卫星物联网是什么？有国内商业化了吗？

1 卫星物联网，通俗地讲就是通过卫星通信来做物联网项目。一般的物联网的都是通过2G/3G/4G网络来做物联网项目的，但是对于一些特殊的项目，因为2G/3G/4G网络信号不好或者用不了，必须借助卫星通信将物联网终端采集的数据传回后台，比如在沙漠地区、海洋上或一些偏僻的无人区。

2 商业化问题

国内已经有商业化应用了，我可以分享一个我们做过的项目。

项目背景

在戈壁滩地区对运输车队进行监控，主要采集车辆的定位信息，遇到紧急情况可以实现一键报警。基于位置信息在平台端开发一些设备管理、地理围栏等功能。整体上客户要求不复杂，主要难点是地面网络信号不太好，大片地区根本没有信号，所以需要考虑通过卫星通信来确保信息的传输。

卫星通信资费

我们考察了好几个卫星系统：北斗（短报文）、铱星的模块、海事卫星，但都不是很满意。通过北斗短报文传输位置信息，卫星通讯费用最便宜，目前是入网费600元，流量费850元包年（一年内不限制随便发信息），但是据说硬件稳定性不太好，另外就是国外的信号还不稳定；铱星的卫星通讯费用有些偏高，10元/1000bytes；最后在朋友推荐下找到了ORBCOMM在国内的代理商，因为据说ORBCOMM主要做低轨卫星，通讯费比较便宜。其实，也没有便宜多少，他们给的卫星通讯费是9元/1000bytes。但是他们提出了另外一个思路：2G网络和卫星网络双链路通信，有地面信号的时候，用2G网络发送数据，物联网卡就可以实现，没有地面网的时候，通过卫星传输数据，这样整体的资费就比较便宜了。我们测算了一下，通过ORBCOMM卫星发一条位置信息大概是10个字节，也就是1条信息折算下来是1毛钱，这个价格基本上可以接受了。

电源问题

因为我们的设备是用在车上，所以就直接在车辆点烟器上取电了，但是考虑到紧急情况下车辆会熄火，为了方便救援设备还需要持续工作，所以又内置了电池。电池容量先不透漏了，正常情况单电池供电可以用5-8天，紧急情况用3-4天没有问题（紧急情况下，设备发信息的频率提高了）。

回答上面的问题：如果要高频次通过卫星发送数据，肯定要有稳定的电源供应。但是在具体的项目里情况就不一样了，比如我们的设备通过卫星发送信息默认是20分钟发一次，每发一次大概是50mAh。据我所知一些安装在集装箱上的卫星定位设备（在海上跑的集装箱）是一天发一条信息，这样外加一小块太阳能电板就可以保证供电了。

信号问题

目前所有的卫星通讯一个基本的条件是，终端天线需要和卫星建立直连接线，就是中间不能有任何遮挡，一旦有遮挡就连不上了。这样的话，市内肯定是用不了了，城市里也不太好用，偏僻的戈壁滩、海上这些地方用卫星就没有问题。

硬件设备尺寸

你们可能会好奇？这么微弱的信号要接收到，设备要有多大啊？我放几张吧。

先看我们的终端设备：

深圳市新时空智能系统有限公司尺寸图

天线才是关键：

安装在车顶的卫星天线

在卫星主机里集成了GPS和卫星通讯模块，为了使用地面网络传输信息，又搭了一个2G的车辆定位器（这个便宜些）。2G的定位设备做为主设备，通过232协议与卫星模块连接，当搜不到地面网络，就通过卫星终端发数据。关于天基物联网的项目，欢迎讨论！

事实上，北斗系统这些年已成功应用于我国的测绘、电信、水利、渔业、交通运输、森林防火、减灾救灾和公共安全等很多领域，本篇且跟北斗模块研发厂商SKYLAB一起来看北斗的利民应用。

相对于北斗二号区域系统，北斗三号服务区域将扩展至全球，同时，实现了下行导航信号升级与改造等关键技术方面的突破，实现了与北斗二号下行导航信号的平稳过渡，并在此基础上增加了新的导航信号，为用户提供更为优质的服务。北斗系统的全域覆盖、全时联通，将推动万物互联时代的加速到来，一种全新的“北斗+”生产生活方式已初见端倪。

“北斗+交通”：对危险品的运输车、旅游客车、或者长途客车的车辆速度和路线实时监控，保障驾驶安全；超速现象将大为减少，交通事故也将减少；

“北斗+水利”：用北斗卫星导航对大坝位置漂移进行测量，误差精确到毫米级；大坝的漂移值过大，即进行预警，解决了特殊灾害天气情况下无法开展人工监测导致出现盲区的情况。

“北斗+精细农业”：精细农业借助北斗系统的高精度定位实现农机的自动化驾驶仪，可以大幅提升农机使用效率，降低劳动强度；

“北斗+渔船”：出海作业能实时监控，渔船出险可随时报警，在海上能收听天气预报和预警通知，北斗已成了渔民口中的“千里眼”“顺风耳”“护身符”……

“北斗+物流”：包装可以根据商品体积重量自动选择包装箱，发货可以根据地址自动分拣配送，买家可以随时知道所购物品的行踪轨迹；

“北斗+支付”：能够对1秒钟内成百上千的股票、车票购买申请进行精确排队，按序办理;通过精确掌握车辆位置变化和时间长短，从云端快速准确完成高速公路行驶缴费、公共场所停车收费、车辆自动充电计价等；

“北斗+工作”：警察坐在指挥中心，就能通过北斗移动警务系统实现对巡逻警车和警力的精准调度，做到快速出警、就近派警;农民在家里干着家务逗着娃，就能通过北斗无人机在田里播着种洒着药;牧民坐在家中喝着奶茶聊着天，就能通过北斗项圈放牧几公里外的羊群牛群……

北斗定位很好理解，就是通过测量出已知位置的卫星导北斗模块之间的距离，再综合多可卫星的数据计算出北斗模块所在位置的经纬度信息。北斗模块和GPS模块一样，北斗模块被称为用户部分，它像“收音机”捕获并跟踪卫星的信号，根据NMEA-0183协议的标准规范，将经纬度、高度、速度、时间等信息通过串口传送到PC机、PDA等设备。

北斗三号导航系统可以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，并具有独特的短报文通信功能。相较于北斗二号卫星系统，除了覆盖区域由区域覆盖扩大到全球覆盖外，在性能上、系统可靠性上，都有很大的提高。目前，SKYLAB的北斗模块（多模）的独立定位精度为3M，基于星基增强系统的情况下，定位精度能达到25M。

高精度北斗应用：

随着物联网技术的不断进化，智慧城市的不断快速发展，我们享受着各种基于北斗、GPS以及室内定位技术的高精度位置服务给我们带来的生活便利。北斗高精度服务方面，在国家北斗地基增强系统基础上，面向大众、触手可及、随需而用的公共服务正在不断开发和提供。

共享单车：在共享单车应用方面，北斗高精度定位可以实现共享单车1米精度的定位，大大减少定位误差，方便用户找车。

电子围栏：划定电子围栏来规范管理单车停放，利用北斗导航的厘米级精度定位进行测量划定，支持后台对高精度定位的共享单车是否停放到规定区域做出判断，方便引导规范停车，减少城市管理成本。

智能手机、车载终端、穿戴式设备等个人消费领域：通过北斗高精度，手机定位可以实现1米的定位精度，特别是在卫星信号观测环境较差、短时间完全遮挡的情况下，手机终端通过高精度定位解决方案中的增强定位服务，可解决手机用户在高架下、隧道、车库等情况下无法定位的问题。

北斗卫星导航芯片、模块、天线、板卡等基础产品，是北斗系统应用的基础。通过卫星导航专项的集智公关，我国实现了卫星导航基础产品的自主可控，形成了完整的产业链，逐步应用到国民经济和 社会 发展的各个领域。伴随着互联网、大数据、云计算、物联网等技术的发展，北斗基础产品的嵌入式、融合性应用逐步加强，产生了显著的融合效益。

交通运输

陆地应用，如车辆自主导航、车辆跟踪监控、车辆智能信息系统、车联网应用、铁路运营监控等；

航海应用，如远洋运输、内河航运、船舶停泊与入坞等；

航空应用，如航路导航、机场场面监控、精密进近等。

农业

主要包括农田信息采集、土壤养分及分布调查、农作物施肥、农作物病虫害防治、特种作物种植区监控、以及农业机械无人驾驶、农田起垄播种、无人机植保等应用，其中农业机械无人驾驶、农田起垄播种、无人机植保等应用对高精度北斗服务需求强烈。

林业

主要包括林区面积测算、木材量估算、巡林员巡林、森林防火、测定地区界线等应用。其中巡林员巡林、森林防火等使用了北斗特有的短报文功能。

渔业

主要包括渔船出海导航、渔政监管、渔船出入港管理、海洋灾害预警、渔民短报文通信等应用。特别是在没有移动通信信号的海域，使用北斗系统短报文功能，渔民能够通过北斗终端向家人报平安，有力保障了渔民生命安全、国家海洋经济安全、海洋资源保护和海上主权维护。

公安

主要包括公安车辆指挥调度、民警现场执法、应急事件信息传输、公安授时服务等应用。其中应急事件信息传输使用了北斗特有的短报文功能。

防灾减灾

主要包括灾情上报、灾害预警、救灾指挥、灾情通信、楼宇桥梁水库等监测等应用。其中，救灾指挥、灾情通信使用了北斗特有的短报文功能，楼宇桥梁水库等应用利用了高精度北斗服务。

特殊关爱

主要包括电子围栏、紧急呼救等应用，其中电子围栏，实现了相关人群走出设定的电子围栏范围，设置人手机就能收到及时提醒。

大众应用

主要包括手机应用、车载导航设备、可穿戴设备等应用，通过与信息通信、物联网、云计算等技术深度融合，实现了众多的位置服务功能。

电力

主要包括电网时间基准统一、电站环境监测、电力车辆监控等应用，其中电网时间基准统一等迫切需要高精度北斗服务。

金融

主要包括金融计算机网络时间基准统一、金融车辆监管等应用。

综合人民网、光明日报

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。

是连接设备单片机和互联网服务器的东西, 帮助两者通信,也称为数据透传。

因为物联网世界，如果物与物之间想要沟通交流，需要一种东西帮助它们实现对信号的发送和接收，这就是通信模块了。

通信模块使得各类物联网终端设备具备联网信息传输能力，是各类智能终端得以接入物联网的信息入口。

它是连接物联网感知层和网络层的关键环节，所有物联网感知层终端产生的设备数据需要通过无线通信模块汇聚至网络层，进而通过云端管理平台对设备进行远程管控，同时经过数据分析，带来管理效率的提升。

通信模块所呈现的样子就是，芯片加上芯片所需的外围电路组成的集合。

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