“北斗”將成為物聯網的重要組成部分

李明凡（北京神州天鴻科技有限公司） 張紅領（中國人民大學）

□□物聯網產業作為新一代信息技術的一部分，是我國新興戰略性產業的核心，將在未來一段時間得到大發展。“北斗”衛星導航系統（以下簡稱“北斗”）可以定位為物聯網的組成部分，作為信息感知和信息傳輸的手段，在物聯網的感知層和網絡層發揮作用。

1 物聯網行業是重要的戰略性新興產業

2010年10月10日，國務院頒布了《國務院關于加快培育和發展戰略性新興產業的決定》（以下簡稱《決定》）。《決定》將節能環保產業、新一代信息技術產業、生物產業、高端裝備制造產業、新能源產業、新材料產業、新能源汽車產業作為我國現階段的戰略性新興產業。這七大戰略性新興產業中，新一代信息技術是核心。新一代信息技術中，物聯網技術是其核心和主線。

物聯網是以感知為核心，實現物理世界和信息世界交融的綜合信息系統，能極大地提升對物理世界的綜合感知能力，實現智能化的決策和反饋控制，為人類社會提供智慧和集約的服務，可廣泛應用于工業、農業、交通、環境、安監、電力、家居、衛生、物流等各行各業和生活的各個方面，是構建未來智能型城市的基礎，并與國家安全、經濟安全息息相關。近幾年，溫家寶總理連續多次在多個場合提出推進物聯網建設。物聯網建設已成為國家戰略，近期無論從標準制定還是產業應用上都在快速推進，其發展空間非常巨大。

世界各主要國家和地區也將物聯網作為提升國家綜合競爭力的重要手段，希望在世界新一輪信息產業重新洗牌中占領先機。日韓基于物聯網的U社會戰略、歐洲物聯網行動計劃，以及美國智能電網、智慧地球等計劃紛紛出臺，物聯網已經開始在軍事、工業、農業、環境監測、建筑、醫療、空間和海洋探索等領域投入應用。

檢查“北斗”導航衛星天線（南勇/攝）

物聯網技術體系架構

據國際權威咨詢機構Forrester預測，到2020年物聯網業務將是目前手機通信業務的30倍，成為一個數萬億級的巨無霸產業。從現在起的10年內，將是物聯網發展的關鍵時期，物聯網將成為繼計算機、通信網絡之后的信息產業第三次浪潮。從世界科學技術發展的潮流和我國戰略性新興產業的布局來看，物聯網的時代已經到來了。

整流罩中的“北斗”導航衛星（南勇/攝）

2 “北斗”是物聯網的重要組成部分

2010年我國政府工作報告所附的注釋中對物聯網的定義是，通過信息傳感設備，按照約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡，是在互聯網基礎上延伸和擴展的網絡。可以明確，物聯網與互聯網屬于不同層次，沒有本質的、必然的聯系，互聯網只是物聯網信息傳遞的一種手段。

物聯網從邏輯架構上可以分為感知層、網絡層和應用層。感知層主要實現物理世界信息的采集、自動識別和智能控制，涉及到的技術主要包括傳感器技術、識別技術、嵌入式系統技術等，識別技術主要實現物聯網中物體標識與位置信息的識別。網絡層包括各種無線、有線網關，接入網和核心網，主要實現感知層數據和控制信息的雙向傳遞、路由和控制，互聯網屬于網絡層的一種接入方式。應用層包括各種具體的物聯網應用。

在物聯網感知層的精準時間信息和位置信息感知中，目前主要利用GPS技術。“北斗”衛星導航試驗系統的授時和定位功能可以實現時間和位置的感知，但其定位模式具有一定的局限性，而“北斗”投入使用后則可以完全取代GPS完成位置感知的任務，在物聯網的感知層中充當重要角色，成為感知層不可或缺的重要組成部分。

物聯網的網絡層，主要實現感知信息和控制信息的傳輸，可采用從無線到有線的多種傳輸手段，衛星短報文通信是重要的傳輸手段之一。物聯網要成為一個無處不在、無時不在的無縫隙的智能物聯網絡，衛星通信手段必不可少。“北斗”的短報文通信功能就是非常適合物聯網應用的衛星通信手段。

“北斗”衛星導航試驗系統手持型用戶機

“北斗”衛星導航系統構成圖

實際上，“北斗”衛星導航試驗系統從2003年運行以來，在水文、水利、氣象、林業、電力、石油、地質、車輛運輸和船舶等行業的應用，不外乎位置報告、授時和短報文通信，這些均屬于物聯網感知層和網絡層的應用范疇。“北斗”未來的應用模式更可以歸結為物聯網的應用。

因此，“北斗”除了是一個獨立的衛星導航系統，可以支撐起衛星導航產業外，還將是物聯網系統的重要組成部分。

3 “北斗”在物聯網時代的發展方向

“北斗”作為物聯網的一個重要組成部分，會有較好的發展機遇，主要應用在感知、網絡兩個層面。

在感知層面上，“北斗”實現精準時間信息和位置信息的感知，主要應用在物流、航空、鐵路、電網等行業；在網絡層面，“北斗”實現感知信息和控制信息的全天候、全天時、無縫隙傳遞，主要應用在水文、水利、氣象、地質、地震等行業，以及作為其他行業的應急數據傳遞手段。

相應地，“北斗”的地面設備也應該針對物聯網不同的應用領域采取不同的形式。對于感知層應用，應提供專門的授時型設備或定位型設備；對于網絡層應用，可僅提供通信型設備；對于某些綜合應用領域，提供定位、授時、通信復合型設備。同時，“北斗”的地面設備也應該根據物聯網應用的特點，努力實現模塊化、小型化、芯片化、多模化、低功耗，尤其要注重模塊化，設計開放的、方便的軟硬件接口，以便比較容易地嵌入到其他物聯網設備中。

目前物聯網的相關技術標準還未成熟，因此，研發“北斗”設備時，應該時刻關注物聯網相關技術標準的制定和更新，研發符合標準要求的產品。

4 結語

物聯網產業作為新一代信息技術的一部分，是我國新興戰略產業的核心，將在未來一段時間得到較大發展。“北斗”可以定位為物聯網感知層和網絡層的重要組成部分，在自身產業化的同時，進一步促進物聯網產業的發展。■