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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）

古代王朝更迭时，前朝货币都去哪儿了？(2)******

到了隋朝，得益于政治上再度实现南北统一，广泛的全国市场也重新出现。汉末长久以来的政治动荡与分裂使得铸币五花八门、轻重不一，也需要一种新的货币规范。隋文帝开皇初年，采用相对来说比较合乎标准的五铢钱，大约每千枚重四斤二两，但整体市场上的钱币很杂乱，民间仍有私铸的现象。开皇三年（583），要求各个贸易关口严格查钱，合乎标准的钱才能入关，而不符合标准的钱要没收改铸，一些旧钱如常平五铢（北齐）、五行大布（北周）、永通万国（北周）等钱，两年内禁止流通。于是，开皇五年（585）以后，逐渐形成了以隋五铢为主的货币。

五铢钱的大小、轻重适中，采用与文字一样高低的外郭，从而保护钱文，使之不容易磨损。至此以后，古代钱币的基本重量固定下来，即便是在唐废五铢钱以后，新钱的大小轻重仍然以五铢钱为标准，被称为是“中国历史上用得最久、最成功的钱币”，今天新疆一带乃至乌兹别克斯坦境内也有五铢钱出土。

唐宋货币，其生命超越创造它的王朝

货币在唐代产生了重大变革，首先体现在货币的名称上。唐以前的货币，以五铢钱为典型，差不多都是以重量为名称，从这个意义上看，钱币依然是一定重量的“铜块”，而唐朝开始，钱币改称“宝”，如通宝、元宝，并冠以当时的年号。在钱币学家看来，这说明货币更加具有社会意义，钱币成为支配人类社会的“宝物”。

如前文所述，钱上铸年号，两晋南北朝时期已经有了，唐代最开始铸造的钱币也并不是年号钱。唐高祖统治初期，仍用隋之五铢钱和其他古钱币。武德四年（621）七月，废五铢钱，行开元通宝钱，“径八分，重二铢四累，积十文重一两，一千文重六斤四两”。（《旧唐书·食货志》）从此，铜钱不再以重量来铸名，而是改称“通宝”流通。通宝即“通行宝货”，唐人有“钱者通宝，有国之权”的说法。同时，开元通宝将五铢钱时代的二十四铢进一两改为十钱进一两，是度量单位上的大变革。

值得一提的是，武德年间铸造的这批钱币究竟叫“开元通宝”还是“开通元宝”，争议持续了上千年。《旧唐书·食货志》里说：“其词先上后下，次右左读之（即直读，开元通宝）。自上及右回环读之（即旋读，开通元宝），其义亦通，流俗谓之开通元宝钱。”史书讨巧地认为，两种读法都是有道理的，便将这一问题的最终答案抛给了后来者。当今主流观点认为，虽然唐宋期间的不少文献都有“开通元宝”的说法，然而，两晋南北朝以降，钱文的读法为直读，唐初的货币也应尊重这一传统，也就是读作“开元通宝”。

开元通宝，一般也被称为开元钱。这里的“开元”比唐玄宗的“开元盛世”早了一百年，因此并不是年号钱。它的含义，从字面意义上讲，似乎就是想要开创一个新纪元，将从前旧的、不够完美的痕迹抛弃，寄寓着美好的政治想象。也由此，后世还有仿铸“开元通宝”的现象。

清代民间铸造的“开元通宝”。来源/王钊《开元通宝的产生及意义》

唐乾封元年（666）所铸造的“乾封泉宝”才是正式的年号钱，然而没有行用一年就作废了。此后，唐代还铸造过许多年号钱，如乾元重宝、大历元宝等。毫无疑问，唐钱中最为重要的当属开元钱，它是唐代三百年间最主要的钱币，唐以后还流通了上千年，且其轻重、大小成为后来制钱的楷模。宋时有诗人叹道：“半轮残月掩尘埃，依稀犹有开元字。”甚至到了清朝，较为偏僻的两广地区市场上仍然流行着开元钱。

开元钱对周边国家也有深刻的影响，东至今朝鲜、日本，西至今阿富汗境内，都有开元通宝的仿铸和使用。以开元钱为核心，形成了一个货币文化体系，维系着整个东亚、东南亚的货币制度稳定与区域经济发展。

史家常以汉唐并举，其发行的铸币同样也是如此。五铢钱自汉武帝元狩五年起，在汉朝三百多年没有什么变动；而唐代武德四年（621）起用开元通宝钱，两三百年间也没有什么变动。吕祖谦说：“自汉至隋，惟五铢之法不可易；自唐至五代，惟开通之法不可易。”（这里使用了“开通元宝”的读法）足见五铢钱、开元钱深刻的影响。

到了宋代，货币文化达到一个新的高度。宋代铸币书法布局优美，每个皇帝统治时期几乎都有新的铸币，甚至每隔几年就会出一种新钱。

从货币经济价值上看，这种多变的铸币看似并不利于交易的稳定，实则不然。不同种类的宋钱，变的是上面的年号，而钱的大小轻重几乎不怎么变化，年号可以看做钱币的年份版次，不同版本的钱币并不阻碍其流通。

宋代的货币文化深刻影响着周边地区，越南在北宋时期开始铸造与中国钱相似的货币，朝鲜的铸币也自北宋始。在高丽、日本、交趾三国，宋钱都是主要流通货币。从唐朝至明末，流入日本的中国铜钱在日本作为主币使用。彭信威先生将镰仓幕府时期的日本称为“宋钱区”。

唐宋钱币在明清依然得到一定流通。明代铸币规模较小，明代流通的铜钱中，明钱只占一小部分，大部分是唐宋钱，就连私铸，往往也是铸唐宋钱。顾炎武《天下郡国利病书》中说，在福建漳浦县，嘉靖三年四年用元丰钱，七年八年用元祐钱，九年十年用天圣钱，万历三年又用熙宁钱。《日知录》中也提到“予幼时见市钱多南宋年号，后至北方，见多汴宋年号…………间有一二唐钱。”这些宋钱，质精且多，被称为“好钱”，甚至有不少是从地下掘出来的，导致本朝发行的新钱“废不用”。（《五杂俎》）看上去，明人对各式各样的宋钱都充满了偏爱，什么都用，就是不太爱用自己本朝发行的钱币，这也是颇为奇特的现象。

货币与政权的命运

新朝历战乱而建立，往往经济凋敝、百废待兴，市场上铸币芜杂，轻重不一，导致交易中诈伪横行。因此，便有了规范货币使用的要求。前朝的货币命运如何，一定程度上也要取决于新铸币的质量好坏，能否真正替代旧钱。历代也有过以官方发行的新铸币兑换民间缺斤少两的“恶钱”、兑换民间流通的古钱币，在一定程度上使得新旧钱币实现平滑地过渡，而旧钱依然在市场上继续流通。

铜铸币之外，中国历史上一度通行过纸币。元代极力推行纸币“宝钞”，限制金属货币的流通，但是在维持纸币币值稳定的方面，是非常失败的。元末通货膨胀、物价高涨，人民生活困难，而元朝政府也无力处理趋于崩溃的经济体系，进一步滥发钞票，只是雪上加霜。列宁的名言“毁灭一个社会的最有效的方法是，毁灭其货币”足证这段历史，在无法遏制的纸钞持续走低与国内日趋紧张的局势之中，元朝走向灭亡。元代的宝钞，也随着政权的灭亡而消泯了。

元至元通行宝钞。来源/中国钱币博物馆

明朝初年，也仿照元朝的做法，用钞不用钱，后来才加以变通。直至纸币价格不受控制，才最终以银钱支付。明正统以后，宝钞并不通行，“钞”用以表示货币却已经深入人心，明末仍以“钞”表示货币，如“银钞”或“钞银”，实际上指的是银、钱，而不再专指纸币。

清军刚入关时，允许明钱流通：“初户部以新铸钱足用，前代惟崇祯钱仍暂行。”（《清史稿·食货志》）我们今天看到的崇祯通宝，其背面印有满文的“宝泉”，或有汉文的“清忠”，两个对立政权的象征全然出现在同一枚货币之上，或许与此有关。

随着清人建立起全国范围内的稳定统治，前朝的货币便随着朝廷的禁令成为历史。《清史稿·食货志》中说：“馀准废铜输官，偿以直，并禁私铸及小钱、伪钱，更申旧钱禁。嗣以输官久不尽，通令天下，限三月期毕输，逾限行使，罪之。”就是在说，清朝在稳定之后，要求回收铜钱到官府，并且严禁私铸、严禁旧钱。

然而，长久以来市面上通行的古钱很多，一朝禁止势必导致经济动荡。康熙二十四年（1685），学士徐乾学上疏，认为只要便于百姓生活，古钱、今钱可以共同使用，而且这是自古便有的事情，“自汉五铢以来，未尝废古而专用今”。而且，在钱法混乱、经济动荡的时候，能够“资古钱以澄汰”，所以古钱得以易代流通。康熙帝认同他的说法，“尽宽旧钱废钱之禁”。乾隆二十二年（1757），两广总督李侍尧请禁旧钱伪钱，清廷则重点查收吴三桂留下的“利用”“洪化”“昭武”等伪钱，仍允许旧钱的流通。（《清史稿·食货志》）

清廷虽然严申钱币之禁，但其重点打击对象，其实是民间私铸和一些抗清势力铸造的伪钱。当然，这并不是说清廷支持古钱的流通，清代有组织地回收旧钱并折价兑换为本朝铸币。随着历史的发展，中国与世界的联系愈发密切，货币种类日益繁多，铸币方面既包括传统的白银、铜钱等，也有外国流入的洋钱。晚清引入了新的铸币技术，铸造新的“铜元”，但只通行于部分省份。

广东省造每百枚换一圆光绪元宝铜币。来源/中国钱币博物馆

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）