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報道數(shù)字經(jīng)濟(jì)

定義轉(zhuǎn)型中國

2020年10月，華為推出Mate 40系列旗艦手機(jī)，在全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)車道級導(dǎo)航功能，實時顯示用戶所在車道位置。

2020年11月，小鵬汽車智能轎跑P7，通過OTA升級，在深圳、重慶、杭州等高速公路上，可實現(xiàn)NGP高速自主導(dǎo)航駕駛。

2020年初，武漢火神山醫(yī)院在建設(shè)中，一次性完成放線測量，精確標(biāo)繪，與病魔賽跑，向世界展示“十幾天建一所醫(yī)院”的壯舉。

這一年，人們離自動駕駛更近了，手機(jī)導(dǎo)航有了不同的體驗，戰(zhàn)疫的身影中有了科技力量。在這背后，是時空智能這項中國自主研發(fā)的技術(shù)在消費級場景全方位滲透。

作為千尋位置開創(chuàng)的硬核技術(shù)，時空智能可以實現(xiàn)動態(tài)厘米級定位、靜態(tài)毫米級感知、納秒級授時，通過在底層不斷賦能，被越來越多的智能終端應(yīng)用，慢慢來到聚光燈前。千尋位置的能力，如同冰山一樣，逐漸浮出水面。

2021年5月26日，在第十二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會上，千尋位置對外揭曉“千尋位置技術(shù)體系的冰山圖譜”，包括1個基礎(chǔ)、2個引擎、3個核心能力、1個操作系統(tǒng)，組成千尋位置技術(shù)體系的堅實底座。

基于中國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，千尋位置在全球構(gòu)建“星地一體”的時空智能基礎(chǔ)設(shè)施，構(gòu)建從互聯(lián)網(wǎng)/衛(wèi)星播發(fā)平臺、到智能終端、到高精度地圖的自主可控產(chǎn)業(yè)全鏈路，形成了一批產(chǎn)品、服務(wù)、解決方案、操作系統(tǒng)，催生出AIoT新物種和規(guī)模化新應(yīng)用，不斷引領(lǐng)自主技術(shù)創(chuàng)新突破。

技術(shù)模式創(chuàng)新

構(gòu)建精準(zhǔn)時空信息基礎(chǔ)設(shè)施，是創(chuàng)新型數(shù)字社會建設(shè)的重要標(biāo)志。在全國范圍內(nèi)建設(shè)并運營大規(guī)模衛(wèi)星地基增強(qiáng)系統(tǒng)，滿足國家戰(zhàn)略方向和經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的需要，帶動眾多技術(shù)領(lǐng)域的進(jìn)步和突破，推動北斗衛(wèi)星系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)社會領(lǐng)域。

2016年5月18日，千尋位置宣布：國家北斗地基增強(qiáng)系統(tǒng)“全國一張網(wǎng)”正式投入運行，開始向全社會提供實時厘米級、后處理毫米級的高精度定位服務(wù)，減小衛(wèi)星定位過程中如電離層、衛(wèi)星鐘、星歷等誤差。

但建設(shè)和運營工程極具挑戰(zhàn)性。幾千個站點的建設(shè)，覆蓋我國廣袤的國土面積，放眼全球，這樣的技術(shù)模式史無前例。

“面向未來百億級終端設(shè)備對時空智能服務(wù)接入的需求，這張網(wǎng)必須覆蓋全國，只在一兩個省建網(wǎng)絡(luò)的話，沒有意義，手機(jī)或是汽車不可能只在一兩個省市推出。而要把全國幾千座基站連成一張網(wǎng)，需要幾千條專線，對這張網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、可用性、安全性提出了挑戰(zhàn)。”千尋位置CEO陳金培說。

踏入“無人區(qū)”，千尋位置第一次把天上的衛(wèi)星建立在云計算和大規(guī)模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，組建一支又懂互聯(lián)網(wǎng)，又懂地球科學(xué)、空間科學(xué)、氣象科學(xué)等技術(shù)的百人算法團(tuán)隊，從地基增強(qiáng)站的接收機(jī)、“潛龍”時空服務(wù)器、地基增強(qiáng)系統(tǒng)的軟件算法，全部自研，來滿足高并發(fā)、高可靠、高可用、快速迭代等要求。

△潛龍時空服務(wù)器

為保證服務(wù)的全天候運行，千尋位置通過7x24小時全鏈路動態(tài)運維監(jiān)控體系，實時監(jiān)控到基站的健康運行狀況，發(fā)生故障時，不僅依托跨省專線雙備份、遍布全國專線及省級雙匯聚雙路由，保障客戶的正常使用和應(yīng)用，還可以通過覆蓋全國的基站在故障區(qū)域內(nèi)經(jīng)過算法優(yōu)化，來支撐定位數(shù)據(jù)的持續(xù)準(zhǔn)確播發(fā)及服務(wù)的連續(xù)性。

目前，“全國一張網(wǎng)”系統(tǒng)分布在全國的基站實時接收北斗、GPS、GLONASS、Galileo、QZSS五大星座衛(wèi)星信號，通過專網(wǎng)傳至國家北斗數(shù)據(jù)處理中心，由部署數(shù)據(jù)中心的千尋位置云平臺解算實時播發(fā)差分?jǐn)?shù)據(jù)。系統(tǒng)全部使用國產(chǎn)設(shè)備，核心技術(shù)、算法全部自主可控，鏈路可靠性高達(dá)99.99%，基站單站可用性高達(dá)99.9%，平均無故障時間30萬小時。

不滿足于此，2018年，千尋位置發(fā)布“星地一體”高精度時空服務(wù)“天音計劃”，構(gòu)建中國第一個具備自主知識產(chǎn)權(quán)、高標(biāo)準(zhǔn)高可用的星基增強(qiáng)服務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)服務(wù)的性能和覆蓋范圍。“星地一體”采用地球同步軌道衛(wèi)星和互聯(lián)網(wǎng)雙路播發(fā)，即便在通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不佳的地方，譬如在沙漠、海洋、高空等區(qū)域，繼續(xù)提供7×24小時時空智能服務(wù)。目前“星地一體”的可用性達(dá)到99.99%，連續(xù)性達(dá)到99.99%，完好性指標(biāo)達(dá)到10^-⁷/小時。

2021年6月，千尋位置及眾多合作伙伴打造的多款支持“星地一體”厘米級時空服務(wù)的終端產(chǎn)品將陸續(xù)上市，覆蓋地理信息、電力巡檢、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用。

“人類對于時間與空間位置的需求，正逐漸從粗略走向精準(zhǔn)、從事后走向?qū)崟r、從靜態(tài)走向動態(tài)、從區(qū)域走向全球。”中國工程院院士、武漢大學(xué)教授劉經(jīng)南表示，在這場智能化浪潮中，時空基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)變得愈發(fā)重要，衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)面臨著新一輪的挑戰(zhàn)和變革，中國有望打造起“高、中、低軌衛(wèi)星與地基增強(qiáng)系統(tǒng)相結(jié)合”的理想的時域和空域連續(xù)無縫的立體化時空基準(zhǔn)服務(wù)系統(tǒng)。

產(chǎn)業(yè)鏈重塑

時空智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了技術(shù)本身的成熟，更需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)同步實現(xiàn)配套發(fā)展，才能推動應(yīng)用的大規(guī)模落地，為最終用戶提供無縫化的高精度時空服務(wù)。

千尋位置已建成從播發(fā)平臺、到智能終端、到高精度地圖的時空智能全鏈路能力，構(gòu)筑云端一體化的芯片、模組、板卡、傳感器、智能終端、算法、數(shù)據(jù)、運營的時空智能完整產(chǎn)業(yè)鏈，并與新一代5G通信、人工智能、云計算等新技術(shù)深度融合，為手機(jī)、汽車、無人機(jī)、攝像頭、共享單車等各類終端提供了全新的時空智能服務(wù)，承載超過8億用戶和百億級的訪問量，構(gòu)建起時空智能新模式、新業(yè)態(tài)、新經(jīng)濟(jì)。

——播發(fā)平臺。千尋位置建立了衛(wèi)星與互聯(lián)網(wǎng)雙路播發(fā)平臺，通過衛(wèi)星、互聯(lián)網(wǎng)兩種方式，將高精度定位服務(wù)提供給全球用戶，實現(xiàn)高覆蓋、高可用，日處理位置數(shù)據(jù)30億條。

——智能終端。千尋位置與生態(tài)合作伙伴一起，創(chuàng)造一系列用于接收時空智能服務(wù)的硬件終端，如智能汽車、手機(jī)等設(shè)備，將時空智能服務(wù)共享給億萬用戶。

——高精度地圖。千尋位置還積累了為客戶提供高效制作高精度地圖的工具和解決方案，高精度地圖校準(zhǔn)里程數(shù)超過1200萬公里。通過高精度定位+高精度地圖的組合服務(wù)，來讓智能終端得以在時空智能服務(wù)指引下精準(zhǔn)運行。

得益于這樣的全鏈路能力，千尋位置構(gòu)建起“云端一體”的協(xié)同優(yōu)勢。

云端一體的特性之一，是引入飛天云平臺的分布式云計算架構(gòu)，可以在動輒上萬的終端并發(fā)服務(wù)壓力下，支持海量終端同時接入使用服務(wù)。基于云計算，一方面可以根據(jù)用戶需求，自動增加服務(wù)器數(shù)量，做到計算資源的快速擴(kuò)容；另一方面，采用分布式架構(gòu)、流式處理，能夠?qū)⒍虝r間超大流量的訪問請求分發(fā)到不同服務(wù)器處理，防止單個服務(wù)器負(fù)載過大。

云端一體的特性之二，就是可根據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)定義終端，讓終端具備實時環(huán)境感知能力，降低終端要求和設(shè)備成本。高精度定位結(jié)果如果在終端上解算，會提高相關(guān)成本。圍繞AIOT的特點，千尋位置自定義定位服務(wù)交互協(xié)議，包括開放時空服務(wù)協(xié)議OSS（Open Spatial Service）、增強(qiáng)型SUPL協(xié)議等，將服務(wù)端、終端的算力、算法和數(shù)據(jù)協(xié)同起來，配合完成業(yè)務(wù)計算，更具雙向交互能力，從而降低設(shè)備成本，實現(xiàn)大規(guī)模推廣。

例如，在智能手機(jī)領(lǐng)域，千尋位置和芯片廠商、終端廠商、應(yīng)用提供商等全產(chǎn)業(yè)鏈上下游通力協(xié)作，歷經(jīng)19個月，在業(yè)內(nèi)率先打通了從高精度定位能力、到手機(jī)終端、到移動應(yīng)用的全鏈路技術(shù)，同時優(yōu)化定位服務(wù)算法、完善播發(fā)能力，在全球范圍內(nèi)首次實現(xiàn)手機(jī)亞米級高精度定位。

在智能駕駛領(lǐng)域，千尋位置已建成“能力、產(chǎn)品、生態(tài)”三位一體的汽車高精度定位工業(yè)化體系，為高精度定位量產(chǎn)上車提供了一本“作業(yè)指導(dǎo)書”。該體系可以為汽車行業(yè)提供全新的“三大件”——專有的服務(wù)、智能的算法和集成的硬件，提供涵蓋衛(wèi)星信號接收天線、衛(wèi)星定位芯片、通訊網(wǎng)絡(luò)的一套硬件解決方案，與高通、ST、移遠(yuǎn)等芯片廠商、知名Tier 1（汽車一級供應(yīng)商）等緊密合作，提高行業(yè)用戶從器件選型、系統(tǒng)集成到測試驗證的集成效率。

△搭載千尋位置FindAUTO的高合汽車HiPhi X

在測繪地理信息領(lǐng)域，千尋位置引領(lǐng)行業(yè)從模組、芯片到終端逐步實現(xiàn)兼容多系統(tǒng)、多頻段的跨越式升級。2020年，千尋知寸（FindCM）厘米級高精度定位服務(wù)升級，新增北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)、歐盟伽利略衛(wèi)星系統(tǒng)等新頻段，率先實現(xiàn)“5星16頻”，發(fā)布千尋星矩SR6等云端一體化智能測繪終端系列產(chǎn)品，顯著提升樹蔭、樓宇遮擋等復(fù)雜場景下的定位體驗，并兼顧多場景模型，大大提升作業(yè)效率和精準(zhǔn)結(jié)果。

“我們不僅會提供衛(wèi)星導(dǎo)航精準(zhǔn)的能力，也提供終端硬件，從模組開始到終端的能力，我們也會提供特定場景下的地圖能力。我們把這三方面能力集成起來，時空智能的應(yīng)用場景就會被極大地拓展。不僅僅是今天耳熟能詳?shù)漠a(chǎn)品，除了消費場景外，會更多進(jìn)入工業(yè)場景、產(chǎn)業(yè)場景里面去。”陳金培表示。

目前，一批AIoT時空智能新物種誕生，包括實現(xiàn)車道級導(dǎo)航的智能手機(jī)、在高速公路自動駕駛的智能汽車、能自主飛行進(jìn)行電網(wǎng)巡檢或農(nóng)藥噴灑的無人機(jī)、實現(xiàn)定點停車的共享單車、能與紅綠燈“對話”的自動駕駛公交車、貼上精準(zhǔn)時空標(biāo)簽的智慧錐桶、智能三角牌、攝像頭等道路基礎(chǔ)設(shè)施、能聽診危房、橋梁、礦山的形變監(jiān)測設(shè)備等。時空智能為機(jī)器提供時空信息的決策依據(jù)，幫助它們對周圍環(huán)境進(jìn)行感知。

定義服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)

通過6年時間的攻堅，時空智能已經(jīng)成為當(dāng)下社會數(shù)字化發(fā)展不可或缺的一環(huán)，服務(wù)于各類機(jī)器和廣泛場景。因此，確保時空智能服務(wù)的可靠性變得尤為重要。

為了讓用戶在使用無人駕駛汽車、無人機(jī)等智能設(shè)備的時候，用得更安全、更放心，千尋位置率先定義時空智能服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)，提出五維產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從精準(zhǔn)性的基礎(chǔ)上，再提出可靠性、安全性、效率、質(zhì)量四個維度來定義產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，從而提供更好的服務(wù)。

△千尋位置首創(chuàng)汽車高精度定位工業(yè)化體系

例如，在產(chǎn)品可靠性方面，千尋位置突破性將航空領(lǐng)域的完好性指標(biāo)引入時空智能領(lǐng)域。經(jīng)過數(shù)年努力，實現(xiàn)從衛(wèi)星地基增強(qiáng)站到用戶接收端的全鏈路完好性，完成500多項技術(shù)指標(biāo)的攻堅。目前，千尋位置的完好性風(fēng)險低至10^-7/小時的可信定位結(jié)果，相當(dāng)于1000年才能發(fā)生一次風(fēng)險。

“判斷厘米級精度人類都難做到，但機(jī)器需要判斷接收到的導(dǎo)航信息是否可信，是否可用，是否安全。這就需要借助完好性。”千尋位置首席科學(xué)家馮紹軍說。

在千尋位置的推動下，國際海事無線電技術(shù)委員會（RTCM）專門成立“高精度應(yīng)用完好性”特別委員會，研究完好性技術(shù)在高精準(zhǔn)位置服務(wù)和定位終端里應(yīng)用的國際標(biāo)準(zhǔn)，保障時空智能服務(wù)和應(yīng)用的安全性。

在產(chǎn)品安全性方面，千尋位置擁有IEC61508、ISO26262兩項功能安全認(rèn)證，成為國際上唯一同時通過這兩項認(rèn)證、符合工業(yè)及汽車領(lǐng)域國際功能安全標(biāo)準(zhǔn)的高精度定位服務(wù)提供商。所謂功能安全，是指在設(shè)計每一個系統(tǒng)、系統(tǒng)的每一個功能時，考慮其存在失效的過程。即如果不能正常工作，后果如何，風(fēng)險如何。如果真的失效，則轉(zhuǎn)換至一種安全的模式，避免任何事故發(fā)生。

在質(zhì)量水平方面，千尋位置通過Automotive SPICE（簡稱“ASPICE”）能力3級認(rèn)證，基于時空智能打造車規(guī)級產(chǎn)品的軟件開發(fā)實力得到證明，能滿足主流汽車廠商以及一級供應(yīng)商的高標(biāo)準(zhǔn)軟件開發(fā)需求。千尋位置同時還在進(jìn)行全球最大規(guī)模高精度定位路測，覆蓋全國主要城市快速路及高速公路，驗證高精度定位服務(wù)在不同緯度、不同海拔、不同路況、不同天氣等多場景的穩(wěn)定性，不斷提升產(chǎn)品質(zhì)量。

成立6年來，千尋位置構(gòu)建了日益健壯的技術(shù)體系，循環(huán)發(fā)展，建立起一套對內(nèi)實踐、對外賦能的時空智能操作系統(tǒng)，構(gòu)建多元融合的產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)。華為、榮耀、小米、大疆、哈啰出行、上汽、一汽、廣汽、小鵬、蔚來、華人運通、高德地圖、南方電網(wǎng)，國家電網(wǎng)等知名企業(yè)都已用上時空智能。

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