巧借5G设施,将北斗导航延伸至地下******
在雄安新区容东片区的地下停车场,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
在复杂如“迷宫”的地下停车场,找不到自己的车或者开着车找不到出口,是人们经常遇到的尴尬又让人头疼的事情。
如今,在“地上一座城、地下一座城、‘云’上一座城”的河北雄安新区(以下简称雄安新区),精准室内导航技术正在改变这一现状。雄安新区利用“5G+北斗”技术,低成本快速实现了区域地下空间准确定位与导航。即便是身处地下停车场,“智慧”定位导航系统也能够随时告知用户的具体位置,以及下一步该往哪走,让地下通行更加便捷、高效。
瞄准地下精准定位导航难题
人们的切身体会是,在室内尤其是地下开阔空间,定位导航服务远不如地上来得精准且持续。在接受科技日报记者采访时,北京邮电大学信息与通信工程学院副教授路兆铭直言:“当前的室内定位技术解决了定位服务‘有与无’的问题,但尚未解决‘服务质量有保障’的问题。”
当前,雄安新区“地下一座城”已经初具规模。除去高标准建设的、埋藏在地下的城市“大动脉”——城市综合管廊外,城市中地下停车场的面积也非常大。
例如,在雄安新区首个集中建成区——容东片区,众多小区、楼宇的地下停车场全部联通。在大规模的地下空间中,会有大量的人、车、物流动,初入其中很容易迷路,如何实现精准定位导航成为雄安新区“地下一座城”建设过程中面临的问题。
2022年,国家重点研发计划设立“交通基础设施”专项,在5G通信与信号定位领域有长期积累的北京邮电大学信息与通信工程学院,成为“雄安新区交通设施数字化建设示范应用”项目的牵头单位,展开“5G+北斗地下空间组合式定位导航”的课题研究。
作为上述课题负责人,路兆铭告诉记者,为了解决无法实现地下精准定位的难题,“5G+北斗地下空间组合式定位导航”课题组在立项时便设定了三个层级的目标:高精度车辆定位与导航、亚米级人员定位与导航、地上地下一体化无缝定位。
“项目结项时,我们要在雄安新区超大规模地下停车场内实现这三个目标的示范应用,这对我们来说是一个不小的挑战。”路兆铭表示。
北斗卫星信号赋能地下精准导航
“手机在室内有信号,不是靠室外的铁塔基站来实现,而是靠室内分布系统。”路兆铭告诉记者,这个系统并不神秘,就是人们经常在楼道或者家门口看见的那种“小蘑菇头”(信号增强器)。
在雄安新区容东片区的地下停车场,记者举目四望,看不到纷繁复杂的线路,大量装备都被“隐藏”在专门的机房里。机房的墙壁上放置着3个小盒子,既有合路器,又有北斗卫星导航室内分布单元,还有运营商的5G基站。在这里,一条线路连接楼顶上方,以获取北斗等卫星的定位信号;一条室分线路连接多个“小蘑菇头”,以实现地下停车场信号无缝覆盖。
现代楼宇建筑多由钢筋混凝土建成,室外信号被墙体“屏蔽”,需要室内分布系统进行信号的全覆盖。特别是2018年,工业和信息化部要求5G室内信号实现共建共享,运营商将各路信号“混”入统一由中国铁塔股份有限公司提供的关键设备——合路器中。这样,运营商的标准5G室内信号便被合路器分散给各个“小蘑菇头”,以实现信号扩增。
路兆铭科研团队成员“就地取材”,利用现有的4G/5G的室内分布系统,在5G基础设施上混搭北斗卫星导航信号,无需重建基础设施,只用一个简单的“加法”,就让北斗信号“混”入5G信号,构建出了一个精准的地下定位导航系统。
看似简单的操作,背后依靠的是融合定位算法的创新。“我们团队创新性地提出由信号SLAM(即时定位与建图)架构的‘5G+北斗组合式定位算法’,实现时空信息融合,使室内分布系统支持地下1米精度的定位与导航。”路兆铭表示。
从理论上来说,要给物体做空间定位,至少需要3个角度的观测值,而且观测值越多、定位越精准。“好比说,如果一辆车旁边站着10个人,每个人眼中车的位置都是1个观测值,那么当把10个观测值全部融合起来,车辆定位就会更精确。”路兆铭表示,“5G+北斗组合式定位算法”正是将北斗卫星导航信号、5G信号、加速度计等多源位置观测信息融合在一起,精确解算出车辆的当前位置。
除了创新定位算法,路兆铭科研团队还在算法的实际场景应用与优化方面做了大量工作。当技术成型后,2021年初,路兆铭科研团队先在北京邮电大学校园搭建环境进行了算法和技术验证,当年6月到雄安新区容东片区杏秋苑地下停车场搭建了试点,开展了为期一年的驻场技术研发和创新。在这期间,路兆铭科研团队解决了三四十种问题,例如异形路段、从地上到地下的定位与导航衔接等,使地下定位导航系统越来越适用于具体场景。
把导航服务送到更多地下停车场
随着大规模推广示范,目前地下定位导航系统已覆盖容东片区超过20万平方米的地下停车场。
利用“5G+北斗”定位导航技术,在雄安新区可实现停车场人员和车辆准确位置导航。路兆铭告诉记者,这套技术还可以被集成到百度地图、高德地图、雄安行等应用程序中,用户通过手机就能够实现精准定位导航。
路兆铭科研团队在容东片区地下停车场的测试结果显示,他们研发的地下定位导航系统,其室内导航定位精度在2米左右,可以实现找车位等功能。经测算,与此前技术方案相比,这套拥有完全自主知识产权的技术方案可以将整个建设成本节省50%以上。
“现如今,不光是容东片区,容西片区、启东区的地下空间也将推广使用这套地下定位导航系统。”路兆铭表示,作为在雄安新区示范应用的创新技术,这套地下定位导航方案未来还有望被推广至医院、商业综合体、地下矿区、航站楼等地上地下一体化的复杂场景中。
“雄安新区为技术创新提供了现实需求,更为创新技术应用提供了极好的验证平台。”路兆铭表示,借助雄安新区先进的设计理念和丰富齐全的场景需求,潜藏在论文里的新技术与方法得到了转化应用。
“未来,地下精准定位导航技术还将在河南、福建、广东等地不断推进建设。”路兆铭希望,能把精准定位与导航服务送到更多地下停车场中。(科技日报记者 何 亮)
乡村之变如糖入水——读付秀莹长篇小说《野望》******
作者:贺绍俊(沈阳师范大学特聘教授)
付秀莹爱自己的家乡,家乡也馈赠她丰厚的文学。她携带着家乡的泥土芳香一路走来,在她的文学田野里搭建起一个充满烟火气息和人间温馨的“芳村”。从《陌上》到《野望》(北京十月文艺出版社2022年5月出版),付秀莹深情地讲述着芳村里的人和事。她讲述的是普通农民日常地过日子。在她的讲述中,芳村里的家长里短、柴米油盐,还有院里的鸡和屋里的娃,都变得生机盎然、活色生香。她先是在《陌上》以主人的姿态热情领着读者来到芳村串门,倾听兄弟姐妹们的唠叨,也分享他们的喜怒哀乐。接着到了《野望》,她则是“深扎”到一户人家,陪着翠台一家人度过了一年的岁月。在这一年里让我们看到,乡村人家在新时代精神的润泽下是如何将日子过得越来越精彩的。
作家采取的是典型的日常生活叙述方式,她的句式是短促的,这使她的叙述很像是在与亲人絮叨唠嗑,具有浓郁的日常性和人际交流的亲切感。不得不佩服付秀莹的叙述能力,她这两部小说都是在讲述芳村的家常事,看似平平淡淡,没有什么戏剧性冲突,却是有滋有味。仔细读了付秀莹的小说,才明白这还不完全是由于她的叙述能力强,更由于她对乡村的日常生活有感情、有体会、有思考。付秀莹的思考始终贴着乡村的伦理精神而展开。乡村是以家庭为中心的生产生活方式,血缘和地缘是农民进行人生价值判断的两大基础。以血缘和地缘为主调的乡村伦理精神就像黏合剂一样协调着乡村人际关系。付秀莹在《陌上》这部小说中将此表现得十分充分。而在《野望》中,她则是对乡村伦理精神作了进一步的思考。她思考的重点是:在新时代和新生活的背景下,乡村伦理会面对什么样的挑战,会发生什么样的变化。
付秀莹专门挑选了翠台一家为代表来看乡村的变化。翠台一家是很普通的一家,丈夫根来是一个老实本分且很勤劳的农民,他养了十几头猪,是村里少有的几个养猪专业户之一。翠台里里外外地忙着,既要操持好家里的一切,还要关照好公公婆婆的生活。儿子大坡、儿媳爱梨和孙女一家三口和他们住在一起,其乐融融。小说的开头正是小寒节气,芳村的家家户户都在热热火火地准备过年。小说的主人公翠台出场了,她像往常一样吃罢早饭要到她爹那边的院子里去。但她爹的一句话,才让人们了解到,看上去像往常一样的翠台其实心里藏着焦急的事,她的儿媳妇因与儿子拌嘴竟连夜带着孩子跑回娘家去了。这看似无非小两口拌嘴的小事,付秀莹却将其写得一波三折、跌宕起伏,而这一切又都是贴着日常生活去写的。一方面,翠台担心儿媳妇一生气不回来过除夕了,另一方面,要请谁去劝她回来才合适也颇费思量。这对一个农村家庭的主妇来说,都是关乎情面的事情。如果儿媳妇过年没回来的话,这会让全家在村里颜面尽失;至于请谁去劝,则涉及关系亲疏、作用和影响的大小等问题。该请的人都请了,翠台还专门去庙里烧了香,但对方丝毫不听劝。翠台正一筹莫展时,儿媳妇却主动打电话给她丈夫,让丈夫接她回家,全家仿佛啥事也没发生过似的,高高兴兴地准备过大年。回家与不回家,其实背后都是乡村伦理在起作用。
说到底,这不过是一桩小家事,付秀莹却将其写得风生水起、有滋有味。这是因为她懂得滋润乡村日常生活的活水在哪里,看似琐碎的日常生活叙述并不令人读来有枯燥感,就在于她顺着这股流淌着的泉水去写,让叙述富有湿漉漉的灵动性。这股泉水其实就是乡村伦理精神。因此可以说,付秀莹在《野望》中延续了《陌上》的主题。但在《野望》里,乡村伦理精神的这股泉水跳荡得更加活跃了,时不时地掀起了小浪花。这是因为农村不断发生新的变化,不断涌入新的材质、新的现象。就像这次翠台的儿子和儿媳闹出的小风波就是因为年轻人有了新的生活追求,他们也不会像长辈那样习惯于在传统伦理要求下约束自己的言行了。付秀莹在这部小说里就是要表现出,当农村面对新时代和新变化时,乡村伦理是如何处理日常生活矛盾的。乡村生活看上去平平静静,其实不断有新的东西在叩击着人们的内心,让人们内心泛起涟漪。当乡村的日常生活中加入了越来越多的新观念、新习俗时,乡村伦理关系必须作出相应的调整,否则人们面对新的东西会“消化不良”的。比如翠台的婆婆看到老牛他娘要听自己媳妇的遣使时,便感慨“多年的媳妇熬成婆”这句老话如今不灵了。有意思的是,她是当着翠台的面说这句话的,突然意识到给媳妇说这话不妥当,“忙装着往灶膛里添柴”来遮掩过去。从这个小细节就能看出,乡村日常生活悄悄地发生了变化,老人一边抱怨现在的媳妇不听婆婆管了,一边又不敢在自己的媳妇面前耍婆婆的威风。付秀莹选择翠台这样一位普通农村妇女作为主角,是从细微的角度来表现现实的新变化的。新变化不仅是宏大的工程,而且也渗透在日常生活的油盐酱醋之中。翠台这一年来没少经历疑惑和烦恼,大多都与她还不适应新变化有关。她的女儿就令她越来越难以琢磨。比如女儿的手机不让她看,说这是隐私。又比如她本来指望女儿读了大学能留在城市,给全家增光,却没想到女儿表示毕业后要回到芳村,这真让翠台完全看不懂这个世界了。可是,翠台并没有被接踵而至的新东西弄得“消化不良”,这是因为在乡村伦理中增添了很多的“益生菌”,帮助翠台有效地将新东西吸收到日常生活中。这“益生菌”也许是女儿从学校和城市携带过来的,也许是村头那只大喇叭传递过来的,当然更应该是为丈夫养猪分担了风险的合作社政策颁布过来的。“益生菌”让乡村伦理更加完善,也更加和谐。
付秀莹在《野望》中的时间设置十分讲究,她以中国传统的二十四节气作为小说的时间节点,演绎了芳村一年的光阴。小说讲述的故事分明是当下现实的,却又模糊了现实时间的具体所指。可以说,付秀莹采用的是芳村特定的时间,一方面,芳村人在心理上还遵循着传统的时间理念,另一方面,芳村的现实又紧随着时代的节奏。付秀莹便是在这样的情境中去书写乡村日常生活的,日常生活仍然像一条平淡的河水,然而新时代的变化就像糖溶入了水中,我们品一品付秀莹的叙述,就能感觉到丝丝甜味。
《光明日报》( 2023年01月11日 14版)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)