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)
雪具装备国产化的风口已来临?******
欣苒第一次接触滑雪是在2015年,“那是北京成功申办冬奥会的第一个雪季,和朋友到北京南山滑雪场开启了滑雪‘初体验’。我们在羽绒服上贴了暖宝宝,雪鞋和雪板也是租的。”这个雪季,欣苒在崇礼万龙滑雪场完成了“开板”仪式,此时她已装备齐全,雪服亮眼。欣苒表示,自己大部分装备都是国产品牌。滑雪装备主要覆盖了滑雪服、雪板、固定器、雪鞋、头盔、雪镜、手套等,全套下来价格在几千元到几万元不等。“我第一套滑雪服是国外品牌,仅衣服和裤子就花费近万元。现在国内专门做滑雪装备的品牌逐渐多了起来,雪服的价格自然是亲民又划算,每个雪季前都会去磁器口挑选新雪季的‘皮肤’。”
进口滑雪装备五千元起,国产品牌配齐只需两千元
1月10日,新京报贝壳财经记者来到北京磁器口“雪具大厅”,三层楼高的建筑中,雪具店几乎充斥着每个角落。虽是工作日,但前来采购的滑雪爱好者同样络绎不绝。在二层的冷山雪具店中,李宁滑雪服占据着店铺货架的显眼位置。“这几款雪服到货量不多,刚上架就卖出去好几套,现在码已经不全了。”店员介绍道。
一对情侣从多款滑雪手套中挑选了一副国货,他们告诉新京报贝壳财经记者,“舒适度挺不错,还带护腕,这款一百块左右,而国外品牌则要贵三四倍。”正在选购护具的李女士则表示,现在越来越多的雪友倾向选择国产品牌配件,“性价比高太多了。”在冷山雪具店不远的雪上飞雪具店,将三款国产单板摆在店铺的橱窗内,每款单价在1000元左右。据店主介绍,之前店铺以零售欧美品牌为主,受到冬奥冰雪热的影响,公司也开始生产自己品牌的单板,瞄准滑雪入门级爱好者。“配齐一套进口的单板、固定器和单板鞋大约5000元起,而一套国产品牌配齐只需2000多元。”
虽然在滑雪服、滑雪配件方面,国产品牌崭露头角,但在硬核装备的选择上,伯顿(Burton)、Capita等国际品牌则更受欢迎。一位资深滑雪爱好者认为,目前国产滑雪装备更多以性价比占领一定市场,但是像雪板、头盔等装备,欧美品牌在设计、安全性及知名度等方面可能会更有优势,“不过对于大多数初级玩家来说,其实也体验不出太大差别。”
全球超90%滑雪装备需求,由中国供应链支撑
然而,支撑起整个国际装备市场的却是中国供应链。公开资料显示,中国贴牌代工支撑了全球超过90%的滑雪装备需求。以伯顿雪板为例,这个创始于1977年的美国品牌在滑雪界知名度颇高,目前天猫上一块雪板售价在3000至6000元不等。该品牌曾在公开采访中表示,到2018年,其大部分雪板都是中国制造的,只有部分高端产品线由奥地利生产。伯顿在中国的代工厂也逐渐增多,据官网资料显示,该品牌的雪鞋生产工厂设在湖南郴州,部分雪板工厂位于江苏昆山,而连接雪鞋与雪板的固定器工厂则设在广东深圳。另有媒体报道,山东嘉祥是全国最大的滑雪手套生产基地,年产手套600多万打,年销售额15亿元,拥有上千种手套产品的生产加工能力及60余项专利产品。中国市场的滑雪手套六成以上来自这里,其出口量也占行业出口总量的76.38%。
当曾经的小众冰雪运动开始转变成为大众消费后,雪具装备国产化的风口也逐渐来临。据CBNData联合天猫体育发布的《2020冬季新活力生活趋势报告》显示,去年12月里,滑雪装备的销量同比上涨了13倍,南恩、Nobaday等国产新锐品牌,集体进入“十大Z时代喜爱冰雪品牌榜单”。资本市场也同样向着这条赛道靠拢。2020年4月,高瓴资本与伯顿成立合资公司;2014年成立的奥雪文化,以自媒体起家推出“零夏”和“Nobaday”两大滑雪品牌后,于2021年先后完成了两笔融资;2021年2月4日,滑雪垂直领域互联网服务商去滑雪(GOSKI)宣布获得2000万元人民币的A+轮融资,去滑雪的负责人表示公司将把关注点放在原创滑雪装备上。
智研咨询发布的《2021-2027年中国滑雪装备行业市场发展模式及战略咨询研究报告》数据显示,2014年,我国的滑雪装备行业市场规模为32.2亿元,到2020年这一规模已拓展至126.9亿元,年复合增长率超25%。不过,未来中国滑雪品牌能否在行业中站稳“脚跟”,仍需品牌的努力及市场的检验。
新京报贝壳财经记者 于梦儿
(文图:赵筱尘 巫邓炎)