引发智慧城市“蝴蝶效应”邓中亮致力于探索“位置服务”的奥秘

商 蕊

引发智慧城市“蝴蝶效应”邓中亮致力于探索“位置服务”的奥秘

商 蕊

“未来十年，随着智慧城市、物联网和移动互联网等技术的飞速发展，人们将有机会看到位置服务为生活所带来的巨大改变。”北京邮电大学教授、北邮科学技术发展研究院常务副院长邓中亮坐在办公室里，与记者谈及对于行业的憧憬和梦想，他显示出一脸的兴奋。

邓中亮所说的“位置服务”，是由移动通信网络与卫星定位系统结合提供的一种增值业务，用较为宽泛的定义来解释，就是指与空间位置有关的新型服务业务，包括安全、防卫、紧急事故、导航、生活便利、娱乐、旅行助理、后勤和移动资产管理等。

可以做一个小小的设想：假如你在新华书店购书，面对一个七层的建筑、室内拥挤的人群和卷帙浩繁的图书，如何才能用最短时间找到自己想要的书？有了位置服务技术，你只需要打开自己的手机应用，在搜索框中输入书名，就能马上显示出书店内部的地图以及你想要的书所在的货架。这就是位置服务的一个简单的示例，其背后是移动技术和书商互联网系统巧妙结合所产生的效果果。

致力于室内位置服务的研究，邓中亮已默默耕耘了十几个春秋，TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制是他最主要的成果。它作为《导航与位置服务科技发展“十二五”专项规划》的主要成果之一，直接推动了我国定位技术和服务研究跻身国际领先水平。由于是“羲和”系统的重要组成部分，该项目从“十一五”开始就得到了国家科技部门的高度重视。

2002年，邓中亮被教育部选派赴美国南加利福尼亚大学作高级访问学者。一年后重回北京邮电大学，他被调任电子工程学院做院长，专业也从原来的机械工程转移到电子工程与通信。面对这突如其来的转变，邓中亮感受到前所未有的压力，但仍然下定决心要新的工作岗位有所建树。经过观察分析，他发现国内移动通讯领域的研究相对饱和，而定位导航技术则存在部分空白，这个空白正体现在室内定位服务领域。

“目前全球四大定位导航系统，都只解决了室外定位问题，而现代人的生活几乎80%的时间都是在室内的。没有室内定位技术，空巢老人怎么办？走失儿童怎么办？显然这不仅无法有效满足用户的需求，也不符合市场发展的规律。”邓中亮开始思考这个问题，并提出了让室内外实时定位为大众提供便捷服务的研究设想。

然而，要想在卫星导航系统、移动通讯领域加注室内定位功能，实现难度非常大。首先，GPS、北斗等导航室外功能强，在室内信号强度弱、易受遮挡物等因素干扰，而Wifi和蓝牙虽然可以在室内定位，但是需要布置大量节点，信号覆盖成本较高，不易广域推广。其次，室内定位要求的精度非常高，对于3米高的楼层，它的精度甚至要达到正负1米，还存在如何保证定位过程从室内到室外实现无缝转换，中间不出现信号中断或被屏蔽等问题。

正因如此，邓中亮刚提出自己的设想时，没有得到业内同行的完全认同，他们一致认为操作和实现的可能性极低。在项目进展初期，他和团队还遭遇到经费紧张的问题。技术难点的突破并非一朝一夕之功，对于未实现梦想也不可能马上就能得到别人的认可，唯有埋头苦干，一步一步攻克难关搞好科研，逐步证明方法上的可行性，才能取得最后的成功。

为了把步伐走得更稳更实，邓中亮带领自己实验室团队开始进行小范围研究。为让项目的增值服务效能得到充分展现，他决定整合优秀资源，将室内定位技术进行产业化。功夫不负有心人，在他的带领下，团队开展了复杂环境下的室内外无缝定位导航、监控预警和应急管理等关键技术研究，并研制成功TC-OFDM定位与通信融合的新型信号体制。依靠这项技术，室内定位精度不仅提高了数十倍，突破了多项室内高精度定位关键技术的瓶颈，还大大节约了成本，把现在的移动通信网变成即时通信网和高精度定位网，为我国通信网实现未来增值业务提供了新的可能。

“TC-OFDM定位与通信融合的新型信号技术实际上是把地面资源汇聚成一个体系，包括Wifi、蓝牙和语音通讯信号，和北斗、GPS结合，把现在的移动通信网变成既是一张通信网又是一张高精度定位网，大大节约了室内定位成本，也使手机变得更加智能，既能打电话，又能定位。通过将位置定位和移动互联网联合的方式，可带来新的增值空间，创造出新的服务模式。”邓中亮解释说。

当前我国内地的地面基站已达到600多万个，投入资金也都超千亿元，远高于卫星系统，而每年营业收入也是上万亿元人民币，从投入产出比来看，这是非常良好的运营状态。邓中亮提出的高精度定位技术就是在这张网的基础上，进一步挖掘、发挥其功能，实现高质量的室内定位服务，解决卫星系统解决不了的问题。

除了卫星导航定位，邓中亮与其团队的研究还涉及无线传感器网络、多媒体通信、微电子设计、MEMS等各个领域。而把这些串联在一起就会发现，它们可以构成一个完整的“物联网”研究链条，与位置服务、智能化城市建设息息相关。

在研究过程中，一直被邓中亮所看重的是科研带给人们生活方式的改变及科技能带来的便民惠民服务。我国老龄化日益严重，越来越多的老人需要社会提供看护服务，通过位置服务技术，可对需要看护的老人提供看护和紧急响应等服务。为记忆障碍人员或儿童采取定位服务，在其离开指定区域时，服务中心或家人通过手机就能收到报警信息，同时在电子地图上显示他所在的地点，并可通过定位装置进行通话。

在科技部、工信部的联合推动下，全国智慧城市的建设“竞赛”正在展开。在北京、上海等中心城市的带领下，全国80%以上的一、二线城市均提出了明确的“智慧城市发展规划”。基于位置服务的智慧城市综合管理服务平台，连接基础设施和各类功能的桥梁，结合位置服务基础设施的发展，不断扩充公共管理、信息推送、民生应用和家庭娱乐等各个功能模块的范围。

导航与位置服务具有广泛的产业关联性，对带动现代农业、现代服务业、交通运输业、电子制造业、移动通信业等多个产业升级改造具有重要的促进作用，市场潜力巨大。位置服务技术撬动了一个亿万级的市场，国内外IT巨头纷纷开始涉足这片蓝海，国家政策也相继吹起了东风。随着基础设施的完善和技术的进步，“位置”作为新一代信息技术的重要元素将无所不在，一场新的技术革命正在孕育之中。未来，位置服务技术将逐步在全国范围内进行推广，可以预见，它将渗透到每个老百姓的生活中，智慧城市的生活服务市场也必将形成规模式的“蝴蝶效应”。

“在今天这个日新月异的世界，科学技术是引领时代发展的中流砥柱。谁掌握了先进的科学技术，谁就有强盛的底气，谁走在科技创新的前沿，谁就占据发展的先机。实现中华民族的伟大复兴，实现国富民强，科技创新是第一步，我们必须具备这样的勇气。”具有海外工作经历的邓中亮深知一个国家的科技实力对于提升其国际影响力的关键作用。他希望在国家的发展战略和统筹规划下，带领团队充分发挥科研工作者的自主创新精神和实力，以科技力量推动生产力，带动国家智慧城市的发展进程，助力实现中国科技强国梦。