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文|略大參考,作者|楊知潮,編輯|原野
作為主流智能手機的标配,GNNS(全球定位系統)的競争一直暗流湧動。本着用戶至上的原則,多數手機廠商都是同時支持北鬥、GPS 等主流定位系統,擇優而用。
這是一場用戶看不見的競争,很長時間裡,GPS 都憑借先發優勢占據着更加主流的市場地位。但競争格局正在發生改變。近日,北鬥辦官方公衆号宣布,北鬥系統每天被高德地圖調用的次數已經達到 2100 億次,還在平均單次定位調用衛星數量、民用定位精度等多個維度超越 GPS,正式實現了對國内導航應用定位的全面主導。
手機用戶無法感知到定位信号來自哪個系統,但對北鬥而言,這無疑是裡程碑式的事件。這意味着北鬥從 GNNS 的參與者變為主導者,也标志着這項耗時 26 年、總投入超 120 億美元,累計超 30 萬人參與的宏大工程,通過了市場的檢驗。
而在當下特殊的國際競争局勢之下,類似北鬥這種自研技術的崛起,也在傳遞着無比珍貴的信心。這關乎當下,更關乎未來。
01 發展
想搞清楚高德地圖每天 2100 億次的調用意味着什麼?有必要先來了解北鬥系統的曆史。
嚴格來說,北鬥系統在 2020 年才正式坐上牌桌,與 GPS 系統展開正面較量。35 顆北鬥三号衛星在那年完成全球組網,自此,北鬥系統開始為全球用戶提供服務。
為了迎接那一天,北鬥努力了 26 年。時間回到 1994 年,當時還叫北鬥衛星導航試驗系統的北鬥一号系統,啟動建設。由于資金、技術等客觀條件的不足,北鬥系統的建設并未采用美蘇的一次性建成,而是立足于國情,堅持自主創新,分設三個階段逐步完成。
其中,作為第一步的北鬥一号系統建設難度最高,耗時也最長。從 1994 年啟動,直到六年後的 2000 年,兩顆靜止軌道衛星才成功上天,北鬥系統開始投入使用,到 2001 年年底正式開放運營,主要為中國用戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務。
不過,當時的北鬥民用化還處在試水階段,距離商業化還很遙遠。而從摩托羅拉失敗的銥星系統到 space X、成功的星鍊計劃,曆史上諸多重大科技項目都反複驗證過:商業化的成功與否,是大型項目成敗的關鍵。
北鬥系統的進化很快來到第二個階段,即商業化之路。
2004 年,北鬥二号系統工程建設啟動。第二年,北鬥公司被授予了運營服務牌照,宣告北鬥系統正式進入商業化時代。不過彼時的北鬥系統僅有三顆衛星,也僅僅能覆蓋國内範圍,商業競争能力與有數十顆衛星的的 GPS、格洛納斯不可同日而語。有數據顯示,到 2009 年,北鬥用戶僅為 6 萬,市場占有率僅為 1%。
不過這僅僅是個開始。在第二階段後半程,北鬥系統的建設開始明顯加速,到 2012 年年底,14 顆衛星已經完成發射組網,服務範圍擴大到整個亞太地區。
在此期間,北鬥服務的民用客戶也越來越多。到 2011 年,國内的北鬥用戶已經達到了十萬人左右,累計提供定位服務達到 2.5 億次。不過北鬥商業化仍然面臨許多挑戰,客戶多來自大型集團,終端設備價格昂貴且笨重,個人消費者難以接受。彼時,全國沒有手機廠商能支持北鬥系統,一些記者與野外工作者在山野沙漠等嚴苛環境中使用時,還需要背負專門的北鬥設備。
在北鬥二号系統建設的同時,2009 年,北鬥第三階段,即全球系統的建設也同時啟動,計劃于 2018 年向 " 一帶一路 " 及周邊國家提供服務。2020 年 6 月,随着最後一顆衛星 " 吉星 " 上天,北鬥系統的 35 顆衛星完成組網,這項總計耗時 26 年、總投入超 120 億美元、累計超 30 萬人參與的宏大工程正式完成。
圍繞北鬥系統,天上與地下的推進在同時進行。
北鬥全球系統的建設,幾乎與它的全面民用化是同步進行的。2013-2014 年,第一批支持北鬥系統的智能手機陸續上市,北鬥系統開始與 GPS、格洛納斯一起,為中國手機用戶提供服務。國内營運車輛陸續安裝北鬥設備,以保障其營運安全。越來越多的共享單車接入北鬥,以實現更加科學的停放,維護市容市貌。
2007 年,北鬥星通公司的收入僅 1000 萬元,而今年前三季度,北鬥星通的營收已經達到 24.6 億。如今,全國安裝北鬥終端的營運車輛超過 700 萬輛,支持北鬥的智能手機超過 98%,且調取率超過了 GPS。此外,北鬥系統還服務 110 萬輛共享單車精準停放。
圖:北鬥系統在減災救災、電力應用、 數字施工和共享單車管理等方面的應用
不斷增長的數據背後,市場格局也在逐漸發生轉變。在最早為車輛、船舶安裝的一批北鬥導航儀中,多同時配有 GPS 系統進行輔助。因為彼時的北鬥系統還稍顯稚嫩,更多是作為 GPS 和格洛納斯的輔助定位。如今,随着高德地圖每天高達 2100 億次的調用,毫無疑問,北鬥系統已經成為中國市場上的主導。
02 赢家
北鬥系統的成長史同時也是一部逆襲史。GPS 在中國的市場份額一度高達 95% 以上,彼時,北鬥系統幾乎不值一提。到 2016 年時,情況還沒有大幅改善。受限于當時北鬥系統的覆蓋範圍與服務能力,數據顯示,2016 年前三季度,支持北鬥定位功能的 759 款,僅占同期申請進網的全部手機比僅為 21%。即使在支持北鬥的設備上,北鬥也隻是作為 GPS 的輔助存在。
雖然 GPS 并不直接收費,但通過高精度使用授權,接收器、芯片等生産商的納稅等方式,美國依然可以靠着 GPS 長期 " 躺賺 "。
商業利潤之外,定位系統技術長期由美國公司主導,相關的定位信息也掌握在它們手裡,随着國際形勢的變動,這其中暗含的風險也逐漸增長。于是,在這場圍繞全球定位系統的競争中,北鬥得到了國内越來越多行業的積極支持。
當代社會最重要的終端設備:手機,就見證并參與了北鬥系統從 " 輔助 " 成為中流砥柱的過程。2013 年之前,全國沒有任何一部手機能夠使用北鬥導航。2014 年,三星宣布将在 Galaxy Note3 國行版的兩個型号中支持北鬥系統,正式成為世界上第一個支持三大定位系統的手機産品,幾乎同期,中興、華為相繼推出支持北鬥系統的國産手機。2015 年,華為推出的麒麟 930 芯片開始支持北鬥,北鬥手機芯片完成了國産化。
此後,國内主流手機品牌陸續接入北鬥系統,占比數字也在不斷提升。到 2020 年,80% 的手機芯片都已支持北鬥,主流手機廠商僅有蘋果不支持北鬥。
這樣的傲嬌也沒有持續太久。迫于用戶和市場壓力,2020 年 10 月,蘋果在秋季發布會上發布的 iPhone12 正式内置北鬥衛星導航系統。到 2022 年上半年,新進網手機中有 128 款支持北鬥,出貨量合計 1.32 億部,占比達 98.5%。短短六年,北鬥在手機中的占比增長超過 4 倍。
除了手機以外,智能汽車也正在成為衛星定位系統的另一個主要場景,如今,包括小鵬、比亞迪在内的諸多國内汽車以及運營車輛都已接入北鬥系統。
北鬥系統的崛起,也推動了相關産業的發展。作為北鬥系統在手機和車機上最直接的應用場景,地圖導航 App 堪稱北鬥技術最大的受益者。
從第一批智能手機接入北鬥系統開始,高德地圖等國内導航 App 就開始積極使用北鬥系統。相較于 GPS,北鬥有自己獨特的優勢。雖然黃金頻段多被 GPS 和格洛納斯占據,但北鬥系統采用的定位技術更先進,衛星數量更多,能夠顯著提高定位精度。
基于北鬥系統的技術能力,高德地圖們也開發出更多提高用戶體驗的科技創新性功能。2021 年 10 月,高德地圖推出了 " 車道級導航 ",即在北鬥系統的加持下,将原本 5-10 米的道路級精度提升到了 1 米以内的車道級别。通過這一功能,高德用戶得以在立交橋、多車道路等一些傳統導航難以駕馭的路況下得到更精準的引導服務。
人造衛星的定位能力離不開計量時間的原子鐘。在北鬥身上,時間轉化為空間定位,定位能力最終又 " 重塑 " 為時間。高德利用北鬥的定位能力,動态計算紅綠燈的狀态,推出了紅綠燈倒計時功能,在一些視線不好的場景中,有效幫助用戶更好地預判下一步動向。
此外,高德還基于北鬥系統推出了位置共享、騎步行精準定位等創新功能。目前高德地圖每日提供的海量導航服務次數中,已有一多半是通過北鬥系統主導實現的。諸如此類的黑科技技術反哺,也進一步夯實了北鬥系統的全球領先地位,為後者的長期競争力提供了重要支撐。
北鬥賦能萬業,繼而得到更加豐富的反哺,實現雙赢,十幾億人的市場和需求最終造就了一個獨步全球、生生不息的生态系統。
03 反哺
北鬥在民用領域成為主導,這是整個項目成功的關鍵裡程碑,其意義不僅在于上下遊的直接收入,傳遞的更是關于自研技術的信心。
民用領域的頂尖技術往往來自航空航天,但最大型的航天航空技術,同樣也需要民用市場的反哺,來延續其生命力和存在價值。北鬥官方曾表示,600 億的高昂投資,如果沒有廣泛的商用,恐怕難以收回。如果缺乏市場的輸血和檢驗,即使是最先進的技術,也逃不過滅亡的命運。
銥星計劃曾經是全球衛星商業史上最宏偉的計劃之一。80 年代中期,如日中天的摩托羅拉計劃建造一個衛星系統,再通過特定的手持終端,讓自己的用戶在全世界任何地方都能通話。這一需求在今天的手機上都無法百分百實現,在那個以固定電話為主的時代更是無異于黑科技。
1998 年,銥星計劃正式投入使用,該系統由 66 顆近地衛星組成,總造價高達 34 億美元。然而,如此浩大的工程卻并不受市場認可。一個重要原因便是,在摩托羅拉謀劃銥星計劃的 80 年代,手機還未大規模普及,等到 1998 年,手機的市場規模大幅度擴大," 銥星手機 " 隻在沒有信号的區域才有用武之地。
而相比普通手機,銥星計劃的終端手機價格過于昂貴,通話費用也是普通電話的 10 倍以上,對于普通消費者顯然毫無吸引力。于是,在投入使用半年後的 1999 年,銥星計劃便宣布破産,幾年後,無人收購的衛星開始掉落大氣層銷毀。
耗費數十億美元構建的巨大工程,因為沒有通過市場的檢驗,而徹底淪為塵埃。
在衛星定位系統領域,類似的故事也曾發生。前蘇聯和俄羅斯的格洛納斯系統的組網時間較早,早在 1982 年就發射首顆衛星,1995 年基本完成建設。格洛納斯具備先發優勢,本有和 GPS 分庭抗禮的機會,但格洛納斯的民用化進程一直較為緩慢,市場份額較低,即使在俄羅斯國内的份額也長期低于 GPS,直到 2010 年後才完成大規模的商業化。
由于商業化不成功,加之俄羅斯經濟原因導緻的經費緊缺,進入 21 世紀的格洛納斯系統經常曝出故障、精度不達标等事件,就連在本土市場都打不過 GPS。俄羅斯甚至為了推廣格洛納斯強制國内交通工具安裝,但對于後者的推動并不明顯。
民用領域的失敗甚至影響到了格洛納斯的軍用效果。在俄烏戰争中,有俄軍飛行員被爆出使用民用 GPS 進行定位,而不是自己家的格洛納斯。
而起步更晚的伽利略系統或許是吸取了 GPS 和格洛納斯的教訓,從一開始便瞄準民用領域,雖然也無法避免地要服務于軍事和政治,但從創立之初,歐盟的目的就是與 GPS 争奪民用市場。
雖然在商業化成果上與 GPS 存在較大差距,但伽利略系統在 2020 年的市場份額已經高達 3000 億美元。據歐盟統計,伽利略系統在 2018 年的全球市場占比就達到 25%,在當年僅次于 GPS。通過良好的商業化,伽利略導航系統得以不斷發射新的衛星提升自己的定位質量,形成良性循環。
相比這些競争者,北鬥系統雖然在早期技術攻堅階段經曆了舉步維艱的挑戰,但 35 顆衛星完成聯網的那一刻,一張龐大的、會不斷生長的商業場景網圖已經基本成型。國内擁有豐富的産業,從手機、互聯網、海洋漁業到汽車工業,這些都是北鬥系統可以大展身手的應用場景。
落後就會挨打。近現代史中,強者通過技術卡脖子的方式壓制對手,案例層出不窮。這是看不見硝煙的戰場,但場上勝負卻可能影響更為深遠。對于北鬥系統而言,日均 2100 億次的調用,在國内導航定位領域實現北鬥主導,隻是新故事的開始。