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(shí)現(xiàn)車道級導(dǎo)航功能，實(shí)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(shí)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)領(lǐng)域在消費(fèi)級場景全方位滲透。
作為千尋位置引領(lǐng)的硬核技術(shù)領(lǐng)域，時空智能可以實(shí)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。
(圖為第十二屆中國衛(wèi)星導(dǎo)航年會現(xiàn)場)
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(shí)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)?；聭?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(yùn)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。
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)”投入運(yùn)行，開始向全社會提供實(shí)時厘米級、后處理毫米級的高精度定位服務(wù)。
但建設(shè)和運(yùn)營工程極具挑戰(zhàn)性。幾千個站點(diǎn)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。
為保證服務(wù)的全天候運(yùn)行，千尋位置通過7x24小時全鏈路動態(tài)運(yùn)維監(jiān)控體系，實(shí)時監(jiān)控基站的運(yùn)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，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，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，如沙漠、海洋、高空，繼續(xù)提供時空智能服務(wù)。目前“星地一體”的可用率達(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。
本次年會期間，千尋位置宣布星基服務(wù)具備完整商用能力，為亞太地區(qū)，即日本、韓國、東亞、東南亞等地區(qū)用戶提供更快速、更精準(zhǔn)、更可靠、實(shí)時無縫的厘米級高精度服務(wù)，該服務(wù)支持北斗三號全體制信號。多款支持“星地一體”厘米級時空服務(wù)的終端產(chǎn)品，將從2021年6月陸續(xù)上市，覆蓋測繪地理信息、無人電力巡檢、無人精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。
“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(shí)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(yùn)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，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(shí)現(xiàn)高覆蓋、高可用，目前承載超過8億用戶和百億級的訪問量，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)、無人機(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。千尋位置為客戶提供高效制作高精度地圖的工具和解決方案，通過高精度定位+高精度地圖的組合服務(wù)，來讓智能終端在時空智能服務(wù)指引下精準(zhǔn)運(yùn)行。目前高精度地圖校準(zhǔn)里程數(shù)超過1200萬公里。
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。
千尋位置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)。引入飛天云平臺的分布式云計算架構(gòu)，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，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。
基于云端一體，千尋位置還可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)服務(wù)和數(shù)據(jù)定義時空智能終端。高精度定位結(jié)果如果在終端上解算，會提高相關(guān)成本。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，讓終端具備實(shí)時環(huán)境感知能力，更具雙向交互能力，從而降低設(shè)備成本，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。
時空智能進(jìn)入各行各業(yè)的過程，也是一次產(chǎn)業(yè)鏈重塑的過程。
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，打通從高精度定位能力、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，在全球首次實(shí)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。
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(shí)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(shí)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。
目前，一批AIoT時空智能新物種誕生，包括實(shí)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(shí)現(xiàn)定點(diǎn)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)。
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(shí)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(shí)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(shí)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(yùn)通、高德地圖、南方電網(wǎng)，國家電網(wǎng)等知名企業(yè)都已用上時空智能服務(wù)。
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