• 位置信息服务与北斗卫星导航——智慧城市建设的关键基石
    2014-07-02 08:51:22   来源:上海互软电子政府创新体验中心      评论:0 点击:

    ——上海互软电子政府创新体验中心

    产业与现状

    近年来,随着地理信息系统与全球定位系统实际应用的逐渐普及,以及卫星定位技术、移动通信技术、网络技术的发展和融合,一种新兴信息服务模式——位置信息服务被催生了出来。位置信息服务已经成为地理信息产业的重要组成部分,并逐渐成为其最为强劲的增长点。智能手机、平板电脑等移动智能终端的快速增长,以及与地理信息服务密切相关的移动互联网应用日趋丰富,勾勒并展现了位置信息服务产业发展的美好前景。

    位置信息服务是由导航或者移动通信网络基础设施提供的一种增值服务,通过一组定位技术获得位置信息(如经纬度坐标数据),提供给组织、个人或者通信系统,实现各种与位置相关的业务服务。位置信息服务业务实现可以分为两个步骤,位置的获取和信息的提供。而北斗卫星导航产业是位置信息服务产业的位置获取环节的基础产业,北斗卫星导航产业的发展将极大提升位置服务信息产业发展的广度和深度。
    2013年9 月 26 日,国务院办公厅印发关于《国家卫星导航产业中长期发展规划》的通知,这是国家针对新兴信息产业发布的第一个中长期发展规划,勾划出2020 年的产业发展蓝图,计划部署包括基础工程、创新、安全、大众和国际化等五大工程。同时规划又再次强调至 2020年产业的总产值达到 4000 亿元的目标。

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    图一.2003-2013 年我国卫星导航与位置服务产业产值分布图

    (摘自中国卫星导航定位协会咨询中心的2013年度中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书,下同)

    我国卫星导航与位置服务产业有显著的区位特点,环渤海、珠三角、长三角、华中鄂豫湘、西部川陕渝等五大产业聚集区各自向特色化方向发展,以核心城市为中心的产业竞争格局初步形成。北京、上海、深圳、广州、武汉、西安等重点城市相继推出专项产业促进政策,产业群体比较活跃。

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    图二.我国卫星导航与位置服务产业重点区域分布图

    (摘自2013年度中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书)

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    图三.2013 年各地区产业园建设情况

    (摘自2013年度中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书)

    按科技部对羲和系统——即中国广域室内外高精度定位导航系统——的总体规划部署,2015年前,我国将在10个城市、三个行业开展系统示范工程建设,并逐步向全国推广。开展在大众位置服务、交通出行服务、物联网、城市管理、精准农业、应急救援等领域的应用示范。到2020 年,实现“百城亿户”的应用推广目标,通过提供高品质位置服务,提升市场容量,创新应用服务与商业模式,带动产业链全面发展,促进相关传统产业的改造升级,形成导航与位置服务战略性新兴产业。

    在国际上,北斗系统今年在泰国落地使用,是中国北斗第一次在国外落地使用,迈出了北斗进入东盟的第一步。 中泰北斗项目总投资额达 100 亿元,涉及 两百多个基站建设、灾害预测系统建设、石油管道巡检等行业应用以及北斗产业园建设,预计中泰北斗项目今年将在泰国建设 40 至 50 个基站。

    上海市产业发展情况

    在上海,北斗(上海)位置综合服务平台和上海北斗导航及位置服务产品检测中心于2012年9月正式启动建设。平台紧紧抓住了国家发展战略性新兴产业和上海推进智慧城市建设的历史机遇,以市场需求为导向,以技术创新为动力,服务本市卫星导航应用创新和产业发展,促进卫星导航资源的共享增值。其基本目标是建成以北斗卫星导航定位系统为核心,兼容GPS,融合移动通信网络、互联网等多种信息服务资源,为注册用户提供导航定位、精确授时、数字报文通信服务和基于位置的增值信息服务。

    平台的建设内容包括:整合并新建安全可靠的通讯基础设施,汇聚智慧城市相关的数据资源,构建应用支撑系统,推动业务应用示范系统的建设,打通各类服务渠道等五个层面的建设工作,同时需要建设和完善综合服务平台的标准体系、安全和运维体系。

    实际应用实践方面,上海在智慧城市平台建设方面充分运用包括北斗导航技术在内的多种空间定位技术和位置信息服务体系,取得了多项成功经验,产生了很好的社会效应与影响。特别是在浦东新区,一些应用项目如地下空间安全网格化管理系统、基于RFID的公交营运精细化监管系统、内河海事智能化综合信息平台等,均对上海本土民生质量与政务管理水平带来质的飞跃。
    位置信息服务依靠成熟技术支持和满足用户需求的实用性特点,具有良好的市场和发展前景。上海自开展位置服务以来,产业发展并不令人满意,涉及到了产业核心技术竞争力不足、产业标准制定工作滞后、缺乏系统的产业规划与市场监管等几方面的问题。

    上海的位置信息服务领域拥有一定的科研实力、人才资源、良好的产业化基础和市场前景,但从总体上看,上述资源的整合力度不足,主要表现在:

    (1)企业存在业务区分度差、重复度高的问题;

    (2)位置信息服务上下游厂商合作不紧密,存在各自为政的现象;

    (3)中上游厂商尚未形成一个开发的位置信息服务体系架构.

    这些问题的存在严重制约了位置信息服务生态产业链的形成。

    因此,上海的位置信息服务产业应尽快在以下几个方面予以推进:

    (1)制定落实产业发展专项规划;

    (2)成立专项资金,加大技术研发投入;

    (3)培育位置信息服务市场,推动标准制定和执行;

    (4)加快地理信息资源开发利用;

    (5)保护位置信息服务用户隐私安全。

    城市应用实践

    近年来,我国在位置信息服务基础设施建设方面已取得初步成果,北斗卫星导航网、地基增强网、室内定位网、互联网、移动通信网等已经基本建设完备。

    同时,从未来发展趋势看,在智慧城市建设的过程中,位置信息服务的智能化和网络化也是智慧城市建设的关键基石之一。通过智慧城市中位置信息服务应用建设,政府可实现资源调度管理、移动现场指挥、重大事件快速响应决策、城市公共智慧服务;企业可以实现对车辆、流动人员、货物等资产与移动资产的智慧管理、指挥和调度;公众可以在出行、交友、购物、餐饮、家人关爱、财产和人身安全等多方面获益。未来位置信息服务产业将有望在以服务为导向的智慧城市建设中绽放光茫。

    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。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。

    以下是几个在智慧城市建设实践中,位置信息服务的应用案例:

    *基于RFID的公交精细化营运管理系统

    该项目主要针对城市公共交通运营车辆的运行轨迹、行驶状况、车辆情况等信息,通过在公交车辆上安装RFID芯片,在公交站点、停车场、交通信号杆柱等设施上安装RFID识别设备,采集公交车辆运行数据,形成运营情况的动态数据库,同时结合车辆信息静态数据库、GIS信息库、GPS系统等其他信息系统,从而形成对公交车辆运营情况的实时、精确掌握。

    通过RFID技术来采集车辆运行数据,可以有效避免城市道路条件下,GPS等卫星定位导航技术存在盲区的情况,如高架、隧道、地下车库等,并且数据的即时性、精确性更强。

    系统通过与公交车载智能终端的整合,实现了采集公交车辆营运业绩指标数据和司乘人员信息,公交行业可以对车辆营运数据进行精确统计,从而实现车辆监控、能耗监控、科学调度、合理排班、班次线路稽查、规范行驶等功能。而系统的信息既可以与城市综合交通管理平台对接,为交通管理提供数据支持,也可以提供给行业主管部门,为公交行业的管理、监督以及给予公交企业财政补贴等工作提供完善的数据支持。
    该项目目前已在上海市浦东新区的9条公交线路,220多台公交车辆上投入运行,未来有望推广到整个浦东新区范围内的公交运营车辆上。

    *浦东新区内河海事智能化综合信息平台

    该项目主要是对浦东新区范围内各内河航道、航船进行实时智能监控、海事执法动态监管、航道管理、运输安全监控等综合信息监控、事务管理的平台。

    系统可以通过GIS系统、RFID系统和船载AIS等系统数据的调用,以及重点河道、河段的视频监控设备,对内河运航行船只、航道运行情况实现实时监控和及时调度。特别是对特种运输船只(如危险品运输船、内河泥浆船等)可以实现行船路线的精确监控,从而保证航运安全,以及偷倒泥浆和偷倒建筑垃圾等事件的发生。

    同时,在海事执法过程中,即可以实现远程监控、指挥,也可以运用手持式终端提供的位置信息服务,在现场巡查、执法过程中及时、精确的获得需要航道、航船的各类船务信息。

    *地下空间网格化管理系统

    该项目主要为政府地下空间管理部门(主要是民防部门)提供一个整合现有区域地下工程信息资源,以城市地理信息为基础,运用网格化管理思想对地下空间工程信息进行管理的综合管理系统。

    地下工程的管理人员在巡查过程中,依靠地下空间专业GIS平台,借助北斗卫星定位、RFID等定位技术,在对地下空间的巡查、维护、管理过程中,通过专用手持式移动终端提供的位置信息服务,可以根据北斗卫星定位和RFID定位确认巡查路线和具体位置,也可以根据系统数据库及时、精确的获取地下空间、地下工程的信息,并将发现的问题及时上报、处置,改善地下工程管理中的协调联动不佳的现状,增强地下工程对各种突发事件的应急能力。

    该项目目前已在浦东新区民防管理署投入了应用,并预备推广到全市范围内。

    更多应用探索

    随着智慧城市的应用深入,如能利用卫星导航技术和物联网技术,结合通信网络技术,以位置信息服务为基础,对传统相关领域与行业管理模式进行改造,在物业管理、办公楼宇室内导航、特定人员个性化信息推送、交通应用( 包括静态交通管理应用、动态交通管理应用、 特种车辆综合管理应用、公交智能调度与管理应用、内河航运综合管理与执法应用、区域物流智能运输管理应用、出租车智能调度应用)等多个领域,都可以发挥重大的作用,直接提高政府、社会、企业的信息化水平、管理能力和服务质量。

    以下我们就几个重点领域有巨大潜力的应用点做一些探讨:

    *城市综合管理平台

    城市综合管理平台是整合政府各部门力量,共同参与城市管理的应用平台,主要用于对城管重大疑难问题、重大突发事件、工商、食品药品监督、文化执法等需要全区多部门协调联动的案事件的接报和管理,并统一调度指挥。其核心应用点有:

    (1)卫星定位服务:卫星定位服务作为基础的服务进行提供,即:由平台本身提供对外发布的卫星定位服务后台管理服务接口,有需要的子系统可以进行调用,应用卫星定位服务的后台管理。

    (2)无线巡防:无线巡防提供巡防人员的定期巡防,采用了卫星定位技术来对巡防人员进行定位和实时监控,确保巡防的规范性和准确性。

    (3)应急指挥调度:在应急管理功能中,为应急调度的对象提供基于终端或者基于移动APP应用的位置信息服务,提供调度过程中的导航、地图定位和地物查询等功能。

    *居家养老应用

    针对民政部门构建居家养老服务系统、充分利用国产北斗卫星导航系统带来的位置信息服务的技术优势,构架中国特色养老服务模式的需求,“以社区为依托,老龄人群为服务对象,企事业服务机构为网点,社区义工为补充,结合北斗定位系统提供的位置信息服务,并以服务网络中心为支撑,建立全方位的信息化的居家养老服务体系”。其核心应用点有:

    (1)老人定位:主要用于外出老人迷失方向、突发疾病无法找到老人的位置时,通过位置信息服务可以快速的锁定老人所在位置,也方便子女或护理者主动查询老人的当前位置信息,并设置紧急位置报送按钮,将老人报警的位置信息及时的发送到相关人员或机构。

    (2)信息推送:可以根据老人的活动范围,定位老人的位置,并将位置范围内的生活信息(超市促销、文娱信息、社区活动信息)推送给老人。

    (3)安防报警:适用于家中或小区中的各种事故报警,包括煤气泄露、盗窃、火灾等,出现意外时,服务中心能第一时间得到报警,并将事故点的位置信息通过位置信息服务共享给需要的第三方系统进行应急处置。

    *静态交通管理

    静态交通管理系统的建设在区域政府层面搭建了统一的静态交通管理平台,整合利用停车资源、提高停车系统的利用效率,现道路停车的停车、收费、支付、管理、服务和信息共享的一体化、数字化、可视化和智能化,减少驾驶员停车逡巡以及由此带来的无效交通量、能源浪费、环境污染,减少交通事故、提高交通安全,创新城市道路停车管理的新模式,为解决“停车难”问题提供保障。其主要应用点有:停车场室内导航和车位信息展示等。在提供位置信息服务的同时,还应结合GIS系统,将空间地理数据、业务属性数据和位置信息数据项结合,进而实现停车资源管理、信息发布等应用。

    结语

    随着社会的发展,人们的活动范围越来越大,而且越来越不确定。这种移动性和不确定性给以卫星定位技术为代表的各类定位技术带来机遇和挑战的同时,也为位置信息服务的发展带来了无限商机。

    纵观国内技术发展,种种迹象表明,单一的产品和服务功能已经不能满足社会发展的要求,多种产品和功能的融合已经成为电子产品的重要发展趋势,网络化、个性化和信息化也成为服务行业的发展总趋势。因此,融合多项技术于一体的位置信息服务实际上并不只是用于定位、跟踪、导航管理,而且完全可以成为一种公共应用的综合信息服务平台,用于物流、安防、移动定位、公共信息、电子商务、出行服务、智能交通等许多方面,从而为建设智化城市的建设带来强劲动力,对于增加运输工作效率、创造舒适的出行环境、提高人们的生活质量均会发挥积极的作用。

    作为一种新型的服务业态,位置信息服务代表了现代服务业的先进技术与先进思想,体现了以人为本的服务理念,必将会产生显著的经济效益和社会效益。

    “电子政府创新体验中心”由上海互联网软件有限公司创建,是一个集技术研发、理论实证研究、技术产品展示为一体的研发服务平台。中心以创新的技术理念,搭建一个开放、互助的“智慧城市”研发服务平台,通过全面解读“智慧城市”全景图,努力探索新理念、新技术、新应用在中国“智慧城市”建设中的具体实践。

    责任编辑:佚名

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