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5G+北斗,5G北斗通信模块将塑造怎样的新应用?

时间:2021-03-03浏览:3797

2019年,我国的5G商用牌照正式发放;2020年,由我国自主研发的北斗三号全球导航系统卫星组网全面完成。北斗和5G这“两张牌”已经成为我国各行各业实现全面信息化、数字化,护航国计民生的国之重器。二者看似天地之隔,却注定产生融合。那么,实现5G+北斗通信模块“通导一体化”会擦出怎样的火花?有哪些企业在布局?将赋能哪些应用场景?

北斗和5G的渊源

北斗三号卫星导航系统为全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航和授时服务,是我国着眼于国家安全和经济社会发展的需要,自主建设、独立运行的全球卫星导航系统,也是我国重要的时空基础设施。北斗三号最后一颗全球组网卫星的成功发射,我国全面自主可控、覆盖全球的卫星导航系统正式启动商用。

中国卫星导航定位协会副会长、秘书长张全德在接受《中国电子报》记者采访时表示,卫星导航系统早已悄然存在于我们生活的方方面面,近到日常不离身的手机,远到对山川湖海的测控、农业工业和交通运输场景的辅助定位等。大力推广“北斗+”或“+北斗”应用,可以提升改造传统产业、培育壮大新兴产业,促进我国智能信息产业的发展。

万物智联时代,“5G+北斗通信模块”的有机融合将“智能”赋予机器和环境,发挥机器和网络环境的智能优势。5G是智能化时代的基础设施,具有高速率、大容量、低时延的特征,可为满足未来虚拟现实、智能制造、自动驾驶等应用需求提供基础支撑。

为何要将5G和北斗融合实现“通导一体化建设”?从时间精度方面看,现在通信、电力系统的时间精度都是微秒级,而北斗定时精度在20至30纳秒,通过地基增强和天基增强,时间精度的误差可低至1纳秒甚至小于1纳秒,实时位置能精准到1厘米,特定领域事后精度可以做到1毫米。从时延方面来看,尽管5G的时延已经低至毫秒级,但车流、物流、工业流等行业应用需要更低级别的时延,而且5G的网络位置是虚拟的,卫星导航将给出更为精准的时空信息,助力5G进一步降低时延。

反过来,5G也能增强北斗的服务能力。“5G的高速数据传输能力与高稳定性,能为北斗提供更为稳定、可靠的地基增强数据服务。”正弦空间创始人、原北斗三号卫星主任设计师何善宝告诉《中国电子报记者》。

在中国工程院院士刘经南看来,5G和北斗都具有融网络、融科技、融技术、融终端、融应用的天然优势。两者相互赋能,可以产生感知、学习、认知、决策、调控五大能力,让广域分布的物理设备能在感知的基础上,具有计算、通信、远程协同、精准控制和自治等功能。

行业应用应运而生

数据显示,2020年我国卫星导航产业的规模将超过4000亿元,北斗将拉动超过3000亿元规模的市场。中国具有庞大的通信内需市场,各类移动终端数量庞大,随着北斗全球组网系统的全面建成,北斗+5G通信的应用市场空间将进一步开放。

“5G+北斗”实现的“通导融合”将赋能哪些应用场景?北斗星通副总裁张正烜向《中国电子报》记者指出,北斗+5G的行业应用市场很大,基础设施方面,电信运营商在基站上安装或升级改造基于北斗的定位和授时终端;应用方面,北斗与5G的结合将低延时、高精度定位和测速能力赋能汽车智能网联和无人系统等众多物联网应用。

5G基站等基础设施方面,刘经南说:“5G宏基站、微基站、重要网关、路由器,以及行业、区域的云服务中心的服务器,都加装集成了以北斗为主、自主可控、多频多模、低功耗的GNSS板卡,为5G全网基站、网关和主要服务器提供北斗统一的纳秒级时间系统和厘米级坐标系统。实现了这一步,可以拓展出新应用和新能力。‘5G+北斗通信模块’的基站本身就构成一个超高密度、超高精度的地基增强网,为地面用户提供精密定位、授时和时间同步服务。”

汽车智能网联方面,张正烜指出,在构建车联网与智能网联汽车运营的应用中,可充分利用5G通信的低时延和高速率,以及北斗的高精度定位能力。“通导一体化”实现的精准时间控制和位置控制,可以将定位精度精确到几厘米,时间基准可以精确到几纳秒,确保智能网联汽车L3及以上级别的辅助驾驶和自动驾驶。

无人系统方面,5G的高速数据传输能力与高稳定性,为北斗提供更为稳定可靠的地基增强数据服务。这样,配备5G+北斗通信模块功能的无人设备,如无人机、割草机、机器人等,在实地作业时,可以精确感知时间和空间,将作业成本大幅缩减,效率大幅提升,为农业、测绘等传统行业带来翻天覆地的变化。

各大厂商加紧布局

在政策利好、科技周期兴起与需求拉动等因素的共同驱动下,5G+北斗通信模块应用发展长期向好。何善宝表示,当前电信运营商、设备商和服务商中的巨头厂商纷纷开始关注北斗和5G的融合建设,从自己的角度出发合力使“通导融合”赋能各行各业。

三大运营商在“北斗+5G”领域皆有布局,北斗和5G融合催生的高精度定位市场,能提供比普通手机导航精度水平更高的定位服务,最高精度可达到厘米级。中国移动在2019年启动高精度卫星定位基准站设备集采工作。中国联通日前发布了《中国联通5G时空服务行业应用白皮书》。据介绍,中国联通时空服务融合接入了5G、北斗、UWB、蓝牙、Wi-Fi等时空技术,通过时空数据接入、存储、解算等多种定位精度,为工业互联网、智慧交通、电商物流等领域提供时空服务能力架构。

设备商方面,华为、中兴作为通信设备供应商和移动终端服务商,从元器件和端侧芯片方面将“定位和通信”紧密结合。海格通信自主研发了面向复杂电磁环境的北斗导航创新技术,提出了集成抗干扰和多源融合处理的芯片化解决方案。目前海格通信在南沙港二期的自动化码头项目正针对方案进行联调联试,将于明年年初投入使用。

服务商方面,近日百度地图App上线了“北斗全球导航系统组网完成”的开屏祝贺,意味着“百度地图+北斗系统”将为用户打造更加优质的精准导航体验。依托北斗全球导航系统,百度地图将充分发挥自身AI与大数据等技术优势,以业界领先的精准导航技术服务更多领域,提升用户的出行体验。

哈罗共享单车也积极布局,宣布将全面接入北斗高精度导航定位系统,用技术手段优化车辆在市政道路上的停放秩序。据悉,每辆哈啰单车的智能锁内均包含北斗定位装置,智能锁接收北斗卫星信号,向哈啰数据中心发送车辆定位信息。哈啰在后台通过采集车辆定位信息,了解每一辆车的实时位置和行动轨迹,形成大数据。基于此,哈啰能提前预估骑行需求,对路面运维团队发送如“填补特定区域车辆需求缺口”等智能化车辆调度指令。


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