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)
青岛大学:用好非遗传统文化宝藏【非遗进高校 探索美育新模式】******
“老师,我们又拿金奖啦!‘互联网+’大赛的!”
“老师,我被博物馆录取啦!千人取一个!”……
青岛大学美术学院侍锦教授经常为学生们一个个喜讯开心不已。
“这要感谢非遗传统文化宝库的赋能!”侍锦对记者说。
经过多年非遗进高校的实践,侍锦非遗团队构建了五位一体的非遗美育实践教学模式——博物馆实物教学+调研场景教学+互动体验教学+创新实践教学+项目大赛教学,美育育人的同时,在非遗推广、成果转化、服务社会等方面作出了积极探索。
教室就是博物馆
侍锦是一个资深的民间工艺品收藏家。从一个古朴的鱼盘开始,至今他已有了近万件藏品,这是他实物教学的宝库。
“这只墨盒的精巧,这匹鲁锦的纹样,只有摸到实物,才能切实感受它们的美。”侍锦对记者说,尝到了非遗实物教学的甜头,他在这条路上坚持了30多年,带领团队创出了非遗“沉浸式实物”教学模式。
2019年年底,青岛大学在浮山校区图书馆寸土寸金的四楼辟出1000多平方米,建立了教学型的民间工艺美学馆,开国内高校之先河。侍锦和团队花费30多年心血淘来的万件民间工艺品安放在此,向全校开放。
大到千工床、织布机,小到泥老虎、银首饰,气韵饱满的鱼盘、精妙绝伦的柜奁、图腾绚丽的织物,或厚重或轻灵,或热烈或朴拙,美学馆万件藏品,让穿越时空的美扑面而来……
每个学子都可以推门而入,领略先人的审美智慧、匠人精神和对美好生活的追求,触摸中华传统文化的根系脉络。
这里不仅是一个博物馆,更是学校综合素质教育和美育教育基地。
这里是青岛大学的《民间美术》《传统纹样》等专业课的教室:立体“沉浸式”的教学空间,润物无声,触手可及的非遗之美,让中国特色融入学生的血脉;
这里是全校通识课《中国传统手工艺鉴赏与实践》的课堂:扎染、活字印刷、布老虎、甲马印画……同学们在实践中深刻感受非遗魅力,提高审美认知;
这里是面向校内外的非遗传播大讲堂:剪纸、花鸟字、刺绣、印染、衍纸、焗艺、木版年画和拓印等非遗传承人被请进来做老师,让学生直面民间高手;
这里是非遗美育教学的研究中心:田野考察拍摄的图片、搜集的资料、收集的民艺实物、研究数据等构建了系统的课程体系。近年来,获批非遗相关课题立项20余项。
非遗滋养,专业课受益
近几年,团队所任教专业连续4年有学生考取清华美院研究生。“录取的学生,不仅在于绘画功底和表现技巧强,更因为他们有深厚的文化功底。”
非遗的底色,让学生就业优势凸显;陈宇被上海博物馆录取、张玉被滕州市文化馆录取、孙建鹏被青岛市市南文化馆录取……
在非遗团队老师的指导下,近几年学生们捧回200多项各类大奖。
团队成员彭卫丽副教授的研究生荆兰淇,作为《匠染织梦——齐鲁纺织非遗助力乡村振兴的践行者》项目负责人,刚刚抱回第八届“互联网+”大学生创新创业大赛省赛金奖、国赛铜奖。
“老师的悉心指导和非遗元素的优势让我们底气十足。非遗让我受益良多,下一步我会围绕非遗展开自己的毕业研究。”荆兰淇对记者说。
高校,担起非遗薪火相传的使命
“这些年,我带了50多个研究生,有30多个在学校工作,他们继续在学校传播非遗文化,成为非遗传播的‘点灯人’。”侍锦满面春风。
团队的顶梁柱彭卫丽,是侍锦2002届的研究生,在教学、科研成绩斐然的同时,指导学生拿回100多个大赛奖项。
“读研究生期间,我接触到非遗,被其无穷的魅力吸引,确立了自己教学与科研的方向。”彭卫丽对记者说,“在非遗文化的滋养下,学生们的品质、技能、创新意识都得到提升,我由衷地高兴。我要把优秀传统文化的接力棒不断地往下传。”
很多同学成为非遗发烧友,加入非遗推广的队伍;毕业的学生经常来电话通报自己发现的民间工艺宝贝……
依托博物馆,青岛大学担起了非遗美育传播的社会责任。近年来,举办非遗展览20场次,非遗讲座45场次,公益实践体验100余场次……
2020年团队受青岛市文旅局委托,全面普查市级以上207项非遗项目,开展“青岛市非物质文化遗产名录手绘图典”项目的普查、调研、书籍设计等工作。
2022年,青岛大学民间工艺美学馆获批山东省非遗研究基地,侍锦获“2020山东非遗年度人物”殊荣。
非遗,高校美育育人的宝藏
“每一件值得留存的非遗工艺品里,都蕴含着制作人的生活态度、工匠精神。所以,非遗是美育也是德育。”侍锦深有感触。
借助非遗蕴含的深厚文化内涵,引导学生民族自信、家国精神、正确的价值观,这是非遗团队“崇德尚美”的育人理念。
第一节课,同学们要介绍自己家乡的非遗元素;放假时,调研家乡非遗文化。随着课程的深入,越了解越热爱,同学们的文化自信、家国情怀慢慢地培养起来。
在西柏坡、沂蒙山等地方调研,让学生接受红色文化熏陶;田野考察采访时,民间工艺传承者的自身经历会给学生上一堂最生动的思政课……
侍锦讲授的《民间美术》早已是省级一流课程,课程蕴含的非遗思政内容,提升了课程的含金量。
美术学院2017级吴茂林同学的故事,让人看到了非遗美育育人的能量。
一入大学,吴茂林便跟随侍锦参与创办云贵印染工作室。连续保持全系双第一成绩的同时,他在百余项大赛中取得优异成绩,是一个勤奋的非遗推广志愿者。
身为“全国百名大学生就业创业人物”,他搭建了“非遗+”创新创业团队,公司开得红红火火。毕业后,他却选择去新疆做一名武警。
电话中他对记者说:“在走访调研中,沂蒙精神深深震撼了我,更加坚定了我的参军梦。未来,我将用在非遗团队领悟到的努力和严谨去实现更多的价值。”
让非遗活起来,服务社会
美学馆设立文创工作室,致力于教育研学、文创设计、助力三农,形成“教、研、产、创”一体化实践平台,为非遗的传承和创新发展、成果转化开创了新路径。
“你看,就是在馆藏的这款木质食盒的基础上,学生受到启发,为企业开发了一款点心包装盒,获得了大奖。”团队成员田鑫老师介绍说,每年学生的非遗元素毕业设计作品,很多都会受到相关厂家的青睐,直接买走。
2021年,美学馆参与组织协办青岛市首届非遗+文创设计大赛,并推出“青岛非遗礼”“青岛有礼”“英气楼糕点”“植秀堂驻颜面膜”等非遗相关文创产品,推动了地方非遗文化发展。
近几年来,非遗团队联合企业、政府等诸多社会力量,组织策划了非遗进乡村、进文旅小镇,打造非遗工作坊、乡村记忆馆、美丽乡村示范基地等十几处,在非遗促进就业增收、助力乡村振兴方面持续发挥作用。
青岛大学美院校友、企业家孙亮,积极参与非遗助力乡村振兴,他请来侍锦团队做指导,建设运营“源乡·和溪廿四节气文创村”,为村民和返乡大学生提供创新创业平台。
2022年,侍锦带领彭卫丽等团队成员所做的实践成果《教育引领、文化赋能——“非遗+”助力乡村振兴的新范式》,获得两年一届的第五届山东省文化创新奖。
山东省政府颁发的这块铜牌挂在美学馆入口,熠熠生辉。
中青报·中青网记者 邢婷 来源:中国青年报
(文图:赵筱尘 巫邓炎)