“北斗”将成为物联网的重要组成部分

李明凡（北京神州天鸿科技有限公司） 张红领（中国人民大学）

□□物联网产业作为新一代信息技术的一部分，是我国新兴战略性产业的核心，将在未来一段时间得到大发展。“北斗”卫星导航系统（以下简称“北斗”）可以定位为物联网的组成部分，作为信息感知和信息传输的手段，在物联网的感知层和网络层发挥作用。

1 物联网行业是重要的战略性新兴产业

2010年10月10日，国务院颁布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》（以下简称《决定》）。《决定》将节能环保产业、新一代信息技术产业、生物产业、高端装备制造产业、新能源产业、新材料产业、新能源汽车产业作为我国现阶段的战略性新兴产业。这七大战略性新兴产业中，新一代信息技术是核心。新一代信息技术中，物联网技术是其核心和主线。

物联网是以感知为核心，实现物理世界和信息世界交融的综合信息系统，能极大地提升对物理世界的综合感知能力，实现智能化的决策和反馈控制，为人类社会提供智慧和集约的服务，可广泛应用于工业、农业、交通、环境、安监、电力、家居、卫生、物流等各行各业和生活的各个方面，是构建未来智能型城市的基础，并与国家安全、经济安全息息相关。近几年，温家宝总理连续多次在多个场合提出推进物联网建设。物联网建设已成为国家战略，近期无论从标准制定还是产业应用上都在快速推进，其发展空间非常巨大。

世界各主要国家和地区也将物联网作为提升国家综合竞争力的重要手段，希望在世界新一轮信息产业重新洗牌中占领先机。日韩基于物联网的U社会战略、欧洲物联网行动计划，以及美国智能电网、智慧地球等计划纷纷出台，物联网已经开始在军事、工业、农业、环境监测、建筑、医疗、空间和海洋探索等领域投入应用。

检查“北斗”导航卫星天线（南勇/摄）

物联网技术体系架构

据国际权威咨询机构Forrester预测，到2020年物联网业务将是目前手机通信业务的30倍，成为一个数万亿级的巨无霸产业。从现在起的10年内，将是物联网发展的关键时期，物联网将成为继计算机、通信网络之后的信息产业第三次浪潮。从世界科学技术发展的潮流和我国战略性新兴产业的布局来看，物联网的时代已经到来了。

整流罩中的“北斗”导航卫星（南勇/摄）

2 “北斗”是物联网的重要组成部分

2010年我国政府工作报告所附的注释中对物联网的定义是，通过信息传感设备，按照约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，是在互联网基础上延伸和扩展的网络。可以明确，物联网与互联网属于不同层次，没有本质的、必然的联系，互联网只是物联网信息传递的一种手段。

物联网从逻辑架构上可以分为感知层、网络层和应用层。感知层主要实现物理世界信息的采集、自动识别和智能控制，涉及到的技术主要包括传感器技术、识别技术、嵌入式系统技术等，识别技术主要实现物联网中物体标识与位置信息的识别。网络层包括各种无线、有线网关，接入网和核心网，主要实现感知层数据和控制信息的双向传递、路由和控制，互联网属于网络层的一种接入方式。应用层包括各种具体的物联网应用。

在物联网感知层的精准时间信息和位置信息感知中，目前主要利用GPS技术。“北斗”卫星导航试验系统的授时和定位功能可以实现时间和位置的感知，但其定位模式具有一定的局限性，而“北斗”投入使用后则可以完全取代GPS完成位置感知的任务，在物联网的感知层中充当重要角色，成为感知层不可或缺的重要组成部分。

物联网的网络层，主要实现感知信息和控制信息的传输，可采用从无线到有线的多种传输手段，卫星短报文通信是重要的传输手段之一。物联网要成为一个无处不在、无时不在的无缝隙的智能物联网络，卫星通信手段必不可少。“北斗”的短报文通信功能就是非常适合物联网应用的卫星通信手段。

“北斗”卫星导航试验系统手持型用户机

“北斗”卫星导航系统构成图

实际上，“北斗”卫星导航试验系统从2003年运行以来，在水文、水利、气象、林业、电力、石油、地质、车辆运输和船舶等行业的应用，不外乎位置报告、授时和短报文通信，这些均属于物联网感知层和网络层的应用范畴。“北斗”未来的应用模式更可以归结为物联网的应用。

因此，“北斗”除了是一个独立的卫星导航系统，可以支撑起卫星导航产业外，还将是物联网系统的重要组成部分。

3 “北斗”在物联网时代的发展方向

“北斗”作为物联网的一个重要组成部分，会有较好的发展机遇，主要应用在感知、网络两个层面。

在感知层面上，“北斗”实现精准时间信息和位置信息的感知，主要应用在物流、航空、铁路、电网等行业；在网络层面，“北斗”实现感知信息和控制信息的全天候、全天时、无缝隙传递，主要应用在水文、水利、气象、地质、地震等行业，以及作为其他行业的应急数据传递手段。

相应地，“北斗”的地面设备也应该针对物联网不同的应用领域采取不同的形式。对于感知层应用，应提供专门的授时型设备或定位型设备；对于网络层应用，可仅提供通信型设备；对于某些综合应用领域，提供定位、授时、通信复合型设备。同时，“北斗”的地面设备也应该根据物联网应用的特点，努力实现模块化、小型化、芯片化、多模化、低功耗，尤其要注重模块化，设计开放的、方便的软硬件接口，以便比较容易地嵌入到其他物联网设备中。

目前物联网的相关技术标准还未成熟，因此，研发“北斗”设备时，应该时刻关注物联网相关技术标准的制定和更新，研发符合标准要求的产品。

4 结语

物联网产业作为新一代信息技术的一部分，是我国新兴战略产业的核心，将在未来一段时间得到较大发展。“北斗”可以定位为物联网感知层和网络层的重要组成部分，在自身产业化的同时，进一步促进物联网产业的发展。■