北斗导航系统在物联网中的应用

1、北斗导航系统在物联网中应用第1页话题引入物联网是信息技术领域又一个主要发展，它使传统网络从人与人联络扩展到物与物、物与人联络。北斗导航系统是我国正在建设全球卫星导航系统。在这里，我们将分析北斗导航系统在物联网中应用可行性，从物联网组成结构出发，分析北斗导航系统相比于传统电信网络优势，并对北斗导航系统在物联网中应用模式进行展望。第2页A北斗导航介绍B导航系统与物联网联络C北斗导航在物联网中应用前景D北斗导航在物联网中发展前景北斗导航与物联网第3页北斗导航介绍北斗卫星导航系统是中国正在实施自主发展、独立运行全球卫星导航系统，能够为用户提供高精度定位信息，还能为用户提供类似于短信通信服务，将在物联网

2、应用中表达GPS所不具备优势。第4页北斗导航介绍英文BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS我国自主研制、自行建设、自行管理，含有完全知识产权全球卫星导航系统继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯（GLONASS）定位系统之后世界第三个成熟卫星导航系统。工作频率在2491.75MHZ，可向用户提供全天候、高精度即使定位服务，定位精度可到达纳秒级，与GPS相当第5页北斗导航发展历史上世纪80年代到初步建立北斗一号两颗卫星到年覆盖亚太区域系统性能与GPS不相上下到组成全球卫星系统，35颗卫星全部发射，实现全球覆盖第6页北斗导航系统功效短报文通信：北斗系

3、统用户终端含有双向报文通信功效，用户能够一次传送40-60个汉字短报文信息。 精密授时：北斗系统含有精密授时功效，可向用户提供20ns-100ns时间同时精度。 定位精度：水平精度100米，设置标校站之后为20米(类似差分状态)。工作频率：2491.75MHz。 系统容纳最大用户数：每小时540000户。 第7页“北斗一号”卫星导航系统在汶川地震抗震救灾中发挥了主要作用，救灾部队携带“北斗一号”终端机不停从前线发回各类灾情汇报，为指挥部指挥抗震救灾提供了主要信息支援。第8页北斗卫星导航系统组成太空段5颗静止轨道卫星30颗中轨道非静止轨道卫星地面控制中心主控站测轨站测高战校正站计算中心用户终端北

4、斗用户终端GPS用户终端GLONASS用户终端第9页第10页地面控制段要实时地掌握卫星及用户工作情况01地面控制段接收到用户信号后，解读出用户申请服务内容并计算出用户三维坐标位置，再将相关信息发送到卫星03用户终端主动发射信号进行定位申请，卫星接收到后将其转发到地面控制段02卫星在接收到地面控制段发来坐标资料或者通信内容，转发给用户，实现导航与定位服务04北斗卫星导航工作流程第11页北斗卫星导航系统优势北斗系统由我国独立自主建设，不受制于人，这对于一些事光国民经济发展和人民正常生活行业应用非常主要，如地面移动通信网、电力及金融行业北斗系统集导航定位、短信通信和授时三大功效于一体，相比GPS等国

5、外卫星导航系统，有短信通信独特功效北斗系统集基本导航定位和高精度广域差分导航定位功效于一体，用户终端要实现高精度广域差分导航定位功效相比GPS简单，只需解出北斗系统播放高精度广域差分电文信息即可。第12页当你收到带有你位置信息短信后，你能够告诉或者转发给他人，他人就能准确知道你在哪里了第13页导航系统与物联网北斗卫星导航系统除能提供准确三维位置、速度信息和授时功效外，还可提供短信报文功效。我们将以北斗系统为例，从物联网各功效组成 部分出发，分析导航系统在物联网优势和应用可能性。第14页北斗导航与物联网联络北斗导航与物联网技术之间关系，详细地来讲，北斗导航为物联网技术应用提供位置导航服务，有了北

6、斗导航导航功效，能够增加物联网应用范围。而物联网技术作为北斗导航系统产业链中一环，既能够直接形成导航应用产品，服务于广大用户，又能够促进新产业出现，促进信息科技产业发展。第15页物联网组成感知层用以完成物品信息搜集并上传网络传输层A传输层将信息传送至对应处理中心，进行分类处理B处理层将数据进行计算机数据处理，并分发到不一样信息门户C第16页北斗导航在物联网应用感知层在感知层，导航系统芯片本身能够是一个可准确测量目标位置和速度传感器，可作为传感器使用，而且物联网中接入物体绝大多数都需要位置信息，这么就能够不经过 RFID 上传读写器，而是直接用短报文功效上传，这是电信网络所不具备。另外，在 RF

7、ID 中，能够将其读写器与导航芯片融合设计在一起，利用导航终端直接上传网络。第17页北斗导航在物联网应用-传输层在网络传输层，因为北斗导航系统独有短报文功效，可用于上传、下行信息。北斗卫星系统含有双向通讯功效，能够一次传送4060个汉字短报文信息，这是GPS所不具备。短报文通信是北斗卫星导航定位系统最具特色功效，能够在固网及移动网络不能提供服务情况下，确保通信通畅，不过因为系统工作原理限制，北斗系统在并发用户数量上受到制约，即使在未来也仅能满足部分主要用户通信服务需求，这就要求将北斗系统和现有通信网络融合，各取所长，最大程度地保持物联网接入网络通畅第18页北斗导航在物联网应用中优势物联网技术是

8、在互联网技术基础上一个延伸和拓展，其关键和基础依然是相互之间通信和交流，以此来到达资源共享之目标。在物联网通信过程中，当需要对物体位置进行准确定位，尤其是移动中物体，采取传统方法是比较困难，甚至是无法处理。现在最好处理方法是利用卫星导航定位系统，即利用GPS定位和导航服务。相对于传统意义上方法，含有显著优点和可操作性，准确位置信息，精准授时服务，无需组建网络，覆盖范围广，获取信息方便等优点。同时，其缺点也是很显著：利用GPS有较大安全隐患，尤其是在战争时候，风险可能更大，物联网通信就会受到影响，其功效会受到一定程度减弱。因为美国政府从来没有对GPS质量和使用寿命做出过承诺和确保，而且美国军方还

9、能够对特定地方GPS信号进行干扰和致盲。所以，完全自主北斗导航系统，能够完美地处理网联网技术中定位导航问题，同时也能够保障系统工作安全性和可靠性。第19页导航系统与物联网北斗卫星导航系统除能提供准确三维位置、速度信息和授时功效外，还可提供短信报文功效。我们将以北斗系统为例，从物联网各功效组成 部分出发，分析导航系统相对于电信网络优势和应用可能性。第20页导弹指导卫星导航系统一出现，导弹制导不在是传统惯性制导和红外制导，而是发生了革命性改变，出现了利用卫星定位系统来进行制导准确制导导弹。比如在海湾战争表现得很好战斧式巡航导弹。假如把导弹连入物联网，在北斗系统准确定位导航辅助下，导弹生存力和制导精

10、度能够实时地掌握，一旦有什么改变，能够随时调整，提升了打击精度，尤其是对移动中物体。第21页环境监测生态环境问题不但制约着国民经济发展，对人类健康也组成极大危害。部分地域生态环境已经得到相关部门重视，不过在监测、管理、应对方面还是很不到位。构想利用物联网技术来监测环境，并利用北斗系统对含有对应环境指标地点进行准确定位，从而可实现对环境情况实时全方面了解，且方便快捷，改变传统人工监测时效性差问题。第22页智能交通当前，已经将GPS等导航定位系统应用于智能交通，但针对当前城市交通拥挤、交通事故频发、超载超速等现象，相关部门对其监管感到较为困难。为此，构想将物联网应用于智能交通，车辆上安装北斗系统接

11、收芯片用于对车辆进行准确导航和定位，同时车内配置有采集载重，测速信息传感器，将采集后信息经过物联网传送给交通监测中心，监测中心经过技术处理，可取得任意车辆位置、是否超载、是否超速等信息，并可在必要时刻发送消息对驾驶员进行提醒和对行车状态进行控制。还能够利用北斗系统和物联网技术实时搜集路况信息，利用北斗系统短信通信功效，随时对路况进行播报。第23页无人工厂传统意义上工厂都需要投入大量人力，财力，不过生产效率相对来说还是较低，基本上都处于半自动化水平状态。为了处理生产成本高和效率低问题，构想把物联网应用于工厂生产，利用北斗导航对工厂各部门进行准确定位，让工厂在无人状态下工作，或者只需少许人在监控室

12、实时进行调度即可。利用北斗双向通信功效，各部门还能够随时向监控人员了解实时情况。第24页当代物流伴随电子商务快速发展，这就使其下游产业物流行业得到不停壮大。在物流行业中流动物品数量越来越大，种类越来越多，依靠传统管理方法难以实现，不但增加物流行业中成本，也增加了用户对物品安全到手担忧。北斗导航技术与物联网结合应用能够很好地处理这个问题。在每个物品上都贴有一个唯一电子标签，并嵌入微型北斗导航芯片，当用户想要知道物品信息时，能够利用北斗导航系统发射定位信号给微型北斗导航芯片，然后将信息传给RFID站，经过RFID站连接物联网，于是用户就能够在移动IP技术帮助下，利用移动终端就能够随时随地获取实时物

13、流信息。第25页灾害预警建设地震、海啸等地质灾害监测系统，对地质灾害进行早期监测、预警和有效应对办法。一旦发生了地震、海啸等地质灾害，在地面通信系统瘫痪后或者没有通信信号盲区，北斗导航不但能够给检测站提供导航定位信息，而且能够经过接收传感器信息实时检测该区域灾害情况，同时能够利用北斗导航报文发送功效，及时对灾害情况进行汇报，给救援提供了便利。第26页北斗导航发展前景由之前北斗导航系统应用前景，不难看出，物联网为北斗系统应用扩展提供了舞台。同时，我们也应该看到，大部分用户仍是采取GPS系统定位而用北斗通信功效进行数据传输，在其它方面北斗系统应用也远不如GPS系统普及，在席卷而来物联网大潮中，北斗

14、系统怎样更加好地发挥系统优势，是我们要深入思索问题。第27页扩大北斗通信容量即使现在已经有很多研究人员试图经过编码或建立词库等方式扩充北斗通信容量，假如未来建设中能够在系统方面扩充北斗通信容量，从而深入为物联网中接入网络通信传输带来更高适应性第28页北斗集群服务功效扩展北斗系统经过指挥型用户机可提供最简便集群服务功效，指挥型用户机可对所属用户定位、通信信息兼收、并含有对其进行通播指挥管理，定位查询功效，以及其它相关功效。在实际应用中，这种集群服务为指挥调度提供了非常简便处理方案，也是各应用系统最为倚重功效之一。当前，指挥型用户设备下属用户数还不够多。伴随今后终端设备及系统能力扩充。在很快未来，下属扩容和普通型用户机兼收也非难事，这无疑为北斗系统在物联网时代大发展提供了有利筹码。第29页深入提升系统安全保密性能当前，北斗卫星导航定位系统可传输机密级信息，在未来物联网应用中，鉴于接入网络物品安全性不一样要求，可能要求更高级别信息传输保密性能，这就要求深入优化系统加密算法。第30页用户终端改进当前看来，北斗卫星导航系统终端设备还不尽人意。从硬件角度来说，质量大，式样粗笨、电池续航能力不强，按键操作不灵活在一定程度上限制了北斗设备应用推广：在软件方面，系统界面要适人化，操作也需深入简化。当然，伴随未来全球卫星导航系统建成使用，定位方式由主动向被动方式转变会给终端设备