“北斗”將成為物聯(lián)網(wǎng)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(lǐng)（中國人民大學(xué)）

□□物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為新一代信息技術(shù)的一部分，是我國新興戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)的核心，將在未來一段時間得到大發(fā)展。“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)（以下簡稱“北斗”）可以定位為物聯(lián)網(wǎng)的組成部分，作為信息感知和信息傳輸?shù)氖侄危谖锫?lián)網(wǎng)的感知層和網(wǎng)絡(luò)層發(fā)揮作用。

1 物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)是重要的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)

2010年10月10日，國務(wù)院頒布了《國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》（以下簡稱《決定》）。《決定》將節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)、新一代信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)、生物產(chǎn)業(yè)、高端裝備制造產(chǎn)業(yè)、新能源產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)、新能源汽車產(chǎn)業(yè)作為我國現(xiàn)階段的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。這七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)中，新一代信息技術(shù)是核心。新一代信息技術(shù)中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是其核心和主線。

物聯(lián)網(wǎng)是以感知為核心，實現(xiàn)物理世界和信息世界交融的綜合信息系統(tǒng)，能極大地提升對物理世界的綜合感知能力，實現(xiàn)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(wù)，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、環(huán)境、安監(jiān)、電力、家居、衛(wèi)生、物流等各行各業(yè)和生活的各個方面，是構(gòu)建未來智能型城市的基礎(chǔ)，并與國家安全、經(jīng)濟安全息息相關(guān)。近幾年，溫家寶總理連續(xù)多次在多個場合提出推進物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)已成為國家戰(zhàn)略，近期無論從標(biāo)準(zhǔn)制定還是產(chǎn)業(yè)應(yīng)用上都在快速推進，其發(fā)展空間非常巨大。

世界各主要國家和地區(qū)也將物聯(lián)網(wǎng)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(chǎn)業(yè)重新洗牌中占領(lǐng)先機。日韓基于物聯(lián)網(wǎng)的U社會戰(zhàn)略、歐洲物聯(lián)網(wǎng)行動計劃，以及美國智能電網(wǎng)、智慧地球等計劃紛紛出臺，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)開始在軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、建筑、醫(yī)療、空間和海洋探索等領(lǐng)域投入應(yīng)用。

檢查“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星天線（南勇/攝）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)

據(jù)國際權(quán)威咨詢機構(gòu)Forrester預(yù)測，到2020年物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)將是目前手機通信業(yè)務(wù)的30倍，成為一個數(shù)萬億級的巨無霸產(chǎn)業(yè)。從現(xiàn)在起的10年內(nèi)，將是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的關(guān)鍵時期，物聯(lián)網(wǎng)將成為繼計算機、通信網(wǎng)絡(luò)之后的信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。從世界科學(xué)技術(shù)發(fā)展的潮流和我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的布局來看，物聯(lián)網(wǎng)的時代已經(jīng)到來了。

整流罩中的“北斗”導(dǎo)航衛(wèi)星（南勇/攝）

2 “北斗”是物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)的定義是，通過信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)。可以明確，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)屬于不同層次，沒有本質(zhì)的、必然的聯(lián)系，互聯(lián)網(wǎng)只是物聯(lián)網(wǎng)信息傳遞的一種手段。

物聯(lián)網(wǎng)從邏輯架構(gòu)上可以分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層主要實現(xiàn)物理世界信息的采集、自動識別和智能控制，涉及到的技術(shù)主要包括傳感器技術(shù)、識別技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)等，識別技術(shù)主要實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)中物體標(biāo)識與位置信息的識別。網(wǎng)絡(luò)層包括各種無線、有線網(wǎng)關(guān)，接入網(wǎng)和核心網(wǎng)，主要實現(xiàn)感知層數(shù)據(jù)和控制信息的雙向傳遞、路由和控制，互聯(lián)網(wǎng)屬于網(wǎng)絡(luò)層的一種接入方式。應(yīng)用層包括各種具體的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

在物聯(lián)網(wǎng)感知層的精準(zhǔn)時間信息和位置信息感知中，目前主要利用GPS技術(shù)。“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)的授時和定位功能可以實現(xiàn)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(wù)，在物聯(lián)網(wǎng)的感知層中充當(dāng)重要角色，成為感知層不可或缺的重要組成部分。

物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)層，主要實現(xiàn)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(wèi)星短報文通信是重要的傳輸手段之一。物聯(lián)網(wǎng)要成為一個無處不在、無時不在的無縫隙的智能物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，衛(wèi)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(lián)網(wǎng)應(yīng)用的衛(wèi)星通信手段。

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)手持型用戶機

“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)構(gòu)成圖

實際上，“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航試驗系統(tǒng)從2003年運行以來，在水文、水利、氣象、林業(yè)、電力、石油、地質(zhì)、車輛運輸和船舶等行業(yè)的應(yīng)用，不外乎位置報告、授時和短報文通信，這些均屬于物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層的應(yīng)用范疇。“北斗”未來的應(yīng)用模式更可以歸結(jié)為物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。

因此，“北斗”除了是一個獨立的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可以支撐起衛(wèi)星導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)外，還將是物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的重要組成部分。

3 “北斗”在物聯(lián)網(wǎng)時代的發(fā)展方向

“北斗”作為物聯(lián)網(wǎng)的一個重要組成部分，會有較好的發(fā)展機遇，主要應(yīng)用在感知、網(wǎng)絡(luò)兩個層面。

在感知層面上，“北斗”實現(xiàn)精準(zhǔn)時間信息和位置信息的感知，主要應(yīng)用在物流、航空、鐵路、電網(wǎng)等行業(yè)；在網(wǎng)絡(luò)層面，“北斗”實現(xiàn)感知信息和控制信息的全天候、全天時、無縫隙傳遞，主要應(yīng)用在水文、水利、氣象、地質(zhì)、地震等行業(yè)，以及作為其他行業(yè)的應(yīng)急數(shù)據(jù)傳遞手段。

相應(yīng)地，“北斗”的地面設(shè)備也應(yīng)該針對物聯(lián)網(wǎng)不同的應(yīng)用領(lǐng)域采取不同的形式。對于感知層應(yīng)用，應(yīng)提供專門的授時型設(shè)備或定位型設(shè)備；對于網(wǎng)絡(luò)層應(yīng)用，可僅提供通信型設(shè)備；對于某些綜合應(yīng)用領(lǐng)域，提供定位、授時、通信復(fù)合型設(shè)備。同時，“北斗”的地面設(shè)備也應(yīng)該根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的特點，努力實現(xiàn)模塊化、小型化、芯片化、多模化、低功耗，尤其要注重模塊化，設(shè)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(lián)網(wǎng)設(shè)備中。

目前物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還未成熟，因此，研發(fā)“北斗”設(shè)備時，應(yīng)該時刻關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定和更新，研發(fā)符合標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)作為新一代信息技術(shù)的一部分，是我國新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)的核心，將在未來一段時間得到較大發(fā)展。“北斗”可以定位為物聯(lián)網(wǎng)感知層和網(wǎng)絡(luò)層的重要組成部分，在自身產(chǎn)業(yè)化的同時，進一步促進物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。■