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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）

智能助老：老人舒心，子女放心******

在浙江省湖州市长兴县画溪街道姚家桥村区域型居家养老服务中心，志愿者指导老人使用远程问诊智能服务终端。

谭云俸摄（人民图片）

　　随着互联网技术不断发展，借助网络平台和创新模式，养老服务也越来越“智能”。聚焦老人高频需求，开发智慧服务平台，守护老人生命安全；建设智慧医养平台，老人在线下单，医护上门服务；跌倒报警设备，第一时间响应老人的求助需求……中国多地积极探索新业态，开发新产品，让科技为养老服务赋能。专家认为，智慧养老产业的兴起和技术的迭代升级，让老人的生活更舒心，子女更放心。

　　一键呼叫，随叫随到

　　一个呼叫终端，一台红外感应设备，一个24小时服务平台，让越来越多老人享受到安心的居家养老服务。

　　在山东省日照市岚山区安东卫街道，小小的“遥控器”成了86岁独居老人陆新皆的好帮手。陆新皆需要助餐、保洁等服务时，就按下这个“遥控器”。另一端，专属护理员黄昌丽接到系统通知，及时赶往老人家中，提供相应服务。“一键呼叫，随叫随到，真方便！”陆新皆把这个呼叫工具当成“宝”。

　　据了解，山东省加快构建居家社区机构相协调、医养康养相结合的养老服务体系，将发展智慧养老摆在重要位置，充分利用互联网、大数据、云计算等信息技术手段，建立起智慧养老管理平台、智慧养老服务平台、养老信息网，依托省级“两台一网”，市、县搭建起智慧养老综合管理服务平台。

　　“岚山区搭建的智慧养老综合管理服务平台，汇聚全区养老数据，实时分配任务订单，为居家老年人提供助餐、助浴、助医、助乐、助洁和助行等‘六助’服务。”岚山区民政局局长胡宾介绍。

　　在天津市河西区“一库一网一平台”智慧养老服务体系中，智慧养老服务平台建立起应急救援机制，为独居老人免费安装了京东“一键通”呼叫设备，开展“7×24小时”应急帮扶，解决辖区内老人居家安全的难题。

　　家住河西区桃园街道广顺园社区的翁奶奶就是社区养老新服务“一键通”的受益者。翁奶奶家里免费安装了“一键通”呼叫设备，当有应急需求时，只要拨通“一键通”，便可以直连智慧养老服务平台，由社区网格员和志愿者组成的“敲门小组”就会上门查看老人情况，提供帮扶。

　　足不出户，居家就医

　　“再巩固一次就差不多了，后续还要注意行动姿势，减少坐立时间……”湖南省长沙市长沙县果园镇卫生院院长王涌江对李剑忠说。这是他第三次到果园镇杨泗庙社区居民李剑忠家上门服务。李剑忠处于腰椎间盘间隙狭窄手术后恢复期，以前从家里去一趟镇卫生院要半小时。“多亏了智慧医养平台，现在我可以足不出户在家就医了！”李剑忠说。

　　2021年5月，果园镇卫生院作为试点医院，上线了由湖南省卫健委、中南大学湘雅医院移动医疗教育部—中国移动联合实验室等机构联合开发的智慧医养平台。居民在APP上下单，便可定制上门医护服务。除了手机端应用外，平台还设有电视客户端，方便不能熟练使用手机的老人操作。

　　“我们以智慧医养平台为依托，帮助65岁以上老年人及空巢老人居家养老、设置家庭病床，针对失能、半失能老年人提供个人照护、保健康复等日间服务以及定期上门查床、治疗、护理等医疗服务。”王涌江说，其实这也是把之前的“家庭医生签约服务”不断推向定制化上门服务。

　　在湖北省武汉市江夏区，数字化居家养老服务项目已经在很多老年人家里成功应用。老人睡在床上，只需按一下按钮，就能启动家庭床位语音交互系统，获得专业医疗人员的诊疗服务。目前，该项目已与全国数百位全科医生签署协议，一对一在线问诊。接线员会根据老人需求，将电话转接给相应科室的医生。该项目还为老人建立健康档案，可以实时查看医生问诊记录及健康数据。

　　京东健康智慧医疗总经理胡少奇对本报记者说，京东健康通过居家适老化改造提高老年人居家安全保障，利用人工智能技术实时监测老年人的异常情况，通过24小时在线医疗团队提供专业服务，协助应对老年人突发健康问题。

　　跌倒提示，就近援助

　　2021年9月，国家发展改革委办公厅印发《关于推介运用智能技术服务老年人示范案例的通知》，公布了第一批14个运用智能技术服务老年人示范案例，山西省大同市“398贴心保”榜上有名。

　　“这个小玩意儿，别看只有巴掌大，作用可不小。”87岁的大同市民龚翠兰指了指系在腰间的智能穿戴设备“398贴心保”。有一次，龚翠兰在自家小区遛弯时，一个趔趄摔倒在地，“398贴心保”立即响应——1秒自动识别跌倒，30秒救助应答，3分钟救援人员到场，11分钟救护车到场，为老人及时送医赢得宝贵的救援时间。

　　中国疾病预防控制中心慢病中心等7家机构联合发布的《老年人防跌倒联合提示》指出，跌倒是65岁以上老人因伤害致死亡的首位原因。国务院办公厅印发的《国家残疾预防行动计划（2021—2025年）》提出，开展老年人跌倒干预和健康指导，提高老年人及其照料者预防跌倒的意识和能力。提高对儿童伤害和老年人跌倒的救援、救治水平。

　　“398贴心保”智能穿戴设备，由大同398智慧养老服务有限公司研发，其主要功能便是防跌倒。“每秒钟可以捕捉100组人体动作数据，跌倒识别率达90%以上。”大同398智慧养老服务有限公司研发主管刘超说，借助人工智能技术、移动通信技术和云计算技术，“398贴心保”实现了跌倒智能判断和自动报警，形成“跌倒提示—后台报警—人工确认—就近救助”的响应流程。

　　2020年8月起，大同市民政局在平城区率先试点，为80岁以上高龄老年人、75岁以上独居及低保家庭老年人、低保家庭60岁以上失能老年人免费配用“398贴心保”。目前，大同市平城区已有1.56万多位老人用上了“398贴心保”。（人民日报记者 杨俊峰）

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）