基于5G+北斗的应用场景与解决方案探索
^mmmm2021年第04期烟囱脱硫
(总第220期）基于5G+北斗的应用场景与解决方案探索 肖夏敏，袁月，彭将
(中移(上海)信息通信科技有限公司，上海200120)
摘要：在移动互联网时代，5G+北斗成为众多垂直行业应用落地的关键,5G+北斗赋能高科技产品，为工业、能源、金融、交 通等诸多领域的众多专业提供了全新的解决方案，在促进传统行业向信息化、智能化、数字化转型的同时，极大地提升了 生产效率。结合长期基于5G+北斗应用方面的研究，文章给出了四类典型的5G+北斗应用场景，提出了相应了解决方 案。文章研究旨在挖掘5G+北斗的潜力与价值，助力千行百业，赋能高端产品，促进行业应用落地。 关键词:5G+北斗；应用场景；解决方案；自动驾驶；智慧城市
中图分类号:TN929.5 文献标识码:B文章编号:2096-9759(2021 )04-0193-03
Application scenarios and solution exploration based on 5G+ Beidou
Xiao Xiamin，Yuan Yue，Peng Jiang
(China M obile(Shanghai)Inform ation and Communication Technology Company Ltd;China Shanghai,200120)
A bstractrln the era o f m obile Internet,5G+beidou becomes the key to landing,vertical industry application5G+beidou assigned
to high-tech products,to industrial，energy,finance，traQsportation，and many other areas o f many professional provides a new sol-ution,in promoting traditional industries to the informationization,intelligent,digital transformation at the same time,greatly in-creased the production efficiency.Combined w ith long-term research based on5G+Beidou application,this paper presents four types o f typical5G+Beidou application scenarios and puts forward corresponding solutions.This study aims to tap the potential and value o f5G+Beidou,help thousands o f industries,enable high-end products,and promote industrial applications.
Keywords:5G+ Beidou;Application scenario;Solution;Autonomous driving;Wisdom city
i概述
进入5G移动互联网时代，5G技术与其他技术或系统的 融合，已然成为了一种新的趋势。其中,5G与
北斗的融合，更 为和行各业提供了新的机遇。北斗卫星总设计师杨长风指出，5G与北斗系统的结合，将充分发挥北斗系统多融(包括网络融 合、技术融合、服务融合、终端融合、应用融合等)的天然特性, 实现北斗系统在信息领域深度应用。5G+北斗有机融合成为 高精度、高可靠、高安全的新一代信息时空体系，实现物联网 的可感知、可测量、可计算、可控制，支撑大数据、云计算、人工 智能等互相融合，提供基于高精度定位、高精准时间、高准度 导航、高清晰图像的能力，可为智慧城市、智慧制造、智慧农业 和智慧家庭等领域提供新的服务。 表1部分5G+北斗的应用场景
序号应用炀S说明
1交通业军辆导肮.V2X车联网，电f围栏.诳装箱定位等2测绘地理信息业测量测绘，地质灾害防范、变形监测等
3物联网行业物联网定位、传感数据获取等
4农业渔民短报文、农药播撖.海航导航等
5钵业森林防火.巡视.动物追踪等
6电力业电网时间统一、传输电网监测、车辆监控等
7金#业金鼪车辆监控与定位、驾驶行为监测等
8工业工业厂房定位、室内外融合定位等
5G+北斗的深度融合，为各类垂直行业(包括工厂、自动驾 驶、钢铁、电力、矿山、港口、银行、智慧文旅、医院、校园等)的应用与转型，提供了解决方案。本文结合长期在5G+北斗方 面的研宄，针对智慧港口、公共服务业(智慧公交)、自动驾驶、地质灾害等四类应用场景，提出了相应的5G+北斗解决方案。本文的目的在于，拓宽视野，为一线市场人员提供商机指导，为后台技术人员提供方向支持，为企业高层提供决策支撑。
2基于5G+北斗的智慧港口解决方案
基于5G+北斗的智慧港口，是以5G新基建为基础，以北 斗+A IC D E等新型技术与智慧业务的深度融合与互利互惠为 核心，以促进港口服务创新和提升港口运行效率为动力，以政 策、规范、体制、法律、标准等为保障，优化与完善港口资源的 配置，全方面、高站位、多层次、宽领域、细粒度打造现代智慧 港口业务发展的全新生态。
............
申i
声纳探鱼器
i m
m奶 a
2〇
I-ftM象麵8C
1—m
4德““
蝉A IS AJtM
Vftif
图1基于5G+北斗的智慧港口拖轮智能航行的解决方案
收稿日期=2021-03-16
作者简介：肖夏敏(1990-)，男，福建莆田人，中国海洋大学学士，中移(上海)信息通信科技有限公司
产品经理，从事云计算、车联网、产业互联 网等方面的研宄；袁月（1993-)，女，吉林辽源人，南京航空航天大学本科，从事云计算、车联网、大数据应用、高精度定位等方面的研宄；彭将 (1990-)，男，湖北黄R人，武汉大学硕士，注册测绘工程师，从事高精定位、高精地图应用等方面的研宄。
193
拖轮智能航行是智慧港口的觀业务，传统拖触龄域 监管，难以有效应对水上交通变故，为确保突发事件及时应对、科 翔度和黯脱需要通麵■的可视化管理 手段掌衝行状况。基于此，基于5G +北斗的智慧港口拖轮 智能航行的应用场景，应运而生，图1为相应的解决方案示意图。
基于5G +北斗的智慧港口拖轮智能航行的解决方案，使 用5G 网络和高精度定位基准站网络，实现锚地、航线、泊位等 拖轮全业务海域覆盖；使用北斗髙精度定位网络全程监管拖 轮轨迹，为拖轮提供高可靠、高带宽、高安全的精准时空信息 服务-同步在拖轮上配载船载终端、激光雷达、高清摄像机， 实现周边环境感知。后端部署平台，实时可视化监管拖轮作 业状态和远程指挥拖轮作业，系统可实现拖轮智能航行，进一 步提高拖轮海上作业安全生产和指挥调度能力。
3基于5G +北斗的公共服务业解决方案
智能公交是公共服务行业的典型代表，这里，以智能公交 为例，来说明5G +北斗如何助力公共服务行业.智能公交，具 有四类典型特征:①调度类：需求响应式公交;②安全类：安全 电子围栏、公交智能诱导;③服务类：城市综合出行信息服务: ④效率类：公交优先、交通管制、道略单双号限行等。
图2基于5G +北斗的智能公交解决方案示意围
智能公交的核心需求在于，针对传统公交在调度僵化、主
动安全监管能力不足的问题，公交公司迫切需要在智慧调度 和安全监管做出提升，需要高精度提供动态分米级的能力支 撑，满足如下要求：(1)需求响应式公交：通过髙精度定位技术掌握巴士精准 位置信息，进而提供多种网约巴士模式，实现公交差异化服务;⑵安全电子围栏：公交安全电子围栏包括电子围栏的增、 删、改、査等功能，可用于限定区域或轨迹路线的公交车辆；(3) 智能诱导：基于多源数据融合采集分析，结合路侧情 况规划出相应的智能化诱导策略，下发公交车进行智能诱导；(4) 到站预测：基于公交到站点精准位置分析，提供到站 预测服务；(5) 公交优先：建设基于智能网联技术的公交信号优先系 统，提髙公交通行效率。图2为一种基于5G +北斗的智能公交解决方案，该方案基 于5G 新基建和北斗/G N SS 卫星系统，以智能雜技术、髙精地 图技术和大数据分析技术为核心，通过对公交位置信息的实时采 集，精准掌握车辆轨迹，应用于安全、调度等功能场景，为打造精 准服务、精确出行、精细管理的智慧公交精品服务提供能力支撑。
4基于5G +北斗的自动驾驶解决方案
车辆的自动驾驶，是汽车领域、交通行业的必然趋势，具
有解放人力、节约资源绿出行、提升道路通行效率、降低交 通事故等无法比拟的优势。开放道路的汽车自动驾驶，是运
用GPS /北斗定位、4G /5G 通信、G IS 地理信息系统、大数据、人 工智能、物联网、车略协同、智能感知等技术，依托后台管理系 统(包括车辆管理系统、交通系统、高精度定位系统、V 2X 系统 等)，通过利用车路协同、智慧交通、髙精度定位等技术实现自 动驾驶及安全辅助驾驶。图3为一种集“云边管端”于一体的 5G +北斗自动驾驶解决方案，该方案已在武汉经开区智慧交通 与开放道路自动驾驶示范区项目进行了应用落地。
图3集‘云边管的5G M •北斗自动驾驶解决方案示意图
在5G +北斗自动驾驶解决方案中，系统的云计算和边缘 计算，由5G 边云协同管理平台提供；GNSS 服务由以北斗为 主GPS 为辅的卫星系统提供；高精度定位服务由5G 、差 分基准站(CORS 站)、定制的高精度定位平台、车载OBU 等提 供：用于辅助自动驾驶的智能路侧设备或终端，主要包括基于 C >V 2X 的RSU 设备、路侧感知设备(包括髙清摄像头、激光雷 达、毫米波雷达等)、路侧边缘计算设备MEC 、路侧道路环境监 测设备和路侧气象设备等。
5基于5G +北斗的地质灾害解决方案
中国移动立足5G 连接优势+北斗高精度定位技术优势，围
绕“觀-坡-路-轨”等》设施纖场景，_自研经济型高精 度定位终端和边缘智能网关产品、5G 网络、遥感监测、边缘计
算、髙精度定位等差#化服务能力，构建解决方案矩阵；同时，携 手合作伙伴，共同建设50^慧基础设施新生态。图4为一种 基于髙精度后处理解算的5G +北斗地质灾害监测解决方案。
在地址灾害的预测与防护方面，基于5G +北斗的地质灾害 解决方案，越包櫞端层(包括传感器、通信模组、GNSS 终端、
智能网关等)、接入层(包括视频码流、位置服务、传感器数据、 MEC 、外平台数据、数据库等)、平台能力层(即减灾监测云平台)、
应用及服务(大数据应用、人工智能分析)等层面。其中，减灾监 测云平台，面向水利、自然资源、应急等部门单位，提监测、
<
风随测、网络管理、M 管理、M 分析、项目可视化管理等云 服务，助力政府部门和管理单位进行防灾减灾工作。基于减灾 监测云时空变形大数据分析能力，实现区域变形时空监测、区域 风麵测，风险等级预警，辅助謙管理部门防灾减灾决策。 同时，在该方案中，系统的实地数据监测采集系统主要由 GNSS 卫星接收机、雨量传感器、风力监测
站、微型溫度仪，以及 电力供能、网络传输等辅助设备构成I 基准站数据服务由5G 基
站、髙精度定位R TK 差分基准站、高精度定位平台等提供；变形 监测解算平台主要包括文件协议解析模块、变形解算模块、B I M 前端展示模块、智能预警A I 模块等，可提供毫米级静态后处理 解算服务以及厘米级实时解算服务。地质灾害(或地质变形)监 测广泛应用于自然灾害、建筑物、大型设施等的状态监控以及灾 害事故预防，基于5G +北斗的地质灾害解决方案具有监测精度
194
高、自动化程度高、全天候、实时获取监测状态等优点。6结语在纵向方面，对现有已开发的应用的场景，或固化应用场景开
发新的产品，或推广到更多的企业，巩固现有成果，实现现有
应用的价值最大化。
参考文献：
[1]昌飞.北斗+5G室内外融合定位技术的应用展望m.集成
电路应用，2021(01).
[2]汪威，陈林，朱松苗.北斗位置服务在交通领域应用技术研
宄[J].苏州科技大学学报(工程技术版),2020(12).
[3] Wenju Su^hongliang Deng.Research on Ihe Weight Dis
tribution of H elmert Variance Component Estirnatioa in Be-
idou+5G integrated Positioning[C].第十一届中国卫星导航
年会论文集__S10PNT体系与多源融合导航.2020(11). [4]公海燕.中国移动发布全球最大的“5G+北斗高精定位”
—一访中移CJt海)产业研宄院副总经理黄刚[J].中国测绘，
全国人大代表、中国移动副总经理赵大春在2021年的两会期间提出，推动“5G+北斗”髙精度定位系统深度融合，促进万物智联与精准协同，将成为新基建迈向数字化、智能化，实现升级改造不可或缺的重要支撑。5G+北斗构建“产业数字化基座”，5G的加入可以在播发、鉴权等方式丰富北斗的能力，使得北斗使用门槛降低；且两者的结合可以进一步推动通导芯片的发展。由于用户量的提升，芯片价格也将降低，从而带来使用场景、应用开发的丰富，让通导能力真正走进产业。也为5&K6G打下基础，
中国移动将持续促进两者融合，支持民用终端支持北斗导航、授时、短报文能力。后期，将从两个方面开展工作。一方面，在横向方面，开发更多基于5G+北斗的应用场景，让更多的领域或行业从5G+北斗中受益；另一方面，
2020(11).
[5]沈沛鸿，董强•一种基于5G+北斗的自动驾驶解决方案[J].
信息通信，2020(06)_
[6]陈豫蓉,5G与北斗高精度定位融合发展趋势分析[J].电信
工程技术与标准化,2020(04).
[7] Zhiqiang Wang,Hongzhen Yang,Chen He;Wdping Shao.
BeiDou Navigation Satellite System HI A^)lication in The
Power Industry[C].2019计算智能、工程与信息技术世界大
会,2019(06).
[8]蒋杰.北斗导航卫星系统和5G技术在无人驾驶系统领域
的应用前景分析[C].卫星导航定位与北斗系统应用2019密度天平
—北斗服务全球融合创新应用,2019(09).
在参数优化中，主要依据便是从网优平台获取的网络质量指 参考文献:
标数据，通过参数优化的方式，使得网络质量得到提升，进而有效节约工程建设投资，为企业获得更多的经济效益11'
3数据获取及使用
现阶段，中国移动已经建设了大数据平台，实现了统一建模，并促进了跨区域共享机制的完善，对内部、外部大数据业务的数据需求提供了良好支撑。[1]李红双，李健，邓芳，赵秋爽.移动大数据在通信工程勘察设
计中的应用[J].邮电设计技术，2020,536(10):184-187.
[2]刘雨佳，冯髙敏，高科.试论大数据时代电力勘察设计企业
信息化建设[J].数字通信世界,2019,56(09):100-101.
P]莫勇，钱权智，陈浩.基于大数据的通信勘察管理系统设计与实现[J].数字通信世界，2020,023(004):152-153.
通信工程设计人员可以通过现有的大数据平台获取到相应的数据，对此，本文分析后，制定出2种方案。如图1所示。方案1：不同专业系统将采集到的网络数据统一集合到大数据平台中，在企业大数据平台作用下，抽取、转换、关联、存储这些数据，并开发出适合设计人员的应用，给予设计人员权限，为设计人员的需求提供相应的数据。方案2：与方案1相同，都是通过各专业系统采集网络数据，由大数据平台进行统一处理，不同的是，设计单位可以自行建设自有系统，而后，针对大数据平台采集所需数据，利用对外接口定期访问，并通过设计单位自有系统实现二次开发。
4结语
综上所述，将移动大数据引入到通信工S i f察设计、方案编制工作中，不仅充分发挥了；跪优同时，也极大的提髙了设计人员的工作质量，提升了工作效率。通过本文的分析，不难发现，设计人员在编制方案过程中利用移动大数据，保障了方案编制质量，有^1*了工作效率，对于：«^#而言，舰一#斷[4]龙云.大数据对勘察设计类企业管理决策的影响[J].消费
导刊，2019,56(15): 123-124,
[5]余泉.大数据时代电力勘察设计企业信息化建设[J].中国
战略新兴产业，2019,23(022):131,133.
空烟卷[6]櫻子.工程勘察设计企业三维设计及大数据信息技术应用
研讨会举办[J].中国勘察设计，2019,318(03):109-114.
led数码管显示屏[7]袁凤莲.基于大数据技术的移动通信网络优化设计分析
[J].信息系统工程，2019,34(005):118-118.
[8]郭凡.数字化工程勘察资料馆开发及勘察大数据初步分析
[D].2020,45(56):156-157.
[9]梁鱿仵晓娟，李继玲，吕新，张泽，侯取瑜，王林，雷天翔，林果
大数据分析应用平台设计研究一_以新題生产建设兵团为
例[J].中南林业纖大学学报，2Q20,231(09):178-187.
[10] 刘筱笛，大数据在城市规划中的应用研究[J].建材与装饰，
2019,034(015):131-132.
[11] 刘雨佳，冯髙敏，高科.试论大数据时代电力勘察设计企
业信息化建设[J].数字通信世界，2019,180(12):254+270.
了客户满意度。而将移动；引入到勘察设计环节中，能够在 [12]刘红伟.数字化助力勘察设计行业高质量发展__访中很大程度上降低勘察成本，提高勘察效率。网络优化中使用大数 国勘察设计协会副理事长兼秘书长王子牛[J].中国勘察据，使得工^资降低，对企业竟争力的提升发挥了重要作用。设计，2020,338(11):15-17.
195
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议