北斗定位系统属于感知层吗

北斗定位系统属于感知层的，北斗系统主要应用于感知层，网络层。
北斗卫星导航系统是中国着眼于国家安全和经济社会发展需要，自主建设运行的全球卫星导航系统，是为全球用户提供全天候、全天时、高精度的定位、导航和授时服务的国家重要时空基础设施。

感知层是物联网的皮肤和五官-用于识别物体，采集信息。
感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别物体、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。

北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)NavigationSatelliteSystem)是中国正在实施的自主发展、独立运行的全球卫星导航系统。2018年底，北斗三号基本系统正式开通运行，后续继续完成全球覆盖，覆盖面积扩大将带来整体民用行业需求将进一步扩大。2019年中国卫星导航系统委员会主席王兆耀称我国2020年计划发射2-4颗北斗三号卫星，至2020年底全面完成北斗三号系统建设，我国北斗导航产业链正逐步完善。

北斗卫星导航系统产业链介绍

北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三大部分组成，导航用户段又可以细分为上中下游产业，上游基础部件是产业自主可控的关键环节，基础部件作为自主可控最关键的部分，主要由基带芯片、射频芯片、板卡、天线等构成;中游主要包括终端集成和系统集成，是产业发展的重点;下游的解决方案和运维服务提供众多行业应用。

北斗卫星导航产业链中的中间段及地面段两个环节，是国家核心基础设施，主要由国家投资完成，而导航用户段产业链环节，主要通过市场运作来满足社会需求。

产业链下游环节效益增长迅速

根据《2020中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》显示，由于芯片和终端价格仍保持在较低水平，2019年我国北斗卫星导航系统产业市场营收趋于稳定，产业链上游和中游的产值占比分别为992%和4585%，仍呈下降趋势，而下游运维服务环节成长迅速，在产业链各环节中效益涨幅最快，其产值占比已增长到4423%。

专业应用和消费应用占比较大

北斗卫星导航系统正式开通5年来，已广泛应用于交通、海事、电力、民政、气象、渔业、测绘市政管网等十几个行业领域，其中，专业应用领域和消费应用领域占据绝大部分。在各分类应用业务中，车辆监控、信息服务、车辆导航、个人跟踪占据了85%的份额。而作为专业行业应用的授时、海用、测绘、军用类业务占据份额较少，只有8%。

行业参与主体众多，军工企业占据主导地位

目前，我国卫星导航与位置服务领域企事业单位数量保持在14000家左右，从业人员数量超过50万。截至2019年底，业内相关上市公司(含新三板)总数为46家，上市公司涉及卫星导航与位置服务的相关产值约占全国总产值的9%。

空间段由航天科技集团下属单位主抓，地面段的研制生产以中电科集团等为主导，用户段的产品及系统市场化特征较为明显，参与主体众多，包括军工集团下属公司、地方国企参军公司及较多民参军企业。

以上数据来源于前瞻产业研究院《中国卫星导航与位置服务产业市场前瞻与应用前景预测分析报告》。

北斗系统作用:

1、开机快速定位功能。用户开机几秒钟就可以进行定位，而GPS等其他卫星导航系统冷启动首次定位时间需要几分钟。

2、定位的同时实现位置报告功能。用户与用户、用户管理部门，以及地面中心之间均可实行双向报文通信，传递位置及其他信息，这是其他卫星导航系统所不具备的。

3、高精度授时功能。通过双向定时，可提供20ns的授时服务，这也是其他卫星导航系统所不具备的。

4、集团指挥功能。指挥型用户机的信息兼收功能，可实现对集团用户的树状管理。

5、简短数字报文通信功能。可在同一链路实现定位和通信。

目前并没有什么注意事项。

扩展资料:

北斗卫星导航试验系统也被称作北斗一号，是北斗卫星导航系统较早投入使用的第一代试验用系统，使用的是有源定位，由三颗离地约36000公里高的北斗卫星导航试验系统地球同步卫星组成；

地面控制中心为主的地面部分以及用户终端三部分组成。北斗一号卫星导航定位系统可向用户提供全天候的即时定位服务。校准精度为20米，未校准精度100米。

参考资料来源:百度百科-北斗卫星导航实验系统

现在网络已经大部分覆盖了我们生活和工作的区域，“网络已连接”成为了我们日常不可或缺的一部分，但是我们在乘坐高铁、地铁时，仍会出现“网络信号不佳”甚至是“网络已断开”的情况。

在地面，我们通信是通过基站4G、5G组网信号覆盖，导航等也可以直接通过北斗定位，但在地下，由于建筑遮挡导致室内接收的信号波被削弱甚至被阻挡，导致了地下通信信号弱的现象普遍存在。同时，地铁的高速移动让地下信号回传定位更是加大了难度。

3月20日，我国首个地铁北斗定位系统在北京开工建设，此次“超大城市轨道交通系统高效运输与安全服务关键技术”项目采用了室内 北斗+5G 融合的定位技术，来实现室内定位信号的播发，让用户可以接收到导航定位的信号， 使地铁站地下空间的定位精度提高到优于2米 。该系统可用于车辆调度、客运组织、应急处置，同时还能让乘客能够在地下环境使用手机地图，并通过三维立体导航实现地铁站内的定位导航。

北斗+5G魅力何在

北斗卫星导航系统（简称：北斗系统） 主要是为全球用户提供全天候、全天时的定位、导航和授时服务。在2020年7月31日，北斗三号系统建成开通并提供全球服务，北斗系统进入全面推广应用的新阶段。

但北斗系统主要是解决室外的定位需求，在交通运输、农林渔业、水文监测、气象测报、救灾减灾、公共安全等方面都得到了基础的应用。其在室外的定位精度在10米左右，且测速精度为02米每秒，授时精度为20纳秒左右。但由于卫星信号无法覆盖室内且对环境免疫性较差，无法满足室内定位以及室外遮挡等复杂区域定位的必要条件，其在室内的应用也被大大限制了。

5G组网 是利用基站部署，具有密集组网、大带宽和多天线等对定位有利的条件，且其空中接口时延低至1ms，移动性支持500km/h的高速移动等，基于5G通信网络的定位技术可在室内实现亚米级甚至分米级的定位精度。

像地铁这类高速通行的地下环境，北斗+5G的深度融合可构建室内外覆盖定位体系，结合 5G大带宽、低时延、广连接 的优势和 北斗系统的导航定位能力 ，大大提高复杂室内环境的定位精度。

地铁北斗定位系统是首次应用在地铁的北斗+5G解决方案，但其实这项融合定位技术早已在市场出现。2021年4月，中国移动开发5G+北斗精准导航系统，并在重庆解放碑地下环道进行试验。

室内定位已是刚需

RFID（射频识别）技术： 利用射频方式，固定天线形成电磁场，附着于物品的标签经过磁场后感应电流生成把数据传送出去，从而进行非接触式双向通信交换数据，实现移动设备识别和定位的目的。它可以在几毫秒内获取厘米级的定位信息，且电磁场具有非视距的优点，RFID室内定位技术也具有传输范围大、成本较低的特征。但其不具有通信能力，抗干扰能力较差，不便于整合到其他系统之中，且用户的安全隐私保障和国际标准化都不够完善，因而一般应用在物流、仓库定位中。

WiFi技术： WiFi室内定位分为两种，一种是利用移动设备和无线网络接入点组成的无线局域网络，通过差分算法，来比较精准地对人和车辆的进行定位追踪。另一种是事先记录巨量的确定位置点的信号强度，通过新增设备的信号强度与巨量数据库对比，来完成定位跟踪。WiFi定位最高精确度大约在1米至20米之间，但Wi-Fi接入点通常都只能覆盖半径90米左右的区域，而且很容易受到其他信号的干扰，定位器的能耗也比较高。

ZigBee技术： ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络技术。它主要是利用无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器，通过传感器之间的相互协调通信进行设备的位置定位。因此ZigBee最显著的特点就是低功耗和低成本，但局限就在于信号传输受多径效应和移动的影响都很大，其衍射能力弱，穿墙能力弱。普遍用于大型的工厂和车间的人员在岗管理系统。

蓝牙技术： 作为一种短距离低功耗的无线传输技术，利用蓝牙接入点与用户连接，通过检测信号强度就可以获得用户的位置信息。蓝牙最大的优点是设备体积小、短距离、低功耗，容易集成在手机等移动设备中。但对于复杂的空间环境，蓝牙定位系统的稳定性稍差，受噪声信号干扰大。然而近些年大火的 蓝牙AOA 以接纳器和发射器为基础，能够在确认的区域内经过多天线丈量信标信号，以及三角形定位法，来核算出信标设备准确方位，精度可高达01里面，但蓝牙AOA的部署环境大部分要求在1-3米的精度场景内。

UWB（超宽带）技术： UWB是近些年兴起的一种传输速率高，发射功率较低，穿透能力较强并且是基于极窄脉冲的无线通信技术，它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或微秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有31~106GHz量级的带宽。UWB定位精度可达到亚米级，多应用于室内静止或者移动的活体定位跟踪，但依然存在功耗和成本需优化的问题。

融合定位是未来之势

前文已提到了常见的六种室内定位技术，但物联网的碎片化现象，使得单一技术无法很好地满足场景需求应用，因此融合定位成为了行业需求的趋势。

在去年中国卫星导航定位协会发布《2021中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》中指出，2020年全行业总产值同比增长169％，达到4033亿元。其中 高精度定位市场增速远超全行业，2020年同比增长475%，总产值达到1104亿元。 从2010年到2020年的11年之间，高精度定位产品年销售收入增长了10倍，年均复合增长率高达26%。

单一的定位技术无法填补海量市场差异化的需求，因此类似于 “北斗+”，“5G+”，“UWB+”等融合定位技术 逐渐被推出，逐步完善产业链。像自动驾驶、智慧交通在技术快速演进阶段，“北斗+5G”技术成为了新型的解决方案；在智慧矿井的人员定位系统中，“UWB+ZigBee”技术比单一运用UWB更灵活等等。融合定位可以在单一定位技术上进行缺陷互补，能在场景应用中将功耗、成本、定位精度进行最优化的把控，打造精细化定位方案。

未来，融合定位将会大放异彩。

卫星定位；WIFI定位；RFID定位；ZigBee定位

一 卫星定位

卫星定位系统主要有：美国全球定位系(GPS)、俄罗斯格洛纳斯(GLONASS)、欧洲伽利略(GALILEO)系统、中国北斗卫星导航系统，其中应用最广的GPS系统。

GPS全球卫星定位系统由三部分组成：空间部分、地面控制部分、用户设备部分。

空间部分主要用21颗可用卫星和3颗备用卫星构成，主要功能是广播定位信号；

控制部分主要由监测站、主控站、备用主控站、信息注入站构成，主要负责GPS卫星阵的管理控制；

用户设备部分主要是GPS接收机，主要功能是接收GPS卫星发射的信号，获得定位信息和观测量，经数据处理实现定位。

主要优点：全球、全天候工作；室外定位精度高；高效率、低成本； *** 作简便；不限制终端数量；功能多、应用广等。

主要缺点：定位精度受终端所处环境影响大；首次定位时间长等。

二 WIFI定位

WIFI定位技术将信号源变成WIFI的AP（Access Point,无线接入点），将定位流程的承载由移动信令网变成普通的互联网。WIFI信号接入点AP会向周围连续发射信号，信号中包含WIFI AP的ID（包括AP的MAC地址、名称等参数）以及终端接收到的WIFI信号强度RSSI等信息。WIFI ID具有唯一性，WIFI定位平台根据查询到的WIFI AP位置信息估算出终端位置。

目前，WIFI定位常用方法有TOA（到达时间）、TDOA（到达时间差）、AOA（到达角度）、RSSI（接收信号强度）测距方法，近似法、位置指纹法，其中位置指纹法是较多使用的方法。

主要优点：定位速度快、精度高；能进行室内定位；高带宽、高速率、高覆盖度；成本低、兼容性强等。

主要缺点：受服务范围限制，没有方向、速度等数据，不能导航；耗能大；缺乏统一规划和优化等。

RFID是通过发射或反射电磁波来传递数据，利用RFID标签对活动的物体和人员进行定位，其服务范围基本上都是限于某个或某种特定场景。

RFID定位技术主要由RFID标签和读写设备两部分组成，是一种非接触式的自动识别技术。RFID的工作需要标签和读写设备配合，通过电磁场原理完成信息交互，RFID读写设备接收来自RFID标签的信号，两者间的通信使用特定的射频信号及相关协议完成。

在RFID定位系统中，可采用接收信号强度RSSI定位。在目标区域大量布置信标节点，移动节点上附上一个参考节点的距离，进而在三个或三个以上参考节点的重复覆盖范围内，分别根据获得的RSSI值得出阅读器与参考点之间的距离，再根据三角关系计算出移动节点的位置。RFID定位方法可以归类为距离估算法、场景分析法和邻近法。

主要优点：识别速度快、实现批量识别；实时性强，定位时间小于1s；易于 *** 控，读取方便快捷；体积小，可嵌入或附着在不同物品上；标签数据可动态更改；安全性好、成本低；穿透性好等。

主要缺点：作用距离近；根据标签和部署方式不同，定位精度变化大等。

四 ZigBee定位技术

ZigBee是根据IEEE 802154协议开发的一种短距离、低功耗的无线通信技术。

在待定位区域布设大量通过无线通信方式通信的参考节点，这些节点形成一个自组织的网络系统，在通信距离内的参考节点能快速采集到这些节点的信息，同时利用路由广播的方式吧信息传递给其他参考节点，最终形成一个信息传递链并经过信息的多级跳跃回传给终端加以处理，从而实现对一定区域长时间监控和定位。

主要优点：低功耗；时延短；网络容量大；低速率；低成本等；

主要缺点：只能专网专用，ZigBee的数据率较低，不适用于传输速率高的应用场景。

定位技术在物联网各个领域有着广泛的应用，随着物联网行业的发展，人们对定位服务有着越来越高的需求，虽然现在已经有多种定位技术，无论是传统的GPS定位技术还是借助于无线网络的定位技术和短距离无线定位技术，每种定位技术都有自身的局限性，将这些定位技术有机结合起来形成混合定位技术，必然是定位技术未来的发展趋势，发挥各自定位技术的优点，不断提高定位精度和定位响应时间，同时扩大定位覆盖范围，终会实现更加精准和完美的定位服务。

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掉线实际上就是行驶记录仪处于离线状态。

所谓的“北斗定位系统”，事实上是一部行驶记录仪，可以记录车辆行驶速度和时间，在司机超速和疲劳驾驶时发出警报。该车载终端为一个小型黑色方盒，内置SIM物联网卡，数据传输时需要消耗电信运营商的流量。设备需插卡才能工作，而卡片与司机绑定，一人一卡。

导致设备离线的原因有很多种：

1、正常情况下，车载终端通过接收卫星信号实现定位，再将处理过的数据通过电信运营商的网络传输到各个省级监控平台，省平台再上传到全国货运大数据平台。信号状态会显示在设备的显示屏上，如果设备出现故障，或者车辆处于地下室、隧道等信号不好的地方，行驶记录仪有可能接收不到卫星的信号，或无法将自身数据传出，这种情况下就会显示设备离线。

2、另一种情况是设备内的SIM卡欠费停机，同样会导致设备离线。

3、还有一种可能是司机故意损坏和改装设备，逃避监控。

4、从技术层面上说，设备运营商能够监控终端的在线情况，当设备离线时，运营商可以实时发现并通知司机，但政策对此并没有强制要求。

北斗定位能有效记录司机的超速和疲劳驾驶等违章驾驶行为：

北斗是中国自行研制的全球卫星导航系统，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务。据了解，国家强制要求货车必须安装北斗系统，原因是能有效记录司机的超速和疲劳驾驶等违章驾驶行为。

《道路运输车辆动态监督管理办法》第三条规定，总质量12吨以上的货运车辆必须安装汽车行驶记录仪，以防止疲劳驾驶、车辆超速等交通违法行为，保障车辆行驶安全。未安装合规行驶记录仪的货车，无法通过年审。

空间技术与应用水平是一个国家科技实力的重要标志。如今，我国自主研发的北斗卫星系统闪耀星空，不仅令国内基于北斗卫星系统的服务越来越多，还走出了国门，服务亚太地区。

日前，国家发改委、国家测绘地理信息局等部门积极推动国家北斗卫星导航产业的重大应用示范专项、“互联网+北斗”的空间位置服务产业。我国北斗卫星系统建设和应用这几年来取得了哪些成绩？未来还会有哪些应用？

我国是第三个拥有自主卫星导航系统的国家

我国2000年建成了北斗导航实验系统，这是第一代北斗卫星系统。刘经南告诉记者，第一代北斗卫星系统是一个区域系统，由三颗卫星提供区域内的定位服务。虽然只有三颗卫星，但使我国成为继美国、俄罗斯之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

第一代北斗卫星系统在海上定位也可达到二三十米的精度，它是一个双向定位系统。双向授时，可以达到20纳秒，比GPS的授时精度要高，GPS承诺的是50纳秒。还有短报文功能，短消息可发60个汉字，利用双向通信的特点进行调制。第一代北斗卫星系统建立以后，在大地震、泥石流等救灾过程中得到应用检验，比如汶川大地震中的救灾。在海洋渔业中也有很多用途，比如位置监控、安全救援。它可以与地面移动通信进行互联互通。北斗的船舶入网当时已经有5万多个，手机用户10万余个。

现在我国推广应用的是北斗二代卫星系统，它由14颗卫星组成。刘经南表示，北斗导航系统在亚太地区内导航系统标准服务的定位精度在10米左右。同时，它可以根据用户需要提高定位导航服务的精度，达3米左右。在中国及其周边地区，它的短报文通信功能一次可以发送120个汉字，并可与互联网以及移动互联网进行互通。

北斗卫星可用性和连续性指标超999%

卫星上天，重点在于应用，我国北斗卫星系统可用性和连续性指标超999%。2012年底，第二代北斗卫星系统正式向亚太地区提供服务，运行4年多来，系统保持了连续运行，可用性指标实际上达到了9999%以上，连续性达到了99986%。

我国北斗的应用非常广泛，现在主要在汽车领域大规模应用，涉及汽车制造业，汽车电子制造业、车载信息服务商，还有面向智能交通的设备制造业及服务商。北斗将来还可跟用户的车位需求应用结合起来。现在装载了北斗导航系统的交通运输车辆约有380万辆，这个市场规模将达到千万量级，车辆运营状态都可以实时上传至互联网上，实现实时监测。

现在我们的北斗卫星系统可以向用户提供米级、亚米级、分米级、甚至厘米级精度的定位和导航增强服务，用户可以开展诸如高速公路车道级导航监控服务、旅游景点特定线路的无人车驾驶和监控、城市管道的实时状态监测和维修服务等。

未来北斗卫星将跨界融合发展

互联网+时代，卫星数据在云端，用户在网上，北斗卫星系统与新兴信息网络系统跨界融合发展趋势越来越明显。国家发改委、财政部等单位已出台了《国家民用空间基础设施中长期发展规划》，北斗位置服务将实现跨界融合，包括跨系统融合，跨地域融合等。

我国将重点推动‘互联网+北斗’的空间位置服务产业。比如北斗系统与蓝牙、宽带移动互联网、有线互联网、窄带物联网等融合，使北斗时空信息传输更快、位置更精确、图像更清晰、用法更巧妙。有了北斗系统，我国的无人驾驶也可能加快实现。

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