冰山之上，水面之下：千寻位置时空智能基础设施激发想象
作者 | 王德清
出品 | 雷锋网产业组
近日，工信部组织的第一期人工智能产业创新重点任务揭榜，在“智能化网络基础设施”一列中，不仅有三大运营商，还有一个全新的面孔：千寻位置。
千寻位置的时空智能网络（“面向空间协同人工智能的天地一体化快速高精度导航定位网络”）与三大运营商一起，并列成为构建智能化网络基础设施底座。
越来越多的人意识到，时空网，和通信网、计算网一样，成为数字化时代三大基础设施之一。
而中国在时空网的构建上走在了世界前列。
2020年7月31日，中国向世界宣布，服务于全球的，北斗三号全球卫星导航系统正式开通。
不仅如此，基于北斗系统，国内正在加速构建北斗与新技术一体化融合的时空网。
在千寻位置CEO陈金培看来，以前的卫星导航产业非常简单：天上卫星发射信号，地面接收机接收。想要把北斗的能力用到更多的场景，就需要融入云计算、互联网、机器学习等其他技术，只有融合这么多的技术，才能支撑更广泛的应用。
在第十二届中国卫星导航年会期间，千寻位置对外揭晓“千寻位置技术体系的冰山图谱”，包括1个基础、2个引擎、3个核心能力、1个操作系统，组成千寻位置技术体系的坚实底座。
时空智能正在展现出强大的基础设施能力。
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“自主创新”是时空智能的根基
“人类对于时间与空间位置的需求，正逐渐从粗略走向精准、从事后走向实时、从静态走向动态、从区域走向全球。”
在中国工程院院士、武汉大学教授刘经南看来，在这场智能化浪潮中，时空基础设施的建设变得愈发重要。
从千寻位置此次发布的冰山图谱可见，基于中国北斗卫星导航系统，千寻位置构建了遍布全球的地基增强系统。
北斗作为我国自主研发，自主可控的卫星导航系统，地面基础设施建设也仍需要保证全部自主可控。就在这样的挑战下，2016年5月18日，千寻位置宣布：国家北斗地基增强系统“全国一张网”投入运行，开始向全社会提供实时厘米级、后处理毫米级的高精度定位服务。
“面向未来百亿级终端设备对时空智能服务接入的需求，这张网必须覆盖全国。而要把全国几千座基站连成一张网，需要几千条专线，对这张网络的稳定性、可用性、安全性提出了挑战。”陈金培表示道。
在实际建设中，却哪有这么容易，几千个站点的建设，覆盖我国广袤的国土面积，放眼全球，这样的技术模式史无前例。
没有任何案例和经验可以参考的情况下，千寻位置组建了一支又懂互联网，又懂地球科学、空间科学、气象科学等技术的百人算法团队。从地基增强站的接收机、“潜龙”时空服务器、地基增强系统的软件算法，全部采用自研。并第一次把天上的卫星建立在云计算和大规模数据基础上，满足高并发、高可靠、高可用、快速迭代等要求。
但建设只是开始，最重要的还是要保证这张网可以全天候稳定运行，提供可用的服务。
对此，千寻位置通过7x24小时全链路动态运维监控体系，实时监控到基站的运行状况，发生故障时，不仅可以依托跨省专线双备份、遍布全国专线及省级双汇聚双路由，保障客户的正常使用和应用，还可以通过覆盖全国的基站在故障区域内经过算法优化，来支撑定位数据的持续准确播发及服务的连续性。
值得注意的是，系统全部使用国产设备、核心技术以及算法全部自主可控，数据显示，链路可靠性高达99.99%，基站单站可用性高达99.9%，平均无故障时间30万小时。
而为了让北斗可以应用在更多地方，提供更加可靠稳定的服务。2018年千寻位置还发布“星地一体”高精度时空服务“天音计划”，构建中国第一个具备自主知识产权、高标准高可用的星基增强服务，进一步增强服务的性能和覆盖范围。
据介绍，“星地一体”采用地球同步轨道卫星和互联网双路播发，即便在通信网络覆盖不佳的地方，譬如在沙漠、海洋、高空等区域，也能够继续提供时空智能服务。目前“星地一体”的可用性达到99.99%，连续性达到99.99%，完好性指标达到10-7/小时。
“千寻位置的定位其实就是时空基础设施提供商，因为只有基础设施足够完备，才能够生长出更多更新的北斗应用。”
在陈金培看来，行业的应用发展的广泛性也决定了基础设施建设的深度，而千寻位置之所以会在过去几年投入大量精力来建设基础设施的原因在于，千寻位置已经涉足到很多的行业应用当中，也正是因为涉及到了足够多的场景，千寻位置才会构建了行业领先的、完整的时空智能基础设施支撑底座。
而在这个月，千寻位置及众多合作伙伴打造的多款支持“星地一体”厘米级时空服务的终端产品将陆续上市，覆盖地理信息、电力巡检、精准农业等领域的应用。
正是在千寻位置这样的厂商努力之下，在刘经南院士看来，卫星导航系统面临着新一轮的挑战和变革之际，中国有望打造起“高、中、低轨卫星与地基增强系统相结合”的理想的时域和空域连续无缝的立体化时空基准服务系统。
2
合作、创新，时空智能应用
大规模落地应用
“大家都知道现在电是无处不在的基础设施，但这个世界上很长一段时间只有电灯是用电的，因此，如何激发开发者的创造力，激发出我们都不知道这个世界应该存在的新的东西，这才是基础设施真正潜力所在。”
在陈金培看来，北斗系统目前已经可以稳定运行，但对于北斗能做什么，可以用到哪些行业中，则是横亘在当前产业面前的一个难题。
“2019年开始，很多厂商也都开始加入了这个赛道，他们都认为精准时空都会像几年前的云计算一样，是这个产业很大的机会。同时，也都认为芯片也将是这个产业的基础，因此大家都纷纷投入到了服务和芯片这两个赛道，而对于行业应用创新则很少有人关注。”
对此陈金培对雷锋网解释说，对于应用创新不知道什么时候会爆发，因此就需要厂商需要做很多研究的力量，需要做很多0到1的东西。
因此千寻位置在构建北斗地基增强系统“全国一张网”的同时，也构建了从播发平台、到智能终端、到高精度地图的时空智能全链路能力，将精力也投入到了很多0到1的事情上去。
正是基于这个思考，千寻位置与合作伙伴一起构筑云端一体化的芯片、模组、板卡、传感器、智能终端、算法、数据、运营的时空智能完整产业链，与新一代5G通信、人工智能、云计算等新技术深度融合，为手机、汽车、无人机、摄像头、共享单车等各类终端提供了全新的时空智能服务。
例如在智能手机领域，千寻位置和芯片厂商、终端厂商、应用提供商等全产业链上下游通力协作，历经19个月，打通从高精度定位能力、到手机终端、到移动应用的全链路技术，同时优化定位服务算法、完善播发能力，在全球范围内首次实现手机亚米级高精度定位。
也正是在千寻位置合作、创新的理念下，一批AIoT时空智能新物种正在诞生；如实现车道级导航的智能手机、在高速公路自动驾驶的智能汽车、能自主飞行进行电网巡检或农药喷洒的无人机、实现定点停车的共享单车、能与红绿灯“对话”的自动驾驶公交车、贴上精准时空标签的智慧锥桶、智能三角牌、摄像头等道路基础设施、能听诊危房、桥梁、矿山的形变监测设备……
同样在场景的探索中，陈金培直言也遇到不少问题，如加上了北斗定位终端的儿童书包的功耗问题该如何解决……但显然问题的提出则意味着用户已经开始认可了这些创新应用，而问题的出现则也能进一步推动应用的完善。
千寻位置正在为行业提供更多的行业示范标杆案例，希望行业借助千寻位置搭建的时空智能基础设施，激发出更多创新的北斗应用，为产业带来更多的可能性。
事实上，在从千寻位置的定位来看，千寻位置实际想做的就是一个时空智能服务商，之所以会做具体的产品，陈金培解释说：我们希望可以激发更多人的想象力。
3
商业化提速，行业还需要
更多的拓荒者
对于时空智能产业来说，想要得到一个长远、稳定的、可靠的服务，单有成熟的基础设施以及创新应用是远远不够的。基于这个考虑，千寻位置率先定义时空智能服务标准，提出五维产品标准，从精准性的基础上，再提出可靠性、安全性、效率、质量四个维度来定义产品标准，从而提供更好的服务。
任何一个行业的发展，也都会经历野蛮生长走向精细化“耕作”的阶段。而在时空智能领域，可喜的是，能够有千寻位置这样的公司先试先行，以自身实践，为行业的发展提供宝贵的经验。也让产业内的其他企业，了解到了“北斗+”更多的可能性。
浙江德清应用时空智能操作系统，实现对城市里各类要素数字化管理
如在智慧城市领域，浙江省德清县基于千寻位置时空智能操作系统“昆仑镜”，已经将浙江德清主城区的地图精度提高到亚米级，摄像头可以精细化到把车道信息都完全展现出来。在对车流的精准分析基础上，还可以做一些重点车辆的通行，比如急救车、消防车、警车等等，再配合红绿灯优化配置方案，可以保证重点车辆快速通行，快速解决城市应急事件。眼下，越来越多的城市开始重视这样的“时空智能”能力，东到绍兴上虞，西至重庆长寿。
可见，城市的组件在时空智能能力的加持下被进一步细分，这对单体智能走向整体智能提供了从顶层设计到细节运营的思路，“新基建”里的5G、AI、云计算等元素获得加速度后，时间基准和空间基准也将在北斗全球组网大背景下，在多产业得到应用。
可以预见，在时空智能坚实的基础设施底座之上，将会有更多的行业参与其中，共同“脑洞”，共享发展成果。时空智能的应用，只受限于想象力。
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