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）
动物史研究的兴起与发展******
作者 ：陈怀宇（河南大学特聘教授）
动物史已经在国际学界引起了持续的关注 。在2022年8月下旬波兰波兹南市举行的第23届国际历史科学大会上 ，开幕式安排的主题发言第一场便是“动物史和人类史 的交互演进”，强调“动物的主体性”“人类记录中的动物”“动物 的展现”“野生和家养动物 的管理”四方面 的研究 。这充分说明了动物史研究的重要性和前沿性。人类 的生活离不开动物 ，人类历史 的发展也是和动物共生的历程 。当然 ，从自然史的角度而言 ，动物的历史要比人类 的历史久远得多 。
进入人类世之后，人类 的活动范围不断扩大 ，而动物的活动范围不断缩小 ，特别 是启蒙时代以来 ，人类被视为万物之灵 ，地位凌驾于自然界的动物之上。人口在二战后爆发式增长，工业化在全球迅猛发展 ，与之相伴随的 是自然生态环境的恶化，地球上的物种急剧减少，下一代能亲眼看见 的动物越来越少 。这种危机促使学者从将动物看作 是客体和资源使用转向思考与动物共存共生。当国际学界出现这样的自觉意识之后 ，去人类中心主义的动物史作为一门新兴学问应运而生 。动物史试图从动物 的角度 ，分析动物如何参与并塑造人类 的社会生活 ，帮助人类重新定义自身。动物史也关注环境和生态危机 ，因此可以说 是环境史的延伸 。此外 ，与传统科技史主要将动物视为人类思考和研究的客体相比，动物史特别增加了关怀动物生存状况 的伦理维度，因此为传统科技史增加了人文面相。
近二十年来动物史研究蓬勃发展 ，但仍然面临很多挑战。首先 ，动物史作为一门史学新兴领域 ，在史料的选择和运用方面仍然存在很大局限 ，因为动物本身并无语言文字 ，也不能创造出图像材料。人类对动物史 的认识，必须仰赖自身创造的史料 ，包括语言文献、视觉图像、传说和口述资料等 。因而历史学者在阐述史料中呈现 的所谓动物 的声音和动物的能动性时要特别小心谨慎 。
其次，目前动物史所探讨 的范围 ，很大程度上局限于与人类关系密切的动物 ，特别是脊椎动物和哺乳动物 。这些动物长期以来被当作人类重要的营养来源，在远古时期参与了人类历史进化 ，历史上也被用来制作皮毛用品 ，甚至成为人类精神和文化生活 的一部分 。人类从动物那里获得灵感，创造文学、艺术 ，再现动物 。与人类关系密切 的动物 ，如牛 、马等 ，留存下来 的史料较为丰富 ，而相当多的未驯化 的野生动物 ，如麋鹿等，古人与其接触不多，留存下来的史料较少 。甚至大熊猫这种现在大家广为熟知 的动物，直到近代才引起广泛关注 ，古代 的史料相当有限 。至于一些海洋动物，如鲸鱼 、鲨鱼、海星等 ，古人也所知甚少，因而留下来的史料不多 。这些都给更为全面广阔 的动物史研究带来很多困难。
最后 ，动物史主要由欧美学者倡导，目前动物史研究并没有出现国际性学会和组织，在大学和研究院也没有学系和研究所等学科建制，仅在美国纽约大学等少数学校设立了以动物研究为主修的专门学位,完备性尚待时日。
动物史虽然面临学科建制不成熟的挑战，不过也存在着发展机遇，出现了不少国际项目以及合作计划 。动物史研究 的论文也经常出现在一些期刊上，比如《社会与动物》等 ，这些期刊不仅仅限于动物史，大多 是广义的动物研究 。此外 ，还有不少出版社出版动物史系列丛书。中文学界也将陆续推出一系列海外动物史重要论著 的中译本以及中国学者原创 的学术研究作品。显然 ，未来动物史研究将迎来发展新机遇。
动物史受到去欧洲中心主义、去殖民主义 的影响 ，出现全球史研究的趋势 ，比如美国历史学家特劳特曼在其著作《大象与国王：环境史》中探讨了大象在埃及、两河流域、印度 、中国古代文明发展史上的政治意义，特别 是王室用大象进行祭祀、狩猎和展示来构建王权的象征性意义 ，以及大象在南亚和东南亚历史上所发挥的军事作用，甚至也涉及了大象在近东地区和欧洲作为战争工具 的流布 。
值得注意 的 是 ，研究者近年来尤为关注亚洲 的动物史 。历史上 ，来自中亚、南亚和东南亚 的各民族通过丝绸之路 ，将一些动物作为贡品或者贸易物品带到东亚 ；基于亚洲历史上各国之间 的互动和交流，动物外交成为学者关注的重点。此外 ，欧美探险家 、考古学家和收藏家在丝绸之路沿线的考古遗址和古代遗址中发现和收集了许多写本和铭文，这些丰富的文献以多种不同 的语言写成 ，包括于阗语、中古波斯语 、蒙古语 、粟特语、西夏语、藏语、吐火罗语和突厥回鹘语等。对这些文献中出现的动物进行研究，将帮助我们更全面地了解亚洲的动物文化及其在塑造亚洲历史乃至更广阔 的人类历史中所发挥的作用 。
关于亚洲动物史研究 ，除了上述关注重点 ，近年来欧美学术界还出现了一些重要作品，如耶鲁大学教授米哈伊尔的奥斯曼帝国埃及动物史 、荷兰阿姆斯特丹大学教授布姆加德的马来世界猛虎研究等等 。在一些学术会议和工作坊，也频频出现有关亚洲动物史的议题 。越来越多 的研究亚洲地区 的学者 ，无论研究文学 、历史还 是宗教 ，都开始重视动物研究，并将动物研究 的新方法与文本分析 的传统方法结合起来 ，以揭示动物在传统和近代亚洲经济以及社会文化生活中的地位 、功能和角色。
动物史 的发展与人类 的现实关怀紧密结合在一起 。未来的动物史研究应该继续拓展地理范围 ，从跨国和全球 的视角 ，关注不同族群如何记录动物的活动及其对人类生活的影响 ，从广度和深度上推进动物史研究进一步发展。
随着科学技术 的迅猛发展 ，从科技角度对人与动物之间的关系进行研究，近些年主要集中在人工智能和脑成像领域。美国动物行为学家斯洛波奇科夫与计算机专家合作 ，通过一种人与动物之间 的翻译器 ，将动物 的声音、脸部表情 、肢体动作译成人类能懂 的语言 ，实现人与动物更为密切的情感交流。而另一位美国学者伯恩斯则用脑成像技术试图理解动物 的心理活动 。这些科技发展 ，可能会重新定义人与动物之间 的关系，同时也会给人类带来许多难以预料 的挑战 。面对这些关涉人类社会发展的前瞻性议题 ，动物史 的研究将帮助我们更好地认识和思考人与动物 的关系 ，保护生物多样性，为后世的永续发展提供一个健康的环境 。
《光明日报》（ 2023年01月09日 14版）
