中國衛(wèi)星導(dǎo)航定位協(xié)會

見證奇跡的時刻!請看“北斗+物聯(lián)網(wǎng)”的神奇魔法
飛天科普周刊
2018/03/29 15:01
2018年2月12日,兩顆北斗三號組網(wǎng)衛(wèi)星被送入預(yù)定軌道,這已是北斗全球系統(tǒng)的第5顆和第6顆衛(wèi)星。讓每一個中國人距離“萬物互聯(lián),隨時溝通”的夢想又進(jìn)了一步。
  那么,北斗和物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系?北斗全球系統(tǒng)會給我們帶來什么變化?
為什么要把物體聯(lián)到網(wǎng)絡(luò)
  物聯(lián)網(wǎng)是什么?為什么要把物體都連接到網(wǎng)絡(luò)上呢?
  物聯(lián)網(wǎng),就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng),如把銷售人員、貨物、快遞員、貨車、消費者等連起來形成快遞物聯(lián)網(wǎng)。通過把相關(guān)的物體和設(shè)備都聯(lián)網(wǎng),能夠隨時觀測狀態(tài),監(jiān)控運行情況并進(jìn)行控制和調(diào)整……一旦發(fā)生故障就能及時發(fā)現(xiàn),給予修理或者更換。比如家中的水表電表和住戶以及相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)網(wǎng),就可以通過網(wǎng)絡(luò)終端查看用水用電情況,及時繳費甚至自動續(xù)費等。這樣,就可以把現(xiàn)在許多需要人力完成的諸如抄表、巡視、看監(jiān)控器等工作交給機(jī)器來干。
  其實,物聯(lián)網(wǎng)是在幫助人類“偷懶”,把人類從簡單的重復(fù)性工作中解放出來,去從事更有創(chuàng)造性的工作。
  以前,我們很難直接觀測到機(jī)器、物品、設(shè)施的很多參數(shù),也不可能去監(jiān)控。比如,地下管道里的淤積情況、大型加工中心內(nèi)部的零件溫度都很難直接觀測到。又如無人區(qū)的輸電線路、油氣管道的健康情況要靠人力巡視,但這些工作不僅周期長,而且伴隨危險。
  然而,有了物聯(lián)網(wǎng)之后,這些就都可以被自動觀測并傳輸?shù)娇刂浦行?,用計算機(jī)來自動判斷數(shù)據(jù)是不是正常。如果不正常,機(jī)器就向人類發(fā)出警報。
北斗和物聯(lián)網(wǎng)有什么關(guān)系
  當(dāng)我們要觀測和控制一個物體的時候,首先要知道它是什么,在哪里。讓我們以集裝箱為例,大家就能“秒懂”北斗和物聯(lián)網(wǎng)之間千絲萬縷的“情愫”了。
  在每一個港口都擺放著成千上萬個外形一樣的集裝箱。但裝載的東西卻完全不同。吊車手看錯箱子并將之送上錯誤的航船的情況時有發(fā)生,這叫作“錯箱率”。
  有了北斗系統(tǒng)之后,只要在集裝箱上安裝一個小小的無線終端,把集裝箱自身的編號和位置信息一起發(fā)送出去,人們就知道哪個箱子在什么地方。裝卸和運輸都可以準(zhǔn)確而高效,大幅度降低了錯箱率。
  這樣的技術(shù)還可以實現(xiàn)無人碼頭和遠(yuǎn)程貨物跟蹤,只要在機(jī)器人起重機(jī)裝上北斗定位終端。根據(jù)集裝箱發(fā)來的位置,機(jī)器人起重機(jī)會按照程序自動執(zhí)行裝卸任務(wù)。
  機(jī)器人不會疲倦,不睡覺也不下班,港口可以24小時運行。而集裝箱出海之后,還可以繼續(xù)通過北斗星座確定自己的位置,然后通過衛(wèi)星通信把訊息發(fā)送回去。
  這樣,無論船舶航行到哪里,貨主都可以隨時知道裝載著自己貨物的集裝箱到哪了,是否安全。
北斗如何挑起全球互聯(lián)大任
  還是以集裝箱為例,出海后的集裝箱要發(fā)回位置信息,就需要通過衛(wèi)星通信的方式來實現(xiàn),就是要具有衛(wèi)星通信能力。
  一般有兩種辦法能夠讓集裝箱獲得衛(wèi)星通信能力:
  讓集裝箱連接到船上的局域網(wǎng),通過船上的衛(wèi)星通信天線發(fā)送出去;
  集裝箱直接連接到低軌道通信衛(wèi)星。
  但是,船舶上未必有局域網(wǎng),而海事衛(wèi)星的數(shù)據(jù)通訊費很貴。如果讓集裝箱直接連接低軌道衛(wèi)星,使用價格就更貴了。
  有了北斗,這些問題都能迎刃而解。北斗不但具有全球定位能力,也具有低價格的短報文通信能力。
  也就是說,北斗能夠建立起初步的物聯(lián)網(wǎng)。由于北斗三號的服務(wù)區(qū)域?qū)U(kuò)展至全球,同時,還實現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)方面的突破,為用戶提供更為優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
  毫不夸張地說,北斗導(dǎo)航衛(wèi)星系統(tǒng)全球組網(wǎng)后,從此世界就是“平”的了。有了北斗全球系統(tǒng),無論是在深山里、大洋中、高山上,我們都能夠低延時地與世界聯(lián)通。
  這意味著什么呢?有了北斗全球系統(tǒng),一艘巨大的飛艇就可以為南極考察站運送補(bǔ)給貨物了,因為北斗導(dǎo)航系統(tǒng)能為飛艇精準(zhǔn)地控制航路,讓其準(zhǔn)確抵達(dá)考察站上空。
  有了北斗全球系統(tǒng),無人化的海運觸手可及。遠(yuǎn)洋輪船上的水手需要數(shù)月面對茫茫大海,生活相當(dāng)枯燥。如果在北斗的基礎(chǔ)上,研制一種完全自動化的海運工具,就可以讓海員們免去與世隔絕之苦?;蛟S,他們只需要在航船進(jìn)入港口前后,在北斗衛(wèi)星的指引下登船,實施一些需要人工干預(yù)的復(fù)雜操作,然后自己依然可以回到岸上繼續(xù)正常的生活。
  有了北斗全球系統(tǒng),短途的無人機(jī)和無人車快遞將無處不達(dá)。靠北斗系統(tǒng)提供導(dǎo)航定位功能,盡管在城市或許體現(xiàn)不出優(yōu)勢,但如果要把快遞送到山村、海島、遠(yuǎn)離市區(qū)的工地上,無人系統(tǒng)+北斗就可以取代快遞小哥,還能讓那些地方的人們也享受到電子商務(wù)時代的便捷與舒心。
  未來,如果人類能夠解決跨國服務(wù)貿(mào)易、海關(guān)、邊檢等方面的自動化問題,或許就可以把快遞送到全球。到那時,北斗全球快遞將成為人類生活的標(biāo)配。