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)
升学规划更多样 交叉专业受青睐 出国留学新趋势******
2023,出国留学新趋势
新的一年到来,随着国内出入境政策的变化、新冠疫情对出国留学的影响降低,中国留学生出国学习更加方便。2023年留学申请趋势有哪些?中国留学生的求学之路如何规划?
交叉专业受青睐
卢晓安本科在国内学习计算机科学,不久前他成功申请到了英国伦敦国王学院的计算机金融专业硕士项目,这是一门计算机科学与金融的交叉学科。
近年来,交叉学科专业正受到越来越多关注。交叉学科指两个或多个不同专业交融,比如计算机金融、生物统计、文化产业管理等。大部分交叉学科专业应社会不断变化的就业需求而生,着力培养学生的复合技能,拓宽学生的就业范围和求职竞争力。
根据新东方《2022中国留学白皮书》显示,留学生在选择专业时考虑前三位的因素分别是“自己感兴趣的”“就业前景好的”和“适合自己教育背景的”。受就业压力的影响,不少学生在选择专业时将求职前景纳入考虑。
“我认为学习计算机金融交叉专业能在就业时具备更强的竞争力。”卢晓安说,“据我所知,金融行业逐渐实现数字化转型,加大了对技术领域的投入。以量化交易员招聘为例,应聘者既要对计算机科学有一定的理解,还要了解量化投资的知识。”
据2022年《美国门户开放报告》显示,2021-2022学年中国内地留美学生排名前三的专业分别是“数学和计算机类专业”“工程类”“商科和管理类”,STEM专业(科学、技术、工程和数学教育)、商科、人文社科仍为主流。目前,海外许多院校开设的跨学科专业以数学、计算机、商科等专业结合其他专业为主,正受到越来越多中国学生的青睐。
升学规划更多样
日前,启德教育发布《中国留学市场2022年盘点与2023年展望》报告。报告数据显示,由于海外院校申请门槛提高,申请结果不确定性增加,近3年本硕留学申请中多国联申的占比呈小幅上涨趋势。其中,赴美国、澳大利亚本硕留学的学生联申英国的占比达50%左右。
“今年,我申请了美国和英国几所不同高校的商科专业,希望能提高申请成功率。”李明洋是一名正在经历申请季的大四学生,他说:“美国和英国有不少世界排名靠前的学校,据我所知,申请同学中不乏学术能力和语言成绩都很突出的‘学霸’,竞争非常激烈。我想多申请几个学校,有更多被录取的可能,从而顺利读研。”
此外,启德教育北京分公司副总经理贾鸿岩表示,中国学生的高考成绩正被越来越多的海外高校认可和接受,许多家庭开始做两手准备,考虑留学与高考双轨并行的方案,以做全面的升学规划。
以英国为例,包括剑桥大学、伯明翰大学等在内的近50所高校认可中国高考成绩。德国则从2020年起允许中国高中毕业生凭高考成绩直接申请德国大学的本科专业,启德教育一组数据显示,2022年申请德国本科的学生人数相对于前一年上升了5个百分点。
《2022中国留学白皮书》显示,2022年留学人群的学业规划更加多样化,同时关注多种升学途径、做好两手准备的群体占比超四成。在申请本科及以上阶段意向群体中,不少人还会考虑中外合作办学、海外高校在国内分校的项目,以期找到适合自己的发展方向。
回国就业意愿强
2022年9月,教育部发布数据显示,2012年以来,我国各类出国留学人员中超过八成完成学业后选择回国发展。根据领英发布的《2022中国留学生归国求职洞察报告》显示,2020年中国留学生学成回国人数同比增长33.9%,且在2021年持续保持增长态势,中国留学生回国意向增强。
领英相关负责人表示,互联网及金融行业因发展态势较好,近年来吸引了不少留学生。在城市选择上,不少需要国际人才的公司将总部、分支机构、联动办公区域设于一线或新一线城市,并积极解决户口、住房、员工子女入学等问题,因此吸引了不少海归人才。以上海为例,对毕业于世界排名前50名院校的留学回国人员,取消社保缴费基数和缴费时间要求,全职来上海工作后即可直接落户;毕业于世界排名51-100名院校的,全职来上海工作并缴纳社保满6个月后可申办落户。
此外,留学经历也成了学子求职时的加分项。“外资企业和具有全球化背景的企业比较青睐中国留学生,他们很看重留学生的语言优势、综合素养以及全球化视野。”领英中国产品运营总监陈怡静说。
赵栩2022年从荷兰瓦赫宁根大学城市环境管理专业毕业后回国参加了秋招,对企业招聘留学生的相关要求深有体会。她说:“留学生应聘有外语要求的岗位时具备优势,部分岗位要求学生提供雅思或托福成绩,我在申请出国时就有所准备。此外,一些工作内容需要熟练掌握英语,比如我应聘过的一个研究所岗位,日常需要筹备国际会议、翻译图书信息、撰写外语宣传内容等,这对应聘者的英语水平、跨文化沟通能力有一定要求,留学生可以充分展现出自己的竞争力。”