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刘经南:面向公众的位置服务时代的机遇和挑战

“中国全球定位系统技术应用协会2011年会暨北斗产业化和战略新兴产业发展论坛”于2010年11月8日在北京举。会上,中国工程院院士、武汉大学原校长刘经南先生做了题为“面向公众的位置服务时代的机遇和挑战”的报告,

  “中国全球定位系统技术应用协会2011年会暨北斗产业化和战略新兴产业发展论坛”于2010年11月8日在北京举。会上,中国工程院院士、武汉大学原校长刘经南先生做了题为“面向公众的位置服务时代的机遇和挑战”的报告,以下是文字实录。

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中国工程院院士、武汉大学原校长刘经南做报告(3sNews 摄影)

  各位同行,应中国全球定位系统技术应用协会的邀请,我在这儿向大家做这样一个交流,题目是“面向公众的位置服务时代的机遇和挑战”。

  首先回顾一下位置服务的概念。位置服务是基于位置的服务,是当前信息服务的主要组成部分。位置服务世界上有五种主要定义,我这儿列了三种,我认为ISO的定义比较全面,它说的是“LBS服务反馈及服务输信,要依赖于请求的客户端和其他对象的位置。位置服务是一种信息服务,位置本身它的特点既是服务的内容,更是服务构造的输入条件。是区别于传统信息服务的一个核心的、关键的因素。

  我们看一下有些什么样的机遇:

  1、多领域技术融合和广泛的应用,特别是面向公众的位置服务。面向公众的位置服务是当前云计算、移动互联网、物联网、光电子制造机,地球空间信息等新兴技术的主要载体和应用形态。位置服务与国民经济和社会发展各个方面的联系非常紧密,涵盖国防、安全、水利、测绘、公众生活等多领域,所以它是技术的集成。

  2、移动互联网的快速发展。这是一个技术上的背景,2011年8月第十届中国互联网大会确定,位置服务已经成为移动互联网的标配。截至2010年底中国移动互联网规模达到3.03亿,成为位置导航服务的主要用户群。根据摩根斯丹力预测,2020年移动互联网的终端总数要超过互联网PC机的总和。

  3、智能终端与定位设备的集成。2012年起,智能手机、平板电脑等智能终端市场保有量将超过PC和笔记本。2016年消费类GPS器件产量将达到20亿。智能终端普遍提供辅助GPS、WiFi定位功能以及集成MEMs微机电子系统等基础硬件。十二五期间我国乘用车增长量保持400万辆左右,那么车载导航也将有400万的市场空间。

  4、新型服务业态的出现

  2011年2月著名风险投资人KPCB 合伙人约翰.杜尔第一次提出了SoLoMo的概念,用以描述移动互联网的服务特征,这样的概念提出,我们认为位置服务等价于移动互联网的服务,位置服务就是移动互联网的服务。

  5、国家政策的支持

  北斗二代于今年十月试运行,明年正式运行,北斗产业将形成一定的产业规模,我国将成为下一个卫星产业的增长点。

  2010年来导航与位置服务产业市场规模超过700亿美元,2011我国市场规模超过了500亿元。未来五年我国导航与位置服务业产业将保持至少是30%到40%的增速,2015年预计用户达到亿,实现2250亿产值,2020年实现4000亿产值。

  位置服务为什么有这么大的规模呢?因为它的产业链非常长,从开始的定位信号提供商、像北斗、GPS等都是信号提供商。

  第二是位置信息的集成商。要集成定位信号、地图的提供和服务内容的提供,形成一个信息集成。还有面向大众位置服务的提供商,位置服务有面向专业的,有面向政府的、有面向公众的。最后还有各种各样位置服务终端制造商,一起提供,向各个专业不同的政府部门和行业、专业的需求,所以它的产业链非常长。这些就是面临的机遇。

  下面分析一下所谓面向公众的移动位置服务的内涵和特征:

  1、面向公众服务的特征,SoLoMo有几层含义,一个是社会网络;第二个是位置,是LO,这是有内涵的;第三个是移动。这三层意思再分解一下,我们认为涵盖了几层意思:

  首先它是社交网络服务,这是互联网产业发展最快的一个分类,就是SNS。要支持这种社交网络服务必须有一个新型的计算形态,与我们传统的基于这种确定型模型、随机型模式完全不一样的,我们叫做社会计算,还有社会感知这一层。位置里面也有三层含义,一个是位置服务,第二是要提供这种服务必须有支撑,要满足人们的需求,保持服务性的黏度,你的心情变了,服务也跟着变,这就是位置支持的发现。同时我们人总是在一段时间内在一个小范围活动,所以位置要有本地化的自适应服务,这才能保持和用户的黏度及贴近度。

  第三个就是移动。有两层意思,一个是移动定位,另一个是移动通信技术。这就是我们把SoLoMo进行了一下分解和对它的理解,概念是由外国人提出来的。

  社交网络服务它本身有很多特征。现在大家所知道的社交网包括Facebook等等,国外的有的能够进入中国,有的还不能进入中国。它们有一些特点,人与人的关系是一个复杂的网络,任何一个人想认识另外一个毫无关系的人中间只隔了五个人就可以认识,说一时一个小世界。社区的效应、信息的传播,完全不同于一般的其他的网络。现在社交服务网络最近几年发展非常快,中国有开心网、QQ等等都是社交网络,它们主要发展模式就是跟位置服务结合起来,这才是面向公众的位置服务。

  LBS和社交网服务已经深入结合,也有一个新词叫LBSN,这是全球计算机协会提出来的,成立了一个LBSN工作组。社交网络与位置服务网络它的结合为什么这么紧密呢?有它的原动力。主要有几个方面:

  用户位置反应了其社会属性,促进了社交的构成,位置和附属兴趣点、热点事件丰富了社交的内容。位置服务拉近了虚拟空间与现实空间的距离。使得虚拟空间和现实空间可以交互。原来是没有交互,位置服务进去了就使得虚拟空间和现实空间有了交互。再一个位置服务也可以促进线上线下的互动。

  2、社会计算

  社会计算:用复杂网络系统、多维度特征融合计算等理论,研究网络拓扑与内容关联的计算模型,探讨其信息计算与服务与管理。现实世界的社会行为构成一个复杂系统,难以通过硬计算描述。

  比方说,大家知道一个群体的智慧肯定大于个人智慧,中央政治局常委就是集中了中国13亿人的智慧向国外表达我们国家一系列的政策方针,这就是群体智慧。但是群体智慧怎么优化,它是西格玛个体智慧的优化,怎么优化?这些都是思想。在一个企业里大家都有不同的思维方式、习惯和经验,这里用起来可能要加权,不同的人有不同的阅历,过去的成功等等,这个计算跟一般的计算不太一样。现在在WEB2.0下的社会计算已经有很多案例了,比如说Flickr网站,用户可以对图片进行自由标注,形成社会化分类分发给不同兴趣的用户使用。维基百科用户也可以加进自己的意见,维基百科把不同用户加进去的东西有机整合成一个整体,通过社会计算,实现一个最科学的表达这就是社会计算。

  将来位置服务要作为社会计算的一个很重要的内容。社会计算就是要从过去的专家系统,到经过大众的参与,面向大众使其成为一个大众系统。社会计算更重要的一个特点是实受同体,就是发射者和接收者是一个人或者一个系统,一个单位。我去年在这儿讲了泛在测绘,测绘的提供者和享受者、拥护者也是同一个群体,就是向这个方向发展,这也是社会计算的特点。它能够处理一些难以完全定性描述的问题。

  社会计算在位置服务中的体现,包括热点事件追踪、兴趣点的提供,位置的分享等等,这都需要一系列社会计算来实现。去年我在讲泛在测绘的时候也提到了用户既是测绘产品创建的主体,也是客体。用户感兴趣任何目标和任何人的位置都是测绘的现象。

  3、社会感知

  是通过人类社会生活空间部署的大规模多种类传感设备,实时感知识别社会个别的行为,分析挖掘群体社会交互特征和规律,辅助个体社会行为,支持社群的互动、沟通和协作,这种计算是关系到公众安全的问题。所以也是与我们位置服务有关。今年中东发生大的骚乱,就是用了Facebook发动的一个位置进行社会计算的一个很重要的问题。所以我们要感知这种行为,把社会群体的交互特征和规避找出来,有利于公众的安全。

  社会感知计算与位置服务的关系。当前的GIS和北斗为代表的位置传感器就是当前分析人类活动、感知人类社会属性最普遍、最现实的传感器。比如说我带来一个传感器智能手机,如果我愿意公开我的位置的话,别人就知道我总是在那些地方互动。比如我经常到北京,北京有很多与政治经济文化活动与我有关,慢慢就可以把这个人的概貌分析出来这就是社会感知。

  社会感知的结果本身也是社会服务的内容。我们感知了这些服务,也可能有的是向公众服务,有的是向家庭提供服务,有的是向单位服务。比如我的小孩现在在学校吗?在不在网络上玩儿游戏?这些都可以清清楚楚的知道,所以它也是服务的内容。

  位置服务需要不断的探求位置背后的社会属性。这也是我们对位置服务感兴趣的主要原因。位置服务不仅是技术的需求,也是自然科学和社会科学的需求。

  泛在测绘将来就是要实现用户在任何地点和任何时间,为任何环境与人的关系和使用和创建的一种地图服务,也是需要社会感知的,测绘本身是和位置服务紧密联系在一起的。

  绝大多数互联网和位置服务信息我们进行了一些分析:比如对300多万个互联网页面进行分析,发现800多万个位置地名。这都是为什么要进行位置计算的新方面。位置服务成为新一代互联网的标配就是这样的道理。网络信息都应该有自己的位置标签。从网页上可以进行位置的知识发现,给网络信息打上位置标签将有助于兴趣点和热点事件的及时捕获,将有助于位置服务核心数据的充实。

  刚才提到了SoLoMo,另一个概念就是本地化的自适应服务。现在的报纸,包括参考消息在北京有北京版,这就是北京的本地化,在武汉有武汉的本地版。同样的互联网,比如说新浪,它在北京和武汉看的东西有几页就不一样,这就是本地化的结果。增加本地化就是为了使得移动等人群能感受到在不同的地点接收到不同的信息,这就是保持黏度的自适应方法。这将来是位置服务里的主要技术。

  下面看看目前面向公众位置服务分类和典型应用。目前分了六类:

  1、位置签到、位置分享以及基于位置的社交应用。

  2、基于位置围栏的用户监控及消息通知服务。就是利用GNSS技术和其他实时定位服务可以做位置围栏的服务,我们学校就搞了一个网停服务,引导愿意停车的司机停到单位车位上。

  3、基于位置的娱乐应用。

  4、基于位置的电子商务应用等等。

  基于这六大类我们总结了面向公众领域位置服务发展特征:

  首先不要认为面向公众的位置服务精度可以要求不高。将来的精度可以达到1米以内。在汽车导航上,位置要达到0.1米才能够有助于辅助驾驶。要抗室内外遮挡,数据规模要达到TB级甚至PB级,交互性和实时性要求很高。用户的身份要真实,而且要保护他的隐私。要支持用户之间的相互交互,整合线上线下用户信息,实现虚拟和现实社会的沟通。要保持可靠性,服务满足单一场景需求也能够实现多种场景和服务的聚合。

  根据这些特点会面临一些挑战:要建立任何人、事、物、地在统一时空基准下的位置和时间标签,及其关联、提供位置时间相关的信息和服务的网络,是国家的一个重要的基础设施。

  基于高精度室内外定位、数字地图、移动通信位置服务等技术,能够为政府、企业、公众、用户提供随时获知感兴趣目标的状态及其动态位置变化信息的服务。要瞄准个人和行业用户对导航和位置服务的巨大市场需求,推动导航和位置服务战略性新兴产业的形成和高速发展。

  今天北斗年会上提出了位置服务网是由四个子网形成的概念。一个是由定位系统及其定位网络,主要包括四大服务商和增强系统、地基增强系统,和室内定位和无线通信的基站系统。再一个是通信系统,主要是卫星通信和移动通信构成。还有位置服务的分析和计算系统,我们把它叫做位置服务云,实现知识的挖掘、内容提供、分析。包括电子地图不断的更新等等。最后一个系统就是社会网络系统和专业用户网络系统。

  要研究这些东西应该满足用户公众需求来提供服务这就是一个挑战。面向公众位置网建设面临的挑战:

  1、室内外无缝定位的建设。

  2、天基,要解决天基和地基的增强系统。

  3、软件和硬件终端的集成。

  4、信息平台和数据挖掘的处理。

  5、位置信息移动播发。

  6、位置服务必须有创意,才能保证位置服务和用户黏在一起,因为用户是变化的,要保持服务必须跟着用户,所以需要有创意。

  增强系统我们也正在做,集成终端的软硬件和面向大众的要求,用户对精度要求高,又要低成本、又要手持,还要跟智能手机结合在一起等等。这里有很多关键技术,包括支持精度广域增强的技术,分米级实时精度定位的GPS北斗双频兼容测量型终端和手持GIS数据采集终端技术。还有MEMs技术,就是把所看到的内容内在的一些联系、关联,包括位置的关联和内容上的关联。

  第四个挑战就是基础信息平台和数据的挖掘。针对社会公众和行业用户对地图和相关内容信息的需求,搭建导航与位置服务数据云计算服务平台,实现位置信息的搜索,分析、挖掘等核心算法,向公众提供高精度、内容丰富、时实增强个、个性化在线的电子地图服务。

  我们认为要向终端用户提供服务,提供导航和位置服务的SoLoMo应用,为开发者用户提供便捷的创意服务搭建方法和开发接口。

  第五个挑战是信息播发。

  第六个挑战则是位置服务的创意发展。创意是大众的创意,大众是位置服务的提供者和接受者,位置服务不是专利,应该思想开放。涉及导航位置在移动互联网广告、数字、影像、游戏、设计创意产业领域应用。要形成很多创意性的产业,我们要让那些很好的创意能够到这个平台上来为我们提供新的服务。这些服务包括很多,基于位置的社交,面向公众的衣、食、住、行,基于位置的娱乐、广告、搜索、个性化的推送服务等等很多,只要能够想到都能够创意出来。

  最后总结一下:

  面向位置的服务是基于卫星导航、室内定位、移动互联网和社会服务网技术而发展形成的,具有社会特性的新兴产业和创意型产业,机遇极多,产业前景巨大。

  面向公众的位置服务是一个复杂度高、服务满意度高的网络,涉及到公共安全和社会和谐,挑战极多,关键技术亟待突破,需要新的思维、政策和策略来面对。

  面向公众的位置服务要求推动基于北斗卫星导航系统的中国位置网络建设和民用开发,这将对于提高国家之自主创新能力具有战略意义。面向公众位置会让生活更美好,谢谢大家!

  (内容为速记现场整理,未经报告人确认。)


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