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5G时代空间信息。。如何实现智能服务

2019-09-30 09:14:02 。来源:

  编者按

  随着5G时代的到来,物联网、云。计算、大数据等。技术快速。发展。信息基础设施日益完善,全球时空大数据呈。爆发式。。增长。在这样的时代。。。。背景下,。。如何实现空间感知和空间认知的智能化,在。正确的时间和。正确的。。地点把。正确的数据、信息、知识推送给需要的人,实现空间信息的实时智能服务?本期。邀请中国科学院院士、中国工程院院士李德仁详细解读。

  5G的典型。技术特点和应用场景

  5G是第五代移动。通信。技术,5G下载的速率理论上可以。达到20GB/秒,是4G时代的20倍。。如果说4G改变。生活,5G将改变整个社会;。如果说4G服务于人,5G就支持万物互联。

  5G有三个典型的。技术特点:5G能提供增强移动带宽;海量。机器类。通信;超高可靠低时延。通信。有了这三个特点,高清视频,VR、AR或交互现实等都能实现,可以实现智慧物流、。环境智能。监管、智慧。城市或智能。城市的。计算,可以应用于自动驾驶、。机器人无人操作、工业互联网、远程医疗、智能电网。

  5G典型的垂直行业应用:。比如,视频识别。分析,。包括人脸识别、移动检测和全景的实时监控,有了5G就可以视频识别实时化。

  VR/AR虚拟显示和增强现实能做到呈见式。漫游。每。个人戴智能眼镜就可以看报纸,打电话。工业物联应用,。包括智能制造、智慧医疗、无人机。通信等。车联网应用于智能交通领域,可以。。。建立汽车辅助。。安全驾驶系统,来提高交通效率。

  5G。。。产业的。发展要注重研发。核心元器件和典型。示范应用。垂直行业的应用面临一个跨界融合的问题,运营商在5G建网时要研究。。如何降低成本。。因为5G的基站。。。。非常。密集,建设成本。。。。非常高。。。如何降低成本、解决它的应用创新问题,是5G。。。产业。发展需要突破的难点。

  5G。不可能。覆盖。全部陆地,而陆地在地球上只占了29%,。所以5G需要靠6G卫星。通信来。。补充。

  6G。技术是把陆地无线。通信。技术和中。高低轨的卫星移动。通信。技术及短距离直接。通信。技术融合在一起,解决。通信、。计算、导航、感知等问题,组建空、天、地、海泛在的移动。通信网,实现全球。覆盖的高速宽带网。

  也就是说,6G是空天地海泛在的移动。通信网,会涉及。很多数据。天上的卫星、飞艇、飞机、无人机,地面的车辆、无人驾驶车等。都会。产生数据,手机轨迹。。。记录的数据、视频轨迹。。。记录的数据、定位数据、刷卡数据……这些。构成一个。城市的轨迹大数据。

  5G时代,地球空间信息服务可以做到社会化与。。。大众化,空间信息服务要从二维走向实景三维。

  跟二维相比,三维信息完整、语音信息。。。丰富,空间关系是精准的,三维实景。模型是把室内室外、地上地下、水上水下。各种精准三维的几何信息,。。。丰富的语音数据信息,准确的空间关系按细节来表达的一个空间数据集市,表达直观,便于分层,用于。各种空间。分析和辅助。决策,把数据、结构、。功能为一体的三维数据智能表达,。所以它是一个完整的数据。模型。

  。。。建立位置精准、基准统一、属性。。。丰富、数据。完备的实景三维数据。模型,。关键是精准空间信息的获取,多元空间大数据的增强、全系。地位要素结构化的提取、机构化语音。模型按需。重建,。工作量比原来要大得多。要解决空天地立体化组合全空间的数据。采集平台,有卫星、汽艇、飞机、无人机、地面移动系统、手机等。各种数据。采集手段。

  5G信号仿真要靠三维。模型,高清驾驶。地图要靠三维。模型,。城市。精细化。管理、可视化。分析等都需要用三维实景。模型。要构建空天的立体化主卧室高效的。观测手段,用人工智能、5G网络、云。计算区块链。技术来提高海量数据。。处理和智能化水平,用三维。模型做智能驾驶信号仿真、。城市。精细化。管理方面的推广应用。

  无人机视频数据能做到实时。目标的检测和跟踪,数据用5G传下来很快,就可以。进行检测移动。目标,边。接收边跟踪边。。处理。

  认路。机器人,可以做三维建模的数据。采集,可以自动地爬楼梯,可以自动避开障碍物,实现传感、。测量、控制、感知的一体化,把这样的器件做成一个很小的器件,上面有北斗GPS芯片、有。通信的芯片、有光导和影像传感器,把它们做在一起就能。代。替人开汽车,放到自动驾驶汽车上去。

  要把大数据用起来。。比如武汉市。管理三四百万辆汽车、450万个驾驶员、5万多条。道路,三维实景。地图上会有许多数据,要抓智能化、。。。大众化的应用。

  未来5G和6G可以全球全。覆盖,实现一星多用、多星组网、多网融合智能服务。希望解决实质导向增强,提高到分米级,甚至于到厘米级的自动驾驶水平,遥。感到分米级五分钟的时间响应。速度,全球宽带全。覆盖的。通信。

  在5G和人工智能时代,抓好真三维实景,建设我国自主的通导遥一体化空天信息实时智能服务系统,抓好空间信息的自动化、智能化、社会化、。。。大众化和实时化服务,以测绘、遥感和地理信息。技术。中心的地球空间信息学,其创新。发展的。道路十分。宽广,前途。光明。

  对地。观测脑、智慧。城市脑和智能手机脑的构想

  。面对大数据时代的到来,将人工智能应用于地球空间信息学,可以提升地球空间信息。。处理的感知认知能力,实现地球空间信息学对所获取的数据快速。。处理、提取有用信息和驱动。相应应用的。过程。

  在近地外层空间上,在从数字地球向智慧地球。发展的。过程中,对地。观测卫星的空间分辨率、光谱分辨率、时间分辨率等。不断提高,各国掀起了高分辨率遥感卫星研制的热潮。我国也相继发射资源系列、遥感系列和高分系列高分辨卫星,使在轨卫星。数量达235颗以上。它们将。满足正常需求和基于特定。。任务。目标需求的快速响应、。持续动态监测。

  物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感器。设备,按约定的协议,把任何物品与互联网。。连接起来,。进行信息。交换和。通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和。管理的一种网络。。具体地说,就是把感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、。建筑、供水系统、大坝、油气管道等。各种物体中,普遍。。连接,形成物联网。

  物联网极大地促进了智慧。城市的建设与。发展,使。城市中的“万物互联”成为可能。物联网促使。城市拥有了上。千万个智能传感器,如我国。城市已拥有2000多万个视频摄像头,可以提供PB和EB级的。。。连续图像。

  在。个人尺度上,智能手机作为最普及的移动。设备,在。分析测试方面具有。。巨大潜力,它带有越来越多的传感器:加速计、麦克风、摄像头、陀螺仪、定位装置等,可以。方便地获得。各种数据和信息,如。捕获人类行为数据、。。。记录位置信息、感测。环境。变化,甚至可以为相关科学研究。。。记录和。分析数据,成为无所不在、人人拥有的。。大众传感器,成为人们。生活中最受。。欢迎的电子。设备。

  因此,在地球空间的宏观、中观、微观3个尺度上。分别形成对地。观测脑、智慧。城市脑和智能手机脑3个高度智能化系统,是完全切实可行的。

  宏观尺度上的对地。观测脑是通过将。通信、导航、遥感卫星一体化组网,并与人工智能和天地云。计算相。。结合而形成的一种模拟脑感知、认知。过程的智能化天基信息实时服务系统。。。利用在轨影像。。处理。技术、星上数据。计算。分析。技术等对获取的数据信息。进行。。处理。分析,再通过星间。通信链路和天地。通信网的融合,将它们传送给全球任一需要服务的。对象的智能终端。

  中观尺度上的空间认知是智慧。城市脑,它是在数字。城市。。。建立的网络空间上,通过物联网。各种传感器自动和实时地。采集现实。城市中人和物。各种状态和。变化的大数据,。。利用人工智能和数据挖掘等智能手段,由云。计算。中心。。处理其中海量和。复杂的。计算,实现对。城市的感知、认知与控制反馈,为。城市应急、。城市。管理、智能制造、经济。发展和。。大众。。。。百姓提供。各种智能化的服务的一种。城市运行。管理服务系统。

  微观尺度上的空间认知是智能手机脑,它。。利用手机和智能手表上的加速计、麦克风、摄像头、陀螺仪、定位装置和人体。健康参数。测量仪等。各种传感器,能实现室内外优于1m的定位精度,通过实时。捕获人类行为数据、。。。记录位置信息、感测。环境。变化和手机主人的。健康参数(血压、血糖、血脂、心率、脉搏、心电图)等数据信息,通过手机内置高度智能芯片对。各种数据。进行上下文。分析推理。这种智能手机脑可。分析手机持有人的行为学、。健康学、。生理学和心理学,并可成为主人的智能助理。

  对地。观测脑、智慧。城市脑和智能手机脑是我们学习。理解脑认知、实现空间认知的新跨越,是地球空间信息科学。发展的新使命,需要。广大科研。人员投身到时空大数据与人工智能的集成创新研究中,为研制。。各种各样的对地。观测脑、智慧。城市脑和智能手机脑作出应有的。贡献。(李德仁)

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