李德毅院士--大數(shù)據(jù)時(shí)代的移動(dòng)位置服務(wù)課件

1、 為什么只聽雷聲響，不見雨下來(lái)？為什么只聽雷聲響，不見雨下來(lái)？l地圖不僅僅在墻上和紙上地圖不僅僅在墻上和紙上 地圖的顛覆式創(chuàng)造：電子地圖地圖的顛覆式創(chuàng)造：電子地圖l結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的地圖數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化的地圖數(shù)據(jù) 數(shù)字地圖：地圖數(shù)據(jù)庫(kù)和地圖數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)數(shù)字地圖：地圖數(shù)據(jù)庫(kù)和地圖數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)l全球人人物物都可以定位全球人人物物都可以定位 RTK北斗北斗/GPS的迅速普及的迅速普及l(fā)地理空間信息的三維重構(gòu)地理空間信息的三維重構(gòu) 虛擬現(xiàn)實(shí)：手機(jī)上的街景虛擬現(xiàn)實(shí)：手機(jī)上的街景l(fā)無(wú)窮無(wú)盡的位置服務(wù)和位置衍生服務(wù)無(wú)窮無(wú)盡的位置服務(wù)和位置衍生服務(wù) 位置信息的碎片化！搖一搖？位置信息的碎片化！搖一搖？67l購(gòu)買地

2、理信息系統(tǒng)購(gòu)買地理信息系統(tǒng)l付購(gòu)置費(fèi)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)付購(gòu)置費(fèi)和運(yùn)營(yíng)費(fèi)l固定規(guī)格使用固定規(guī)格使用9l地理信息系統(tǒng)按峰值地理信息系統(tǒng)按峰值 負(fù)載配置軟硬件資源負(fù)載配置軟硬件資源l千人一面的搜索查詢111213l我國(guó)我國(guó)“天地圖天地圖”等地理平臺(tái)在服務(wù)社會(huì)和民生方等地理平臺(tái)在服務(wù)社會(huì)和民生方面已經(jīng)發(fā)揮著重要作用面已經(jīng)發(fā)揮著重要作用l正逐步形成若干正逐步形成若干地理空間大數(shù)據(jù)中心地理空間大數(shù)據(jù)中心l大數(shù)據(jù)中心可以各有側(cè)重，相互補(bǔ)充和備份大數(shù)據(jù)中心可以各有側(cè)重，相互補(bǔ)充和備份l中心的位置布局和行政區(qū)域并不強(qiáng)相關(guān)中心的位置布局和行政區(qū)域并不強(qiáng)相關(guān)l競(jìng)爭(zhēng)激烈，先下手為強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，先下手為強(qiáng) 在電力相對(duì)豐富、低溫、低

3、地價(jià)的地區(qū)，建在電力相對(duì)豐富、低溫、低地價(jià)的地區(qū)，建設(shè)國(guó)家級(jí)地理信息空間大數(shù)據(jù)中心，利用寬帶通設(shè)國(guó)家級(jí)地理信息空間大數(shù)據(jù)中心，利用寬帶通信網(wǎng)絡(luò)向華東、華南傳輸數(shù)據(jù)，以替代大量煤炭信網(wǎng)絡(luò)向華東、華南傳輸數(shù)據(jù)，以替代大量煤炭和電力向華東、華南的輸送，變和電力向華東、華南的輸送，變以電力網(wǎng)輸送電以電力網(wǎng)輸送電能能為為以電信網(wǎng)輸送數(shù)據(jù)以電信網(wǎng)輸送數(shù)據(jù)，用帶寬換土地，用帶寬，用帶寬換土地，用帶寬換電能，減少二氧化碳排放，改善生態(tài)環(huán)境。換電能，減少二氧化碳排放，改善生態(tài)環(huán)境。l電力消耗隨服務(wù)負(fù)載變化情況電力消耗隨服務(wù)負(fù)載變化情況l無(wú)線帶寬支持及其動(dòng)態(tài)使用情況無(wú)線帶寬支持及其動(dòng)態(tài)使用情況l移動(dòng)位置服務(wù)覆蓋的

4、范圍、粒度、采樣頻率移動(dòng)位置服務(wù)覆蓋的范圍、粒度、采樣頻率l服務(wù)注冊(cè)的用戶數(shù)量及在線微支付能力服務(wù)注冊(cè)的用戶數(shù)量及在線微支付能力l移動(dòng)位置衍生服務(wù)能力移動(dòng)位置衍生服務(wù)能力 位置服務(wù)中心，不在拼服務(wù)器集群的規(guī)位置服務(wù)中心，不在拼服務(wù)器集群的規(guī)模，不是說(shuō)五萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的集裝箱就偉大，模，不是說(shuō)五萬(wàn)臺(tái)服務(wù)器的集裝箱就偉大，五千臺(tái)服務(wù)器的就不偉大，也不是說(shuō)把一百五千臺(tái)服務(wù)器的就不偉大，也不是說(shuō)把一百萬(wàn)臺(tái)數(shù)字地圖服務(wù)器集中起來(lái)就叫云計(jì)算。萬(wàn)臺(tái)數(shù)字地圖服務(wù)器集中起來(lái)就叫云計(jì)算。 位置服務(wù)中心的架構(gòu)是由其提供服務(wù)的位置服務(wù)中心的架構(gòu)是由其提供服務(wù)的種類、規(guī)模和能力表征的！種類、規(guī)模和能力表征的！智能手機(jī)WLA

5、N無(wú)線覆蓋蜂窩網(wǎng)絡(luò)& 無(wú)線數(shù)字電視信號(hào)藍(lán)牙RFID/NFC加速度計(jì)陀螺儀手機(jī)攝像頭電子羅盤衛(wèi)星定位系統(tǒng)基于衛(wèi)星定位基于地理信息系統(tǒng)基于無(wú)線信號(hào)定位基于傳感器定位組合定位傳感器地理信息系統(tǒng)21北斗GPS基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站基準(zhǔn)站移動(dòng)通信基站移動(dòng)通信基站移動(dòng)通信基站移動(dòng)通信基站北斗GPS北斗GPS定位精度的糾正，需要多種定位系統(tǒng)互補(bǔ)、復(fù)雜計(jì)算、海量存儲(chǔ)和豐富交互能力，如果不放在網(wǎng)上，而放在端設(shè)備（如手機(jī)）上實(shí)現(xiàn)，是不可能做到的！23二、智能駕駛呼喚移動(dòng)位置精準(zhǔn)服務(wù)二、智能駕駛呼喚移動(dòng)位置精準(zhǔn)服務(wù)京津高速公路試驗(yàn)京津高速公路試驗(yàn)第第14次試驗(yàn)次試驗(yàn)10:18從天津津薊高

6、速與京津高速交從天津津薊高速與京津高速交叉處出發(fā)叉處出發(fā)11:45到達(dá)北京臺(tái)湖收費(fèi)站到達(dá)北京臺(tái)湖收費(fèi)站跟車行駛場(chǎng)景跟車行駛場(chǎng)景45 要求1:200的精細(xì)數(shù)字地圖！由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口時(shí)的通行路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口時(shí)的通行路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口的通行模式及路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口的通行模式及路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)南向東右轉(zhuǎn)南向東右轉(zhuǎn)里程差里程差轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向角度右轉(zhuǎn)1右轉(zhuǎn)2右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)3右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)4右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)5右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)1右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)2右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)3右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)4右轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)5總里程21.1110 31.6180 34.4565 37.3146 40.2058 1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

7、0.0000 90.0000 90.0000 90.0000 90.0000 90.0000 2 0.1231 0.2606 0.2917 0.3227 0.3537 89.5199 89.8030 89.8240 89.8409 89.8548 3 0.1225 0.2593 0.2902 0.3210 0.3519 89.1958 89.6700 89.7051 89.7334 89.7568 4 0.1219 0.2580 0.2888 0.3194 0.3502 88.8685 89.5356 89.5851 89.6249 89.6578 5 0.1212 0.2567 0.2873

8、 0.3178 0.3484 88.5379 89.3999 89.4638 89.5152 89.5578 6 0.1206 0.2554 0.2858 0.3162 0.3466 88.2040 89.2627 89.3413 89.4045 89.4568 7 0.1201 0.2541 0.2844 0.3146 0.3448 87.8668 89.1242 89.2175 89.2926 89.3547 。200 0.1372 0.1192 0.1192 0.1192 0.1192 0.1295 0.3156 0.3532 0.3907 0.4283 南向北直行南向北直行里程差里程差

9、轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向角度直行1直行2直行直行3直行直行4直行直行5直行直行1直行直行2直行直行3直行直行4直行直行5總里程81.0018 81.0234 81.1882 81.4949 81.9414 1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 90.0000 90.0000 90.0000 90.0000 90.0000 2 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 90.0115 89.9786 89.9458 89.9130 89.8801 3 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 90.0343 89.9

10、362 89.8381 89.7401 89.6420 4 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 90.0568 89.8942 89.7316 89.5690 89.4063 5 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 90.0791 89.8526 89.6261 89.3996 89.1731 6 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4071 90.1012 89.8115 89.5217 89.2320 88.9423 7 0.4070 0.4070 0.4070 0.4071 0.4071 90.1

11、231 89.7707 89.4184 89.0661 88.7139 。200 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 0.4070 90.0343 89.9362 89.8381 89.7401 89.6420 南向西左轉(zhuǎn)（待南向西左轉(zhuǎn)（待轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1 1區(qū)）區(qū)）里程差里程差轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向角度左轉(zhuǎn)1左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)2左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)3左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)4左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)1左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)2左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)3左轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)4總里程26.4545 27.7476 29.4023 31.3496 1 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 116.5651 116.5651 116.5651 116.5651 2 0.1456

12、 0.1458 0.1461 0.1463 116.9433 116.8399 116.7692 116.7177 3 0.1453 0.1456 0.1460 0.1463 117.1972 117.0248 116.9066 116.8206 4 0.1449 0.1454 0.1459 0.1463 117.4526 117.2108 117.0450 116.9243 5 0.1445 0.1451 0.1458 0.1464 117.7093 117.3982 117.1846 117.0288 6 0.1442 0.1449 0.1457 0.1464 117.9675 117.5

13、868 117.3252 117.1343 7 0.1438 0.1447 0.1456 0.1465 118.2271 117.7768 117.4669 117.2406 。200 0.1465 0.1505 0.1606 0.1756 179.8691 179.8198 179.7573 179.6756 U U字拐彎字拐彎里程差里程差轉(zhuǎn)向角度轉(zhuǎn)向角度調(diào)入調(diào)入2道道調(diào)入調(diào)入3道道調(diào)入調(diào)入2道道調(diào)入調(diào)入3道道總里程10.8087 13.9140 1 0.0000 0.0000 90.0000 90.0000 2 0.0746 0.0746 90.3558 90.5768 3 0.0739

14、0.0739 91.0734 91.7396 4 0.0732 0.0732 91.7980 92.9130 5 0.0724 0.0726 92.5298 94.0964 6 0.0717 0.0719 93.2686 95.2889 7 0.0710 0.0713 94.0144 96.4900 。200 0.0739 0.0739 180.0739 180.0000 由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口的通行模式及路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)由南進(jìn)入萬(wàn)壽路口的通行模式及路徑規(guī)劃數(shù)據(jù)三、移動(dòng)位置大數(shù)據(jù)體現(xiàn)價(jià)值三、移動(dòng)位置大數(shù)據(jù)體現(xiàn)價(jià)值基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò):一方面提供輔助導(dǎo)航信息,以獲得豐富的星歷信息;另一方面提供用戶高精度的差分修正

15、信息。從而提高用戶定位精度達(dá)亞米級(jí)。案例：通信基站網(wǎng)絡(luò)差分氣壓測(cè)高技術(shù)案例：通信基站網(wǎng)絡(luò)差分氣壓測(cè)高技術(shù)通信基站通信基站無(wú)法無(wú)法在垂直方向定在垂直方向定位位，現(xiàn)有氣壓，現(xiàn)有氣壓測(cè)高技術(shù)誤差測(cè)高技術(shù)誤差達(dá)到達(dá)到十余米甚十余米甚至數(shù)十米至數(shù)十米針對(duì)問(wèn)題針對(duì)問(wèn)題通信基站網(wǎng)絡(luò)差分氣壓測(cè)高通信基站網(wǎng)絡(luò)差分氣壓測(cè)高效果效果采用技術(shù)采用技術(shù)垂直定位精度垂直定位精度衛(wèi)星定位技術(shù)室外310m，室內(nèi)無(wú)法定位基站定位技術(shù)無(wú)法定位氣壓測(cè)高技術(shù)數(shù)十米基站網(wǎng)絡(luò)差分基站網(wǎng)絡(luò)差分氣壓測(cè)高技術(shù)氣壓測(cè)高技術(shù) 1m突破室外高度方向定位技術(shù)瓶頸，突破室外高度方向定位技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)精度實(shí)現(xiàn)精度 的垂直定位，的垂直定位，提升精度提升精度

16、數(shù)十倍數(shù)十倍，滿足樓層區(qū)分，滿足樓層區(qū)分需求。需求。050010001500200032.53333.53434.535歷 元海拔高度（m）測(cè)測(cè)量量結(jié)結(jié)果果優(yōu)于優(yōu)于1m衛(wèi)星定位高程精度較差，如果通過(guò)通信基站網(wǎng)絡(luò)差分測(cè)高技術(shù)，可大幅修正衛(wèi)星定位高程精度較差，如果通過(guò)通信基站網(wǎng)絡(luò)差分測(cè)高技術(shù)，可大幅修正衛(wèi)星水平定位誤差至亞米衛(wèi)星水平定位誤差至亞米基于最佳組合導(dǎo)航系統(tǒng)精度基于最佳組合導(dǎo)航系統(tǒng)精度因子優(yōu)化因子優(yōu)化定位定位效果效果產(chǎn)品產(chǎn)品名稱名稱研發(fā)機(jī)構(gòu)研發(fā)機(jī)構(gòu)時(shí)間時(shí)間精度精度UM330和芯星通2012 5m麥哲倫探險(xiǎn)家XL美國(guó)麥哲倫2012 3.5mMAX-7Swiss-based u-blox2012 34mSIRF 3美國(guó)SIRF200910mTC-OFDM輔助輔助衛(wèi)星定位模塊衛(wèi)星定位模塊北郵北郵20110.57m室外定位測(cè)試精度對(duì)比室外定位測(cè)試精度對(duì)比突破衛(wèi)星垂直定精度差及城市遮擋環(huán)境幾何精度因子差導(dǎo)致定位精度降低至10m15m