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)
【法治护我心】划定深度合成服务“底线”“红线”******
【法治护我心——《互联网信息服务深度合成管理规定》系列解读】
光明网记者 陈畅、李政葳
“雾里看花,水中望月,你能分辨这变幻莫测的世界……”如果把上个世纪九十年代这首“315”晚会歌曲,用来描述当下互联网时代的“云”上生活,在技术发展与风险伴生之下,“虚”“实”之间让人颇有迷幻之感。
“再也不敢相信自己的眼睛和耳朵。”当换脸换声、三维重建、智能对话等逐渐应用开来,人们时常发出这样的感叹。这类深度合成服务催生了美颜美妆、智能客服、虚拟主播等一系列应用形态,但其被恶意利用制作虚假信息内容,进而带来了政策干扰、谣言泛滥、低俗内容等。因此,我们也在呼吁——“借我一双慧眼,把这纷扰看个清清楚楚明明白白……”
纵观互联网发展历程,技术治理本身就是一场攻防对抗博弈,也是技术从创新应用到规范发展的必经之路。近日,这项深度合成技术被套上了“紧箍咒”——国家互联网信息办公室、工业和信息化部、公安部联合发布《互联网信息服务深度合成管理规定》(以下简称《规定》),自2023年1月10日起施行。
法立于上则俗成于下。《规定》出台划定了深度合成服务的“底线”和“红线”, 迈出我国新技术新应用立法的重要一步,也将有效维护网络空间良好生态。
明确义务要求,强化主体责任
事实上,深度合成技术由来已久。随着深度学习技术、特别是对抗式生成网络技术的发展,深度合成技术门槛大幅降低。2017年11月,Reddit网站的用户“deepfakes”发布伪造视频,曾一度将这项技术推至风口浪尖,其“以假乱真”的信息内容严重威胁国家安全、干扰社会秩序。
何为“深度合成技术”?《规定》中给出了明确表述——指利用深度学习、虚拟现实等生成合成类算法制作文本、图像、音频、视频、虚拟场景等网络信息的技术。
具体包括:篇章生成、文本风格转换、问答对话等生成或者编辑文本内容的技术,文本转语音、语音转换、语音属性编辑等生成或者编辑语音内容的技术,音乐生成、场景声编辑等生成或者编辑非语音内容的技术,人脸生成、人脸替换、人物属性编辑、人脸操控、姿态操控等生成或者编辑图像、视频内容中生物特征的技术,图像生成、图像增强、图像修复等生成或者编辑图像、视频内容中非生物特征的技术,三维重建、数字仿真等生成或者编辑数字人物、虚拟场景的技术等。
诚然,从技术进步的角度看,深度合成技术应用的初衷是让生成合成内容更逼真,但技术在愈趋“智能”的同时,也不可避免地带来更多风险。对此,中国科学院信息工程研究所所长孟丹介绍,除深度伪造风险外,还包括生成合成信息内容带来的个人信息泄漏、侵犯人格权和知识产权等他人合法权益等风险。
深度合成服务提供者和技术支持者既是新技术、新应用的创造者、受益者,也应该是控制技术风险、引导技术向善的责任践行者。记者梳理发现,《规定》明确了深度合成技术定义和服务范围,提出了服务提供者落实信息安全主体责任,指出了服务提供者和技术支持者备案义务,并对服务提供者履行安全评估和配合监督检查义务提出具体要求。
中国科学院自动化研究所所长徐波这样评价:《规定》分析梳理了深度合成活动边界,对深度合成服务提供者、技术支持者和使用者以及应用程序分发平台等主体应履行的责任义务作出规定。比如,服务提供者应履行建立健全管理制度、对使用者真实身份信息认证、加强深度合成信息内容管理等义务,服务提供者和技术支持者应履行加强训练数据管理、加强深度合成技术管理等义务。
健全技术支撑体系,促进科技向上向善
从此起彼伏的社会案件中可以看出,深度合成信息内容制作和传播数量正在高速增长,尤其伴随“元宇宙”等新模式、新场景不断落地,深度合成技术将为智能化、视觉化、场景化、虚拟化的互联网信息服务发展提供更多技术方案。孟丹认为,《规定》的出台是网络内容治理由结果管理迈向行为管理的重要一步,标志着我国网络空间治理能力进一步优化提升。
时间倒回到两年前。在2021年12月,国家互联网信息办公室发布《互联网信息服务算法推荐管理规定》,对包括生成合成类在内的五类算法推荐服务进行规范。本次出台的新规在之前算法规定的基础上,加强对深度合成服务全过程管理,也深化了备案与评估标本兼治。
然而,从技术发展阶段看,深度合成技术与应用管理仍处于起步阶段,在技术支撑和能力建设方面还有待进一步加强。“加快推进深度合成治理技术支撑体系建设,是切实保障深度合成服务治理工作有力有序推进的关键。”孟丹说。
《规定》的字里行间,凸显了“以技术管技术”的逻辑,也必将促进深度合成服务的规范治理。“其确立了我国对深度合成服务的治理框架,提出了明确的数据和技术管理规范,为促进深度合成技术向上向善,引导相关产业健康发展,确保互联网信息内容安全提供了有力的制度保障。”中国政法大学副校长时建中说。
“《规定》以促进技术在规范中发展为价值取向,在明确‘红线’的同时,为技术发展留足空间。”中国信息通信研究院副院长王志勤这样认为。比如,《规定》要求深度合成服务提供者应当建立算法机制机理审核、科技伦理审查等管理制度。
孟丹也建议,从深度合成信息内容源头上,解决其衍生的内容安全风险,利用技术创新、技术对抗等方式持续提升和迭代检测技术的能力,不仅着眼于管理好、使用好、发展好深度合成技术及相关服务,也致力于深度合成技术的合法合理合规使用,促进深度合成技术及相关服务健康有序的发展。
引导多方参与,推动治理走深向实
随着数字化、智能化进程不断加快,互联网信息服务综合治理不断细化,规范深度合成活动对营造健康安全的网络空间有着重要意义。国家互联网信息办公室有关负责人表示,深度合成服务治理需要政府、企业、社会、网民等多方主体参与,推动深度合成技术的依法、合理、有效使用,积极防范化解深度合成技术带来的风险,促进互联网信息服务健康发展。
《规定》明确提到,国家和地方网信部门统筹协调深度合成服务的治理和相关监督管理职责,国务院电信主管部门、公安部门以及地方相关部门的监督管理职责。
王志勤认为,《规定》构建了统筹协调、多方参与的监管体制;《规定》鼓励相关行业加强行业自律,搭建齐抓共管、协同共治的治理机制;《规定》通过系统化的制度安排,进一步构建完善了我国网络综合治理法治体系。
孟丹也提到,《规定》在生成合成类算法服务范围、深度合成技术具体范围、深度合成服务业务分类、显式标识条件与标识方式、隐式标识方法与识别等诸多具体方面,仍亟需行业内部进一步细化相关配套标准规范。在实际落地过程中,建议业内推进产业联盟建立,以产业自治、多方共治的方式,不断推进深度合成技术应用高质量发展。
为推动深度合成治理走深向实,徐波建议,强化智能监管平台支撑。比如,深入研究深度合成类算法内生安全机理和深度合成鉴别等关键技术,推动深度合成管理技术能力建设;加强人机混合的智能监管技术,研究深度合成服务提供者的安全可控技术保障方案,把监管规范转化为评估标准,建设面向网络全域监管的监测管理平台;研发深度合成与鉴别对抗机制,鼓励新兴科技企业与研究机构开展技术演练,共同推动深度合成服务健康发展。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)