中國的北斗系統,2012年正式提供區域服務。之后的短短五年間,北斗系統完成“從1到100”的壯舉。統計數據顯示,2012年,中國衛星導航與位置服務產業總產值僅為812億元,這一數據在2016年達到2118億元,較2015年增長約22.06%。其中,北斗系統對產業核心產值的貢獻率已達到70%,表現可圈可點。
這五年間,北斗系統的“商業史”始終貫穿著兩大關鍵詞:一是“兼容”,和其它GNSS信號兼容以獲得更好服務,與“先入為主”的GPS爭奪存量市場;二是“高精度”,利用高精度、短報文通信等特色功能,進入此前GPS尚未覆蓋的產業領域。 2017年第四季度,四顆覆蓋全球的北斗三號組網衛星計劃被送往太空,中國的北斗系統將進入全球組網的新時代。多名業內人士分析,北斗三號將延續和加強北斗系統的高精度、廣覆蓋等競爭優勢,北斗系統有望取得更廣闊的市場空間。 “兼容”生意經 民用市場的“火爆”,也顯示了GNSS巨大的商業空間。這是世界主要經濟大國致力發展GNSS的原因之一。不過,“先入為主”的GPS在前,“新版”GNSS 要“后來居上”,并沒有那么容易。 中國的北斗系統建設執行“三步走”戰略:1992年開始的北斗一號,是北斗試驗系統;2004年立項的北斗二號,提供區域性的導航、定位服務,2012年年底建成并提供亞太地區區域服務;而覆蓋全球的北斗三號,則要完成30顆左右的衛星組網。 2017年1月,中國將國家科技進步獎特等獎頒給“北斗二號衛星工程”,似乎有“總結評價”的味道;2017年第四季度,四顆北斗三號組網衛星計劃被送往預定軌道,北斗系統全球組網的“第三步”正式開啟。 2012年到2017年的五年間,北斗系統已具備亞太部分地區服務能力。北斗衛星導航系統高級顧問孫家棟院士曾說,中國發展北斗產業,始終有一個如何面對GPS的問題。總的思想是“兼容”,是不排斥。 如同人們日常理解的一樣,“兼容”意味著設備能接收至少兩套系統的信號。以內置于智能手機的導航模塊為例,以往接收的是GPS單模信號,“兼容”之后意味著接收GPS/北斗雙模乃至GPS/北斗/格洛納斯三模信號。 兼容的直接好處,是可以獲得更好的服務。GNSS的工作原理遵循基本的物理學理論:三維空間需要三個參數確定一個坐標。由于信號傳輸有時延等原因,導航衛星的時鐘和接收終端的時鐘存在誤差,因而需要第四個參數“校準”誤差。這也就是說,終端至少需要四顆衛星的信號才能定位。兼容讓終端接收更多衛星信號,而衛星越多,誤差越小,定位精度越高。 依托這種兼容策略,北斗服務在過去五年逐漸滲入GPS曾經獨占的領域,比如智能手機。中國衛星導航定位協會統計數據顯示,2016年中國銷售的5.1億部智能手機中,已有約40%兼容北斗系統。不過,“兼容”并不意味著北斗系統只是錦上添花的輔助者。 中國衛星導航定位協會首席科學家曹沖指出,隨著衛星覆蓋亞太布局、產業化應用的推進,北斗系統應用在五大領域至少有所突破:除了存量市場的智能手機終端、汽車前裝市場之外,還存在高精度創新應用市場、智能泛在位置服務市場和國際導航市場。 北斗系統過去五年的不斷完善,為增量市場的開拓提供了技術基礎。 從2014年開始,新經濟、新業務此起彼伏,不少企業試圖推動北斗技術與大數據、物聯網、云計算等技術融合,以開拓新的應用場景。例如,共享單車就嘗試內置北斗高精度芯片,劃定“電子圍欄”,以解決亂停亂放的問題。曹沖將這種趨勢總結為“新時空”服務,“新”既是對應“新經濟”,也表示“北斗+具體行業、具體場景”的應用性思維。山東大學信息科技與工程學院教授邢劍平認為,新時空的出現,北斗的成本會下降而產業規模也會提升。所以企業要避免就北斗而北斗,要把北斗深入融合到其他產業中。 這也算是另一種“兼容”:北斗設備不是單純提供位置信息的北斗設備本身,而是融合、兼容在其它的應用設備之中。 “兼容”的優勢,都將在即將開始全球組網的北斗三號中延續和深化。 中國衛星導航定位協會咨詢中心主任李冬航表示,與北斗二號相比,北斗三號目標是實現全球信號覆蓋,它的新信號系統是對北斗二號的完善,信號質量與服務性能會更為出色。 邢劍平表示,原北斗二號僅覆蓋亞太地區,現在伴隨著“一帶一路”倡議的提出,全球信號覆蓋的北斗三號適逢其時,將帶動北斗應用走向更廣闊的海外市場。 高精度“變陣” “兼容”策略還無法完全解釋北斗產業過去五年的成功。回顧“北斗商業史”,另一被市場看多的關鍵詞是“高精度”。正如前文所說,GNSS本身存在著誤差。北斗系統建設的一大工作是,通過發射更多衛星和建設更多地面參考基站,盡可能縮小誤差。從北斗二號建成到即將全球組網,北斗系統的一大顯著變化是精度越來越高。 21世紀經濟報道記者注意到,2012年建成北斗二號時,北斗系統的定位精度為10米左右,這與GNSS俱樂部“老大哥”GPS的表現相當。而如今,北斗系統的定位精度從小于10米縮小到小于8米。 2016年6月發布的《中國北斗衛星導航系統白皮書》顯示,一是北斗系統空間段采用三種軌道衛星組成的混合星座,與其他衛星導航系統相比高軌衛星更多,抗遮擋能力強,尤其低緯度地區性能特點更為明顯;二是北斗系統提供多個頻點的導航信號,能夠通過多頻信號組合使用等方式提高服務精度。 21世紀經濟報道記者發現,北斗三號在設計之初,就將目標放在比肩尚未發射的第三代GPS導航衛星以及伽利略導航系統的設計指標上,定位精度大幅提升。北斗三號衛星可以利用星間鏈路,實現相互間的通信和數據傳輸,還能相互測距,自動“保持隊形”。全球組網后,北斗系統的定位精度將提升1-2倍。加上地面基站、參考站的幫助,北斗衛星能夠有效實現分米級乃至毫米級的定位精度。如今已有超過2000座地面參考站覆蓋全國許多城市。 “高定位精度意味著可以有更多的應用,比如駕考或者在復雜山區的導航,北斗的表現都超過國外導航系統。”向為說道,“加上北斗的多系統兼容性,北斗系統在用戶間的口碑正在逐漸提升,用戶們購買產品時也指定北斗系統,認可度與2012年相比有了很大的提升。” 深圳市燃氣集團經理張林能體會到北斗高精度服務的微妙之處。燃氣管道如同城市的血管,非厘米級的精度不能分辨。張林對21世紀經濟報道記者表示,以往用GPS設備檢修,GPS信號下午較弱,接收的信號達不到要求精度,因而檢修工作只能上午進行,某種程度又造成信號傳輸的擁擠。換用北斗終端設備后,全天都可“享用”高精度。 截至目前,北斗高精度服務廣泛應用在城市燃氣、城鎮供熱、電力電網、供水排水、智能交通、智能養老等領域。據估計,目前全國燃氣管網北斗應用的市場總規模已達到20億元。除燃氣行業外,水、電、熱、通信等其它類似的市政管網領域也可以實現類似的北斗高精度應用,由此將形成超過1500億元規模的空間位置服務“藍海”。 同樣的例子還有共享單車。共享單車定位找車和“電子圍欄”的實現,都有賴于亞米級的高精度。據中國衛星導航定位協會預計,目前我國共享單車年化市場使用規模超過1700億次。以1元單價和10%的市場滲透率計算,未來共享單車市場所形成的位置服務市場規模將超過170億元,前景廣闊。
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