時空智能：數(shù)字時代關鍵基礎能力
——時空智能與人工智能、在線新經(jīng)濟和“新基建”

文｜史睿 汪陶勝

1.千尋位置網(wǎng)絡有限公司2.中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室北斗應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究中心

近年來，傳感器技術、計算機技術、網(wǎng)絡通信技術和人工智能技術的飛速發(fā)展，終端接入、感知和計算能力不斷提升，特別是人工智能開始引領新一輪技術革命以來，高精度時空信息已經(jīng)成為智能化進程的重要推動力。處于數(shù)字時代的人類對于導航定位的需求，正從事后走向實時和瞬間，從靜態(tài)走向動態(tài)和高速，從粗略走向精準和完備。通過將位置點、位置關系、統(tǒng)一時間和時空分析這些時空元素與互聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等信息技術的有機結合，形成各種不同類型的智能化應用服務，正在不斷推進著社會經(jīng)濟建設發(fā)展和人民生活質量提升。

一、時空智能的概念及特點

時空智能是指通過將時間和空間信息有效打通，實現(xiàn)對周圍環(huán)境進行更細顆粒度的時空感知，從而進行自主決策。隨著數(shù)字時代的不斷演進發(fā)展，時空智能將會成為人工智能、在線新經(jīng)濟和新型基礎設施建設最為核心的基礎支撐能力。

時空智能依托全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)的地基及星基增強網(wǎng)絡，通過構建基于精準位置、可信時間、數(shù)字孿生三大基礎服務的時空智能引擎，采集和更新三維數(shù)字地圖，通過部署物聯(lián)網(wǎng)應用終端，為地理環(huán)境及其中的物聯(lián)要素提供精準時空信息的能力。

時空智能的特點就是“精準”，通過提供厘米級定位、毫米級感知、納秒級授時的服務，讓時空信息更加準確，可以為數(shù)字化提供更加精準的信息源，使得智能裝備（汽車、無人機、機器人等）能夠更好地感知現(xiàn)實環(huán)境、理解現(xiàn)實狀態(tài)，從而實現(xiàn)更加智能的自主決策。同時，可以通過將現(xiàn)實世界和數(shù)字世界進行“全域、全量、高精度、動態(tài)”的精準映射，為數(shù)字孿生提供核心支撐，讓人工智能與大數(shù)據(jù)技術充分發(fā)揮作用，為社會治理和城市建設提供直觀的、基礎的支撐，并通過各類應用優(yōu)化和自我學習，實現(xiàn)對規(guī)劃、設計、管理、運行的自我完善和驅動。

二、時空智能為人工智能提供精準感知能力

如果說人工智能是人的“大腦”，提供識別、決策和處理等重要機能，那么由高精度導航定位提供的時空智能就是人的“小腦”，進行準確的定位和精細的運動控制，時空智能通過向人工智能提供精準的時間和空間信息，讓人工智能知道“它”自己“何時”在“何地”，從而實現(xiàn)更加準確的決策。

以智能汽車為例，隨著城市道路系統(tǒng)日趨復雜，高架、地面和地下組成的立體交通網(wǎng)絡對智能汽車的自動駕駛提出了極大挑戰(zhàn)。通過時空智能提供的實時厘米級高精度定位，并融合雙目視覺、慣性導航單元（IMU）等技術，可以實現(xiàn)精確到車道的導航，從而精準地識別車輛定位和道路的車道數(shù)量、地面標識標線、出入口、特殊車道等情況，進一步優(yōu)化復雜路口的變道引導，輔助自動駕駛定位、感知、控制決策、人機交互等，為自動駕駛提供行駛建議和導航服務，全面提升用戶體驗。智能汽車已經(jīng)成為人工智能與時空智能結合的典型場景，目前國內多家汽車廠商陸續(xù)量產(chǎn)上市了多款搭載高精度時空智能服務的車型，時空智能將會成為智能汽車未來的標準配置。

除了智能汽車外，未來各行業(yè)領域應用的無人機、機器人、自動裝備等，通過時空智能提供的精準時空感知能力，在人工智能的控制下將會實現(xiàn)更加精密、準確和復雜的操作。時空智能提供的厘米級定位、毫米級感知、納秒級授時，將為人工智能提供更加精準的時間和空間信息輸入，從而支持人工智能更好地進行決策，更好地服務于社會生產(chǎn)和人民生活。

三、時空智能為在線新經(jīng)濟提供融合基礎能力

在線新經(jīng)濟是生產(chǎn)服務消費深度融合、線上線下應用場景深度融合、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)深度融合的新重構，不僅是生產(chǎn)和消費的模式創(chuàng)新，更是生產(chǎn)關系、生活方式的深刻變化；不僅是行業(yè)和領域的拓展創(chuàng)新，更是生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率的革命性提升。時空智能通過提供統(tǒng)一、精準的時空信息，促進在線新經(jīng)濟的高質量發(fā)展。

1.時空智能促進生產(chǎn)服務消費深度融合

時空智能通過提供統(tǒng)一、精準的時空服務，可以將生產(chǎn)、服務、消費各個環(huán)節(jié)有效地融合到一起。以外賣餐飲為例，通過高精度的時間同步和位置服務，使得食品從原材料生產(chǎn)加工（生產(chǎn)）到飯店制作（服務）再到用戶用餐（消費）的全流程實現(xiàn)深度融合、有效聯(lián)動，同時對原料運輸和外賣配送等環(huán)節(jié)實現(xiàn)集中調度和統(tǒng)一管理。未來，生產(chǎn)、服務、消費等各個環(huán)節(jié)，將會在統(tǒng)一的時空基準下不斷融合，從而大幅度提升生產(chǎn)效率、降低運營成本、提高用戶感受，進一步促進全鏈條的快速發(fā)展。

2.時空智能帶動線上線下應用場景深度融合

在時空智能提供的統(tǒng)一時空基準上，線上線下將會實現(xiàn)高度同步，從而促進更加有效地互動。以在線展覽展示為例，通過時空智能可以讓線上用戶更加主動直觀地與現(xiàn)場展示產(chǎn)品進行互動，更好地遠距離感受產(chǎn)品形態(tài)及性能；線下展品則可以將現(xiàn)場的狀態(tài)實時反饋給線上用戶，精準響應線上用戶的展示需求，使得線上線下能夠有效聯(lián)動。未來，隨著時空智能與VR/AR技術融合，將會真正打造出沉浸式線上線下應用場景，從而帶動在線經(jīng)濟的高質量發(fā)展。

3.時空智能幫助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)深度融合

傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)融合的痛點很大一部分在于如何將業(yè)務更加有效地數(shù)字化，從而更好地利用新興技術，融入新興產(chǎn)業(yè)。時空智能提供的精準時空服務，可以通過將業(yè)務的時空信息數(shù)字化有效引導業(yè)務信息的數(shù)字化。以畜牧業(yè)為例，通過時空智能服務，精準掌握牲畜的實時位置信息，加以其他傳感器技術獲得的牲畜自身生物信息，就可以將牲畜單體和群體進行數(shù)字化。通過針對數(shù)字化的牲畜實體進行大數(shù)據(jù)分析，就可以與電子商務、互聯(lián)網(wǎng)金融等新興產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)有機結合，實現(xiàn)在線銷售和牲畜抵押貸款，從而進一步促進傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。未來通過提供高精度、統(tǒng)一的時空信息，時空智能將會把傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和新興產(chǎn)業(yè)更加緊密聯(lián)系到一起，實現(xiàn)多產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展的有利態(tài)勢。

四、時空智能為新型基礎設施提供時空基礎能力

新型基礎設施主要包括信息基礎設施、融合基礎設施和創(chuàng)新基礎設施，而時空智能作為時空基礎能力的提供者，將會為新型基礎設施建設提供牢固支撐。時空智能可以提供數(shù)字時代最為核心的關鍵基礎數(shù)據(jù)，是構建數(shù)字社會必不可少的信息來源，隨著全球數(shù)字化發(fā)展日益加快，時空智能也必將成為重要的新型基礎設施。

1.是信息基礎設施的核心數(shù)據(jù)提供設施

時空智能提供的精準時間和位置信息，是信息資源的核心組成，一條或一組信息如果不能準確、高精度地表述這些內容，那么就不能稱其為完整的信息，其可用性和價值也就受到了極大限制，缺少時空智能的信息基礎設施是不完整且有缺陷的。因此，時空智能是信息基礎設施的核心數(shù)據(jù)提供設施。

2.是融合基礎設施的核心服務提供設施

時空智能通過深度結合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術，全面提供統(tǒng)一、精準的授信服務、位置服務和數(shù)據(jù)服務，支撐交通、應急、公安、水利、農(nóng)業(yè)、林業(yè)以及重大市政工程等傳統(tǒng)基礎設施轉型升級，并推動其成為融合基礎設施。因此，時空智能是融合基礎設施的核心服務提供設施。

3.是創(chuàng)新基礎設施中的創(chuàng)新帶動基礎設施

隨著時空智能提供的服務精度不斷提升，將會為智能汽車、智能手機、智能穿戴設備、機器人、無人機、增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）等設備和技術的應用帶來無限可能。在可預見的未來，智能汽車實現(xiàn)車道級定位導航等無人駕駛技術、智能手機和穿戴設備實現(xiàn)精確精準定位、機器人實現(xiàn)工業(yè)級高精度操作、無人機實現(xiàn)真正的窗口快遞，都將通過時空智能的不斷提升逐一達成。因此，時空智能是創(chuàng)新基礎設施中的創(chuàng)新帶動基礎設施。

五、未來發(fā)展建議

1.推動支持基于北斗的時空智能終端應用

建議充分發(fā)揮我國在互聯(lián)網(wǎng)、計算網(wǎng)和時空網(wǎng)等數(shù)字時代三大基礎設施方面的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，加大支持融合北斗、云計算、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術的智慧城市、智能交通、智能公交、網(wǎng)約車、智能電單車、智能無人機、智能攝像頭、道路物聯(lián)網(wǎng)端、可穿戴設備等時空智能終端創(chuàng)新研發(fā)，并引導進一步推廣，推進時空智能終端研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。

2.強化和擴展北斗時空智能服務平臺能力和范圍

北斗時空智能是重要的核心基礎服務，針對其信息采集、整理、分析、處理、輸出等關節(jié)需要強有力的平臺支撐。同時，時空信息數(shù)據(jù)安全是網(wǎng)絡安全重要的組成部分，對于確保國家安全具有重大意義。建議在公共安全、民生保障和社會管理等重點領域，強化北斗時空智能服務平臺的政府采購，并引導服務更多領域。同時，鼓勵北斗高精度時空服務平臺技術能力和安全能力的提升，支持專項技術的預研與示范應用。

3.推動應用軟件廣泛使用北斗時空智能

強化地圖導航、物流、外賣、網(wǎng)約車、共享單車、社交等應用廣泛使用北斗時空智能服務，力爭實現(xiàn)大眾消費領域北斗的優(yōu)先應用，有效提升人民生活滿意度，不斷擴大北斗時空智能的應用場景。

4.研制北斗時空智能服務和終端標準

根據(jù)北斗時空智能的實際應用需求，建議加快技術架構、性能指標、運行機制、服務能力和終端產(chǎn)品等方面標準建設，著力推進應用急需、共性和基礎性標準的制修訂，提高市場監(jiān)督管理能力，不斷提升時空智能服務水平和產(chǎn)品性能，有力支持北斗時空智能服務和產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化和國際化發(fā)展。