时空智能：数字时代关键基础能力——时空智能与人工智能、在线新经济和“新基建”

文｜史睿 汪陶胜

1.千寻位置网络有限公司2.中国卫星导航系统管理办公室北斗应用产业发展研究中心

近年来，传感器技术、计算机技术、网络通信技术和人工智能技术的飞速发展，终端接入、感知和计算能力不断提升，特别是人工智能开始引领新一轮技术革命以来，高精度时空信息已经成为智能化进程的重要推动力。处于数字时代的人类对于导航定位的需求，正从事后走向实时和瞬间，从静态走向动态和高速，从粗略走向精准和完备。通过将位置点、位置关系、统一时间和时空分析这些时空元素与互联网、云计算和大数据等信息技术的有机结合，形成各种不同类型的智能化应用服务，正在不断推进着社会经济建设发展和人民生活质量提升。

一、时空智能的概念及特点

时空智能是指通过将时间和空间信息有效打通，实现对周围环境进行更细颗粒度的时空感知，从而进行自主决策。随着数字时代的不断演进发展，时空智能将会成为人工智能、在线新经济和新型基础设施建设最为核心的基础支撑能力。

时空智能依托全球卫星导航系统的地基及星基增强网络，通过构建基于精准位置、可信时间、数字孪生三大基础服务的时空智能引擎，采集和更新三维数字地图，通过部署物联网应用终端，为地理环境及其中的物联要素提供精准时空信息的能力。

时空智能的特点就是“精准”，通过提供厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时的服务，让时空信息更加准确，可以为数字化提供更加精准的信息源，使得智能装备（汽车、无人机、机器人等）能够更好地感知现实环境、理解现实状态，从而实现更加智能的自主决策。同时，可以通过将现实世界和数字世界进行“全域、全量、高精度、动态”的精准映射，为数字孪生提供核心支撑，让人工智能与大数据技术充分发挥作用，为社会治理和城市建设提供直观的、基础的支撑，并通过各类应用优化和自我学习，实现对规划、设计、管理、运行的自我完善和驱动。

二、时空智能为人工智能提供精准感知能力

如果说人工智能是人的“大脑”，提供识别、决策和处理等重要机能，那么由高精度导航定位提供的时空智能就是人的“小脑”，进行准确的定位和精细的运动控制，时空智能通过向人工智能提供精准的时间和空间信息，让人工智能知道“它”自己“何时”在“何地”，从而实现更加准确的决策。

以智能汽车为例，随着城市道路系统日趋复杂，高架、地面和地下组成的立体交通网络对智能汽车的自动驾驶提出了极大挑战。通过时空智能提供的实时厘米级高精度定位，并融合双目视觉、惯性导航单元（IMU）等技术，可以实现精确到车道的导航，从而精准地识别车辆定位和道路的车道数量、地面标识标线、出入口、特殊车道等情况，进一步优化复杂路口的变道引导，辅助自动驾驶定位、感知、控制决策、人机交互等，为自动驾驶提供行驶建议和导航服务，全面提升用户体验。智能汽车已经成为人工智能与时空智能结合的典型场景，目前国内多家汽车厂商陆续量产上市了多款搭载高精度时空智能服务的车型，时空智能将会成为智能汽车未来的标准配置。

除了智能汽车外，未来各行业领域应用的无人机、机器人、自动装备等，通过时空智能提供的精准时空感知能力，在人工智能的控制下将会实现更加精密、准确和复杂的操作。时空智能提供的厘米级定位、毫米级感知、纳秒级授时，将为人工智能提供更加精准的时间和空间信息输入，从而支持人工智能更好地进行决策，更好地服务于社会生产和人民生活。

三、时空智能为在线新经济提供融合基础能力

在线新经济是生产服务消费深度融合、线上线下应用场景深度融合、传统产业和新兴产业深度融合的新重构，不仅是生产和消费的模式创新，更是生产关系、生活方式的深刻变化；不仅是行业和领域的拓展创新，更是生产能力、生产效率的革命性提升。时空智能通过提供统一、精准的时空信息，促进在线新经济的高质量发展。

1.时空智能促进生产服务消费深度融合

时空智能通过提供统一、精准的时空服务，可以将生产、服务、消费各个环节有效地融合到一起。以外卖餐饮为例，通过高精度的时间同步和位置服务，使得食品从原材料生产加工（生产）到饭店制作（服务）再到用户用餐（消费）的全流程实现深度融合、有效联动，同时对原料运输和外卖配送等环节实现集中调度和统一管理。未来，生产、服务、消费等各个环节，将会在统一的时空基准下不断融合，从而大幅度提升生产效率、降低运营成本、提高用户感受，进一步促进全链条的快速发展。

2.时空智能带动线上线下应用场景深度融合

在时空智能提供的统一时空基准上，线上线下将会实现高度同步，从而促进更加有效地互动。以在线展览展示为例，通过时空智能可以让线上用户更加主动直观地与现场展示产品进行互动，更好地远距离感受产品形态及性能；线下展品则可以将现场的状态实时反馈给线上用户，精准响应线上用户的展示需求，使得线上线下能够有效联动。未来，随着时空智能与VR/AR技术融合，将会真正打造出沉浸式线上线下应用场景，从而带动在线经济的高质量发展。

3.时空智能帮助传统产业和新兴产业深度融合

传统产业和新兴产业融合的痛点很大一部分在于如何将业务更加有效地数字化，从而更好地利用新兴技术，融入新兴产业。时空智能提供的精准时空服务，可以通过将业务的时空信息数字化有效引导业务信息的数字化。以畜牧业为例，通过时空智能服务，精准掌握牲畜的实时位置信息，加以其他传感器技术获得的牲畜自身生物信息，就可以将牲畜单体和群体进行数字化。通过针对数字化的牲畜实体进行大数据分析，就可以与电子商务、互联网金融等新兴产业实现有机结合，实现在线销售和牲畜抵押贷款，从而进一步促进传统产业的健康发展。未来通过提供高精度、统一的时空信息，时空智能将会把传统产业和新兴产业更加紧密联系到一起，实现多产业融合发展的有利态势。

四、时空智能为新型基础设施提供时空基础能力

新型基础设施主要包括信息基础设施、融合基础设施和创新基础设施，而时空智能作为时空基础能力的提供者，将会为新型基础设施建设提供牢固支撑。时空智能可以提供数字时代最为核心的关键基础数据，是构建数字社会必不可少的信息来源，随着全球数字化发展日益加快，时空智能也必将成为重要的新型基础设施。

1.是信息基础设施的核心数据提供设施

时空智能提供的精准时间和位置信息，是信息资源的核心组成，一条或一组信息如果不能准确、高精度地表述这些内容，那么就不能称其为完整的信息，其可用性和价值也就受到了极大限制，缺少时空智能的信息基础设施是不完整且有缺陷的。因此，时空智能是信息基础设施的核心数据提供设施。

2.是融合基础设施的核心服务提供设施

时空智能通过深度结合互联网、大数据、人工智能等技术，全面提供统一、精准的授信服务、位置服务和数据服务，支撑交通、应急、公安、水利、农业、林业以及重大市政工程等传统基础设施转型升级，并推动其成为融合基础设施。因此，时空智能是融合基础设施的核心服务提供设施。

3.是创新基础设施中的创新带动基础设施

随着时空智能提供的服务精度不断提升，将会为智能汽车、智能手机、智能穿戴设备、机器人、无人机、增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等设备和技术的应用带来无限可能。在可预见的未来，智能汽车实现车道级定位导航等无人驾驶技术、智能手机和穿戴设备实现精确精准定位、机器人实现工业级高精度操作、无人机实现真正的窗口快递，都将通过时空智能的不断提升逐一达成。因此，时空智能是创新基础设施中的创新带动基础设施。

五、未来发展建议

1.推动支持基于北斗的时空智能终端应用

建议充分发挥我国在互联网、计算网和时空网等数字时代三大基础设施方面的产业优势，加大支持融合北斗、云计算、大数据、人工智能等技术的智慧城市、智能交通、智能公交、网约车、智能电单车、智能无人机、智能摄像头、道路物联网端、可穿戴设备等时空智能终端创新研发，并引导进一步推广，推进时空智能终端研发和产业化。

2.强化和扩展北斗时空智能服务平台能力和范围

北斗时空智能是重要的核心基础服务，针对其信息采集、整理、分析、处理、输出等关节需要强有力的平台支撑。同时，时空信息数据安全是网络安全重要的组成部分，对于确保国家安全具有重大意义。建议在公共安全、民生保障和社会管理等重点领域，强化北斗时空智能服务平台的政府采购，并引导服务更多领域。同时，鼓励北斗高精度时空服务平台技术能力和安全能力的提升，支持专项技术的预研与示范应用。

3.推动应用软件广泛使用北斗时空智能

强化地图导航、物流、外卖、网约车、共享单车、社交等应用广泛使用北斗时空智能服务，力争实现大众消费领域北斗的优先应用，有效提升人民生活满意度，不断扩大北斗时空智能的应用场景。

4.研制北斗时空智能服务和终端标准

根据北斗时空智能的实际应用需求，建议加快技术架构、性能指标、运行机制、服务能力和终端产品等方面标准建设，着力推进应用急需、共性和基础性标准的制修订，提高市场监督管理能力，不断提升时空智能服务水平和产品性能，有力支持北斗时空智能服务和产品的产业化、规模化和国际化发展。