《AIoT星圖研究院:北斗室外物聯網定位市場調研報告(2023版)(58頁).pdf》由會員分享,可在線閱讀,更多相關《AIoT星圖研究院:北斗室外物聯網定位市場調研報告(2023版)(58頁).pdf(58頁珍藏版)》請在三個皮匠報告上搜索。
1、IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日2物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日本報告是 AIoT 星圖研究院和深圳市物聯傳媒有限公司的調研與研究成果。本報告內所有數據、觀點、結論的版權均屬
2、 AIoT 星圖研究院和深圳市物聯傳媒有限公司擁有,任何單位和個人,不得在未經授權和允許的情況下,進行全文或部分形式(包含紙制、電子等)引用、復制和傳播。不可斷章取義或增刪、曲解本報告內容。AIoT 星圖研究院和深圳市物聯傳媒有限公司擁有對本報告的解釋權。本報告所包含的信息僅供相 關單位和公司參考,所有根據本報告做出的具體行為與決策,以及其產生的后果,AIoT 星圖研究院和深 圳市物聯傳媒有限公司概不負責。姓名:市大媽職位:AIoT 星圖產業研究院行業分析師個人簡介:在物聯網媒體及市場研究方面有多年工作經驗,重點關注通信、定位領域,主導撰寫過通信領域相關的多份市場調研報告:中國 LoRa 產業
3、市場調研報告(2020 版)、中國 5G NB-IoT 產業市場調研報告(2021 版)、非蜂窩低功耗遠距離物聯網技術市場研究報告(2022 版)。版權免責聲明報告分析師介紹與歡迎添加個人微信3IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日華為技術有限公司將“構建萬物互聯的智能世界”的愿景逐漸實現中國移動通信集團有限公司IoT最重要的參與者,的連接已到天花板,物的連接才剛開始阿云計算有限公司國產云計
4、算與物聯平臺頭之,為萬物智聯提供基礎服務集團及其態鏈企業構建起中國IoT產業股中堅量北京百度訊科技有限公司AI是驅動物聯智能化的最強勁動亞遜云科技全球云計算頭,幫助國內IoT企業出海的打造基礎設施微軟(中國)有限公司全球IoT頭,從AI,云計算?底層技術到渠道,全布局IoT海爾集團公司從消費物聯到產業物聯,都是重要的玩家京東科技集團股份有限公司以半導體顯示為核全球領先物聯創新、傳感器及解決案企業富康業互聯股份有限公司物聯在傳統制造業落地最典型的案例中興通訊股份有限公司通信巨頭在物聯領域逐漸發杭州??低晹底旨夹g股份有限公司視頻物聯頭,IoT業務多元化布局浙江華技術股份有限公司視頻為核的智慧物聯
5、解決案提供商和運營服務商霍尼爾?全與產解決案集團傳感器,動識別,安防多領域業巨頭海信集團有限公司家電巨頭業務正在IoT化科訊股份有限公司亞太地區知名的智能語和智能上市企業上海移遠通信技術股份有限公司蜂窩模組頭,百億營收,依然速增北京兆易創新科技股份有限公司構建“存、算、感”體化芯態,為物聯領域提供全位服務航天科技控股集團股份有限公司旗下AIRIOT物聯平臺,賦能業數字化轉型北京北星通導航技術股份有限公司我國衛星導航產業家上市公司,北芯國內領先平意法半導體(中國)投資有限公司全球領先半導體商為物聯感知及連接提供完善案英凌科技股份公司全球領先集IoT感知、計算、執、連接、安全等全棧半導體商浪潮電信
6、息產業股份有限公司國家級跨業跨領域平臺,構建物聯的基礎設施TCL 科技集團股份有限公司利身制造業基因,全布局5G+業互聯應上海爾半導體股份有限公司國內圖像傳感器頭企業,全球排名前列的中國半導體設計公司歌爾股份有限公司國內MEM?器件及微系統模組頭,產品覆蓋“芯+器件+模組”惠州億緯鋰能股份有限公司全球鋰電池頭部企業,鋰原電池連續6年銷售額及出額國內第北京智芯微電科技有限公司國內領先芯半導體及物聯解決案商泰科電(上海)有限公司全球AIoT連接與傳感頭企業浙江宇視科技有限公司全球AIoT產品、解決案與全棧式能提供商。深圳市匯頂科技股份有限公司國產芯代表企業,在傳感器、通信連接、安全等全布局IoT新
7、陸數字技術股份有限公司動識別頭企業,在付,識別領域出貨量前3的供應商深圳市信維通信股份有限公司站式泛射頻解決案商,產品線豐富,業務多元海能達通信股份有限公司專通信全球頭企業浙江中控技術股份有限公司國內領先流程業智能制造整體解決案提供商深圳市和通線股份有限公司全球領先的物聯線通信解決案和線模組供應商美格智能技術股份有限公司全球領先的線通信模組及解決案提供商新興科技集團股份有限公司深耕物聯領域,N個物聯細分賽道第的集團企業翱捷科技股份有限公司國產蜂窩芯代表之,LTE-Cat1芯頭企業之安富利電科技(深圳)有限公司全球領先的電元件和服務提供商4物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物
8、聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日海智能科技股份有限公司國內最早的物聯通信模組與站式物聯解決案提供商深圳拓邦股份有限公司全球領先的智能控制解決案商,提供各種定制化AIoT解決案深圳城開發科技股份有限公司電表業標準的制定者之;知名獨DRAM內存芯封測企業深圳市共進電股份有限公司全球領先的信息與通信產品提供商,讓萬物互聯更簡單Silicon Labs線通信芯代表企業,產品聚焦IoT領域上海復旦微電集團股份有限公司身份識別國產芯頭,泛于融、社保、溯
9、源等業北京中電華電設計有限責任公司物聯安全芯及整體解決案頭企業深圳和泰智能控制股份有限公司全球領先的智能控制解決案商北京君正集成電路股份有限公司國內知名處理器芯提供商Nordic Semiconductor低功耗藍芯的頭,產品正在往蜂窩芯拓展啟明星信息技術集團股份有限公司國內絡安全產業中的頭企業、新興前沿產業板塊的引領企業中科創達軟件股份有限公司全球領先智能操作系統提供商,業務覆蓋軟硬通平臺+AI+云技術武漢德紅外股份有限公司紅外熱像業新技術領軍企業東九聯科技股份有限公司數字家庭及互聯通信體化解決案及服務提供商北京旋極信息技術股份有限公司領先的業智能整體解決案提供者漢威科技集團股份有限公司國內
10、知名的體傳感器及物聯解決案提供商上海漢得信息技術股份有限公司國內知名企業數字化綜合服務商江蘇潤和軟件股份有限公司OpenHarmony、OpenEuler智能物聯業務領軍企業之湖南國科微電股份有限公司國內知名芯商,業務覆蓋視頻編解碼、固態存儲、物聯等威勝信息技術股份有限公司智能電表企業領導者之珠海全志科技股份有限公司智能應處理器SoC、性能模擬器件和線互聯芯設計商利爾達科技集團股份有限公司物聯模塊+IC分銷雙輪驅動的專精特新巨企業樂鑫信息科技(上海)股份有限公司國內領先的物聯 Wi-Fi MCU 頭企業升特半導體(深圳)有限公司LoRa技術IP擁有者,全球lpwan物聯領軍企業深圳市遠望信息技
11、術股份有限公司物聯RFID業頭企業州中海達衛星導航技術股份有限公司致于成為時空信息解決案的全球領先者惠州碩德線科技股份有限公司天線業頭企業州賽意信息科技股份有限公司作為國內業管理軟件踐者,為制造企業賦能數字物聯煙臺睿創微納技術股份有限公司專集成電路、特種芯及MEMS傳感器產品代表企業之超訊通信股份有限公司國內全專業通信技術服務商、全業物聯解決案提供商思特威(上海)電科技股份有限公司全球知名CMOS圖像傳感器產品提供商深圳市優博訊科技股份有限公司PDA領軍企業,IoT業數字化解決案提供商深圳市有科技股份有限公司蜂窩模組知名企業,IoT業正在多元化博通集成電路(上海)股份有限公司ETC/TWS/W
12、i-Fi業芯頭企業深圳市同為數碼科技股份有限公司業領先的安防視頻監控設備及系統解決案供應商國技術股份有限公司中國通MCU、安全芯領軍企業,為物聯安全保駕護航上海華測導航技術股份有限公司精度定位技術專家,北/衛星導航業領先企業深圳市捷順科技實業股份有限公司國內智慧停領域領軍企業深圳市德電科技股份有限公司中國家實現獨主研發條碼識別設備的族科技企業中航電測儀器股份有限公司國內領先的敏、電測和智能測控產品及解決案商上海移為通信技術股份有限公司全球第聯后裝硬件產品提供商深圳友訊達科技股份有限公司電信息采集應領域領先品牌武漢天喻信息產業股份有限公司國內數?安全領域領先的產品和解決案提供商寧波柯傳感科技股份
13、有限公司全球稱重領域物聯研發與推應的主要引領者之上海英內物聯科技股份有限公司感知層RFID領域泛布局,增迅速廈信達物聯科技有限公司世界500強國貿控股成員企業深圳市博思?科技發展有限公司國產RFID打印機領軍企業,實現RFID打印機國產替代中?(深圳)信息科技有限公司為3000萬臺終端設備以及上萬企業提供平臺以及線通信服務深圳市成為信息股份有限公司動識別智能終端領軍企業犇科技集團有限公司家專注物聯全場景應的新技術企業廈銳騏物聯技術股份有限公司站式物聯解決案的先者和市場的開拓者深圳綠聯創科技有限公司智能家?和物聯解決案提供商視科技股份有限公司以視頻為核的物聯解決案提供商芯??萍迹ㄉ钲冢┕煞萦邢薰?/p>
14、司集感知、計算、控制、連接于體的全信號鏈AIoT芯企業北京優锘科技有限公司數字?可視化領域的領導商深圳海?智元科技股份有限公司業界領先的智能感知算法和產品公司蘇州敏芯微電技術股份有限公司國內知名的MEMS解決案提供商深圳市智慧城市通信有限公司致于成為全球領先的智慧城市信息通信建設運營商。深圳云物科技股份有限公司少數專注于藍物聯傳感器/模組/關的上市公司深圳市信銳科技術有限公司校園物聯市占率第企業,企業物聯領先企業5IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海
15、站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日泰凌微電(上海)股份有限公司國產低功耗藍與線芯代表企業芯翼信息科技(上海)有限公司世界領先的物聯智能終端系統SoC芯企業上海英內物聯科技股份有限公司世界知名RFID標簽供應商和RFID數據采集案服務商福建省四信數字科技集團有限公司國家新技術、專精特新巨企業,科技巨領軍企業東奧迪威傳感科技股份有限公司國內超聲波傳感器領先企業及物聯智能傳感器解決案商上海移柯通信技術股份有限公司已經完成銷售業績5個億,達到年初預期,同增60%。東有物聯股份有限公司國家新技術企業、國家專精特新“巨”企業。北京智聯安科技有限公司5G物聯通信芯領軍企業藍創源(
16、北京)科技有限公司國內家落地藍AOA技術的定位企業SML集團RFID物聯應領先企業深圳矽遞科技股份有限公司全球領先物聯開源硬件研發平臺克傳感器股份有限公司國內領先智能傳感器供應商和物聯解決案商深圳市博安通科技股份有限公司物聯線鏈接領域的新技術企業海納云物聯科技有限公司全國領先的數字城市物聯科技平臺商杭州岸達科技有限公司全球領先相控陣架構毫波雷達芯及解決案商成都英思特科技有限公司全球領先的源線環境能量采集技術和產品提供商廈星縱物聯科技有限公司感知產品全品類提供商,業務布局遍及全球120+國家和地區東極視科技有限公司智能計算機視覺算法提供商,開創了全球家視覺算法商城北京云科技股份有限公司國內混合云
17、、云原等核技術的領跑者廈縱信息科技有限公司國內唯全棧國產化的LPWAN物聯通信技術ZETA廈騏俊物聯科技股份有限公司物聯線通信、物聯定位模組應領先企業深圳市明棧信息科技有限公司全球領先的物聯開源硬件開發平臺上海易同科技股份有限公司2022年業績總收6000萬,相較于2021年增30%天津鯤鵬信息技術有限公司國家軍物聯感知標準體系研制單位,參與制定13項國家軍標準深圳市國芯物聯科技有限公司國產超頻讀寫器芯研發新勢深圳市先施科技股份有限公司國內最早從事RFID技術研發及產的企業之,RFID應領先企業精華隆智慧感知科技股份有限公司國內知名安防感知系統和智慧物聯解決案提供商州技象科技有限公司100%主
18、研發物聯專底層核通信技術打造物聯感知系統南京沃旭通訊科技有限公司擁有90多項軟件著作權、發明專利及實新型專利等深圳市哈德勝精密科技股份有限公司感知標簽智能制造裝備專家深圳漢德霍爾科技有限公司PDA智能終端定制化領先企業鄭州聯睿電科技有限公司2022年業績超5000萬元,同去年增超50%深圳市九智能物聯科技有限公司業界領先的云平臺、數據、物聯服務等國際化創新型企業深圳市海恒智能股份有限公司智慧圖書館應專家北京全跡科技有限公司UWB AOA單基站定位開創者特斯聯科技集團有限公司城市級智能物聯綜合服務商,打造智慧城市物聯態平臺州制聯物聯科技有限公司智能感知標簽標簽數據處理專家深圳市每開創新科技有限公
19、司國內家提供微能源抓取及通信解決案的“電物聯”平臺服務商深圳創新微技術有限公司專注于物聯連接模塊領域,提供多樣性的通信模組州機智云物聯科技有限公司全球領先的智能硬件軟件助開發及物聯云服務平臺商杭州海聯物聯科技有限公司以HYLIN組技術為核,提供性價的物聯線通信系統北京芯聯創展電技術股份有限公司RFID超頻模組頭部企業上海卓嵐信息科技有限公司知名的DTU,交換機等業物聯設備供應商英特?達信息技術(深圳)有限公司國際領先的光學成像與視覺AI技術,及智能硬件和業解決案北醒(北京)光科技有限公司國際領先的激光雷達及解決案商臺州質云科技有限公司提供向業物聯的輕量級開源平臺深圳前海翼聯科技有限公司國內領先
20、物聯連接管理數字化服務商,物聯連接數現已超600萬+武漢菲奧達數據服務股份有限公司已在全國73個城市落地實施2?1個物聯智慧項深圳妙科技有限公司物聯AI通信服務商,擁有專業研發團隊,打造端到端的交?能上海銘控傳感技術有限公司國內知名的IoT智能傳感器制造商和測控解決案商6物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北京茂綠建科技有限公司60GHz毫波AI傳感器系列產品州奧松電股份有限公司AHT20
21、數字溫濕度傳感器南京矽典微系統有限公司XenP202TT多標識別毫波傳感器廈星縱物聯科技有限公司星縱物聯VS330衛間占傳感器北京智芯微電科技有限公司RFID姿態傳感標簽SCTD0201A深圳市遠望信息技術股份有限公司XC2908型便攜式讀寫器上海坤銳電科技有限公司超頻RFID芯Qstar-7U上海英內物聯科技股份有限公司ST800 RFID速讀取通道深圳市博思得科技發展有限公司POSTEK MX 控打印機煙臺東瑞創達電科技有限公司數字化智能倉儲系?意法半導體(中國)投資有限公司NFC芯-ST25R3920B平頭哥半導體有限公司陣611超頻RFID電標簽芯深圳市國芯物聯科技有限公司RFID讀寫
22、器芯GXR-02北京芯聯創展電技術股份有限公司SIM3100 低功耗超頻RFID模塊東莞市鷗思物聯科技有限公司新型RFID測溫標簽州制聯物聯科技有限公司RFID吊牌噴印讀寫檢測體機華晟標緯(深圳)科技有限公司源向傳感器標簽 EVAL01-KINEO-RM深圳市鴻陸技術有限公司HT100W 頻業級體機深圳市捷通科技有限公司RFID藍讀寫器 JT-2890深圳市奇志智能科技有限公司NFC按鍵標簽深圳市萬全智能技術有限公司VI-IR600 超頻智能感知RFID傳感器浙江雷丹科技有限公司雷丹RFID業打印機+ODV檢測深圳市科技有限公司60G毫波RFID智能頂裝禁北京全跡科技有限公司定位基站UWB-A
23、OA(UT100-AM)杭州品鉑科技有限公司亞級(RTK)衛星定位?品南京沃旭通訊科技有限公司UWB+5G融合基站 UA-180-5G廈縱信息科技有限公司ZETag循環追貨云標簽ZETAG-CY01深圳華云時空技術有限公司UWB超遠距離雙頻定位基站深圳空循環科技有限公司精度定位“LinkTrack”天津鯤鵬信息技術有限公司鯤鵬遠系列域定位器成都旋極星源信息技術有限公司GNSS Receiver IP“AGP4103型號”東九聯科技股份有限公司低功耗集成的NB-IoT模組UMN202-B6杭州地芯科技有限公司5G射頻收發機芯地芯GC0802IGNION,S.L.Virtual Antenna英凌
24、科技股份公司英凌Wi-Fi&BT汽級芯CYW89570聯想(北京)有限公司智能關 ThinkEdge SE30EM Microelectronic低功耗藍芯em bleu廈計訊物聯科技有限公司5G物聯數據關TG463深圳創新微技術有限公司性能藍模塊MS45SF1重慶御芯微信息技術有限公司LPWAN 2.0-WIoTa芯(UC8288)芯翼信息科技(?海)有限公司5G NB-IoT芯 XY1200州虹科電科技有限公司業物聯關-eXware系列杭州螢絡股份有限公司螢物聯專有云河北遠東通信系統程有限公司5G邊緣物聯節點Edge-Box杭州安恒信息技術股份有限公司安恒物聯安全北京天防安全科技有限公司天
25、慧視頻監控絡空間安全監測服務平臺7IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北京昆侖海岸科技股份有限公司東污處理智慧環境管控體化平臺項上海英內物聯科技股份有限公司機快遞運單1000件整托 RFID數據采集應項浙江菜供應鏈管理有限公司菜徐福記RFID項SML集團云創設計集團RFID商品精細化管理項深圳市萬全智能技術有限公司沙餐廚垃圾分類RFID智能監管深圳市遠望信息技術股份有限公司邁瑞醫療智能管理
26、系統應項深圳市海恒智能股份有限公司北京學醫學部圖書館動書庫軟件及設備項杭州中芯微電有限公司蜂巢新能源智慧員定位項深圳市每開創新科技有限公司某省軌道交通戶外配電箱源NFC智能鎖項深圳市?電技術股份有限公司鄭州某5GLAN智能協同作業解決案應項深圳市先施科技股份有限公司海爾業產線RFID數字化應項武漢華威科智能技術有限公司寧德時代電解液庫房防呆項杭州品鉑科技有限公司國家雪雪橇中智慧安保與競技訓練項東有智能科技有限公司河南省洛陽市汝陽縣甜鎮5G智慧農業建設項阿云計算有限公司天園區IoT資產安全應項北京航天愛威電技術有限公司部事檔案管理信息系統建設項福建省四信數字科技集團有限公司東省島市業互聯5G專調
27、度系統項東柚科技有限公司燕化中燕建設“業互聯+?;踩a管理項”州理德物聯科技有限公司安踏迪桑特RFID項瀚云科技有限公司雙星彩塑5G 業互聯“智慧”項杭州海聯物聯科技有限公司海南智能割膠機通信組系統應項藍創源(北京)科技有限公司云機場-南航貨站室內外融合定位項南京未來物聯科技有限公司北控務環境監測項南京沃旭通訊科技有限公司泥業數字?員安全運維項廈星縱物聯科技有限公司安徽校園環境與能耗監測項上海卓嵐信息科技有限公司普陽鋼鐵智能巡檢機器項深圳華云時空技術有限公司某市地鐵鋪軌UWB定位應項深圳鯤云信息科技有限公司湖北?;瘓@區AI視覺分析案深圳市成為信息股份有限公司云造智能產線動化管理項深圳市豪恩安
28、全科技有限公司中國運河博物館智慧報警應項深圳市?創視科技有限公司四川省智能攝像機應項深圳市勤業物聯科技有限公司四川某RFID智能制造應項深圳市潤騰智慧科技有限公司安奧體場館智慧化項深圳市泰特科技有限公司上海兩輪電動租賃項深圳市億萬克數據設備科技有限公司研祥智智慧能源物聯項深圳市有科技股份有限公司智慧蓉城區縣級物聯運管服平臺項深圳市智慧城市通信有限公司鹽區居區智慧卡項深圳市中恒國科信息技術有限公司延邊全產業鏈數字化應項天津鯤鵬信息技術有限公司某國家部委涉密載體管理系統項天津鈦極智能科技有有限公司河南省鄭州市窨井管理示范項萬睿智能科技福中學改擴建智慧地項研祥科技控股集團有限公司深圳光明智智慧園區項
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30、展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日12物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日目錄/ContentsPart 01 衛星定位與室外物聯網應用相輔相成A 衛星定位行業背景 一、衛星定位行業概況 二、衛星定位系統與物聯網應用融合發展 B 室外定位行業背
31、景 一、室外定位技術介紹二、常用室外定位方案Part 02 北斗:當代中國耀眼的“國家名片”A 北斗衛星導航系統簡介一、北斗系統發展遵循“三步走”戰略 二、北斗系統三階段對比三、北斗衛星建設情況四、北斗系統建設意義五、北斗下一步規劃:建設 PNT 體系B 北斗室外定位技術科普 一、北斗定位工作原理 二、北斗系統四大功能及特點 三、北斗特色功能 短報文 四、北斗定位技術難點及不足 五、北斗定位誤差來源及處理方法C、北斗 RTK 高精度定位Part 03 北斗產業鏈發展符合微笑曲線規律A 北斗系統產業鏈分析一、北斗系統產業結構 二、導航用戶段上游分析 三、導航用戶段中游分析 四、導航用戶段下游分析
32、B 北斗產業鏈最新發展情況分析 一、導航用戶段產業鏈各環節產值占比情況 二、用戶段產業鏈競爭格局分析 三、北斗產業鏈豐富度分析 四、北斗產業鏈圖譜展示 Part 04 北斗市場的爆發與尷尬 A 北斗產業市場發展 一、中國衛星導航產業市場規模 二、高精度定位市場規模B 北斗產業市場發展特點一、北斗產業迎來爆發 二、“北斗熱”下的尷尬局面 C 北斗產業市場發展推動級阻礙因素 一、產業發展推動因素 二、產業發展阻礙因素Part 05 北斗應用只受想象力限制 A 北斗應用領域發展概況 一、北斗產業應用領域概覽 二、行業應用市場 B 行業市場典型應用-自動駕駛 一、自動駕駛高精度定位技術分類 二、明星組
33、合:衛星定位與慣性導航 三、衛慣組合的優點分析 C 行業市場典型應用-智慧農業 一、北斗智慧農業發展現狀 二、北斗智慧農業發展推動力 D 大眾消費市場分析E 特殊應用領域分析Part 06 北斗產業風險與發展趨勢預測 A 北斗產業風險分析B 北斗產業趨勢分析結束語 13IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日逐夢星辰大海,北斗定位九洲沙場上,三軍列陣接受著最高統帥檢閱,可以做到分毫不差;南海上
34、,世代生活在這里的漁民無論到哪塊海域、哪個島礁都不擔心迷失方向;汶川地震時,突破死亡線趕到現場的部隊第一時間發出 100 余字短報文,字字千金;日常生活中,去到陌生環境的人們掏出手機點開地圖導航軟件就能正確指引你走向目的地;這些都與翱翔在上空的中國北斗息息相關。自 1994 年啟動北斗系統工程以來,北斗人孕育了“自主創新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,400 多家單位、30 余萬科技人員集智攻關,攻克星間鏈路、高精度原子鐘等 160 余項核心技術,突破 500 余種部件國產化研制,北斗三號衛星核心器部件實現國產化率 100%?,F在看來,北斗從當初的一無所有到如今的國際領先,在
35、不到 30 年里就實現了逆風翻盤。如今,衛星導航等戰略性新興產業發展取得重大成果,在北斗“三步走”的戰略下,從起步階段成功完成全球化,向數百個國家與地區提供服務。誠然,北斗已成為一張耀眼的“國家名片”。不過,在起步晚、底子薄的情況下,中國要獨立建成世界一流衛星導航系統這事也曾被西方國家認為是不可能完成的任務。然而,經過幾代北斗人接續奮斗、數十萬建設者,北斗系統能一次次刷新了科技強國的“中國速度”,展現了自主創新的“中國精度”。那么,北斗又是如何做好的呢?或許嘗試深入去了解這個產業發展全貌能得到一些答案與感悟?;诖?,AIoT 星圖研究院經過幾個月的資料梳理以及線上采訪等方式,最終形成一份市場調
36、研報告 北斗室外物聯網定位市場調研報告(2023 版)。衛星定位導航本就是一個很大的話題,加之隨著技術的發展,北斗在部分室內場景下也能實現定位,因此報告選擇聚焦在室外物聯網定位這個細分的話題點上,助力打開北斗室外物聯網定位的全知視角。報告詳細介紹了北斗室外物聯網定位技術及市場發展、衛星導航與位置服務產業鏈及應用情況,展示了一個相對清晰而全面的北斗室外物聯網定位產業的發展現狀,并在此基礎上對產業的未來發展做出了預判。前言14物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展
37、上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日衛星定位與室外物聯網應用相輔相成A 衛星定位行業背景最初,衛星定位系統研發的目的主要是為了向海陸空三大領域提供全天候、全球范圍通訊、高速響應的導航服務,并用于情報收集、緊急通訊和核爆災害監測等軍事目的。隨著全球經濟環境的迅速發展,為了支撐社會經濟需要,衛星定位系統大范圍開放了民用服務功能,其在交通運輸、農林漁業、水文監測、氣象測報、通信系統、電力調度、救災減災、公共安全等眾多領域得到了廣泛的應用,產生了顯著的經濟效益和社會效益。如今,衛星定位系統已在國防和國民經濟領域占據了越來越重要的地位,其所提供的定位、導航和授時等服務也
38、已經逐漸為人們熟悉并依賴。本章節將從衛星定位行業發展概況、發展歷程及其與物聯網應用的關系三個方面來了解衛星定位的整體產業背景。一、衛星定位行業概況本部分將從全球衛星定位系統及全球衛星定位市場規模兩個方面進行介紹。(1)衛星定位系統:四大全球定位系統+兩大區域性定位系統目前全球主要有 6 大衛星定位系統,包含 4 個全球性衛星定位系統和 2 個區域性衛星定位系統。全球性衛星定位系統分別是中國的北斗衛星導航系統(BDS)、美國的全球定位系統(GPS)、歐盟的伽利略衛星導航系統(Galileo)、俄羅斯的格洛納斯系統(GLONASS);區域性衛星定位系統分別是日本的準天頂衛星系統(QZSS)、印度的
39、區域導航衛星系統(IRNSS)。根據 UCS 衛星數據信息,截至 2022 年 4 月 30 日,全球在軌衛星數量為 5465 顆,其中導航衛星 154 顆,占比 2.82%,中國、美國、俄羅斯、歐盟在軌導航衛星數量分別為 49 顆、34 顆、28 顆、28 顆,中國采用高軌衛星,美國、俄羅斯和歐盟采用中軌衛星,使用中高軌衛星部署導航系統成本低廉,20-30 顆衛星即可覆蓋全球。表:全球衛星定位系統一覽表01Part15IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上
40、 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日從以上表格可以看出,目前獨立擁有全球衛星定位系統的國家只有美國、俄羅斯以及中國。從定位原理的角度來看,4 大全球導航系統和 2 大區域導航系統原理一樣,都是通過衛星發射無線信號,接收機接收到信號后進行定位計算。以 GPS 為例,按定位方式,GPS 定位分為單點定位和相對定位(差分定位)。單點定位是根據一臺接收機的觀測數據來確定接收機位置的方式,它只能采用偽距觀測量,可用于車船等的概略導航定位。相對定位(差分定位)是根據兩臺以上接收機的觀測數據來確定觀測點之間的相對位置的方法,它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量,大地測量或工
41、程測量均應采用相位觀測值進行相對定位。由于衛星的位置精確可知,在 GPS 觀測中,可得到衛星到接收機的距離,利用三維坐標中的距離公式,利用 3 顆衛星,就可以組成 3 個方程式,解出觀測點的位置(X,Y,Z)??紤]到衛星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差,實際上有 4 個未知數,X、Y、Z 和時鐘差,因而需要引入第 4 顆衛星,形成 4 個方程式進行求解,從而得到觀測點的經緯度和高程。注:關于北斗衛星導航系統的定位原理將在 Part 02 部分做出更詳細的介紹。(2)全球衛星定位市場規模根據 EUSPA(歐盟航天計劃機構)發布的 2022“地球觀測”和“全球衛星導航系統”的市場報告,2021 年全球
42、GNSS 市場規模為 1989 億歐元,較 2019 年增長 31.98%;其中設備收入為 484 億歐元,服務收入為 1505 億歐元。EUSPA預計,全球 GNSS 設備出貨量將由 2021 年的 18 億臺/年增長至 2031 年的 25 億臺/年;總保有量將從 2021 年的 65 億臺增長至2031 年的106億臺;GNSS 市場規模由2021年的1989億歐元增長至2031年的4920億歐元,年均復合增速為9.2%。從產業鏈上下游來看,全球 GNSS 下游市場收入(包括設備和服務)將從 2021 年的 1990 億歐元增長到 2031 年的 4920 億歐元,復合年增長率為 9.2
43、%,主要來自于增值服務的收入。預計在接下來的十年里,增值服務收入將以每年 11%的速度飛速增長,到 2031 年有望超過 3540 億歐元(2021 年約為 1260 億歐元)。預計全球 GNSS 增強服務的收入每年將增長 7%,其年收入在 2031 年將達到近 510 億歐元,比 2021 年 250 億歐元年收入高出 2 倍。亞太地區是 GNSS 規模最大的市場,其次為北美、歐盟等地區。2021 年,三個地區收入分別為 772 億歐元、476億歐元和 395 億歐元,占比分別為 39%、24%和 20%。EUSPA 預測 2031 年,亞太、北美、歐盟仍為全球 GNSS 市場規模前三大地區
44、,亞太市場份額增長,而北美、歐盟市場份額有所下降;在所有地區中,非洲及中東地區 2021-2031 年間年均復合增速最高,為 13.90%,亞太地區、南美及加勒比、俄羅斯及非歐盟歐洲國家年均復合增速均在10%左右,而北美和歐盟僅為 7%左右,市場格局產生了變動。16物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、衛星定位系統與物聯網應用融合發展人與人的連接提高了溝通效率、改變了人們生活的方式、推動
45、了數字經濟的發展,而物與物的連接直接促進了生產,在通信、AI 等技術的加持下,物聯網可以從根本上改變社會生產的面貌,推動社會的整體進步。借助于智慧城市、數字中國等大型信息化工程,國內外物聯網應用產業規模達到驚人的萬億量級,其中絕大多數應用受限于地面固定和移動網絡的覆蓋范圍。而物體的位置實時變化,采集的其他信息通常必須與位置信息關聯才有價值。因此,隨著衛星定位技術的發展,衛星互聯網和衛星物聯網應用成為熱點應用方向。在物聯網通信過程中,當需要對物體的位置進行準確的定位,特別是移動中的物體,采取傳統的方法是比較困難的,甚至是無法解決?,F在最好的解決方法是利用衛星定位系統的定位和導航服務。根據 Mar
46、ket Insight Reports 報告預測,到 2025 年,“帶有地理定位功能的物聯網”市場的規模預計將會從現在的 400 億美元增長至 740 億美元。衛星定位與物聯網技術之間的關系,具體地來講,前者為物聯網應用提供位置定位與導航服務,包括提供動態厘米級定位、靜態毫米級感知、納秒級授時的服務,即為物聯網終端提供時空信息,這些信息融合云計算、人工智能、機器學習、傳感器等技術,推動交通、能源、通信、金融、城市管理等領域的創新。定位技術作為物聯網的一項重要感知技術,借助其獲取物體的即時位置信息,可以衍生一系列基于位置信息的物聯網應用,擴大了物聯網的應用范圍。反過來,物聯網技術作為衛星定位的
47、產業鏈中的一環,既可以直接形成定位導航應用產品,服務于廣大用戶,又可以促進新產業的出現,促進信息科技產業的發展。毫無疑問,精準的位置信息,將是推動萬物互聯發展的關鍵因素。北斗衛星導航系統作為我國具有獨立自主知識產權的技術未來將更好地服務于物聯網產業的發展,更好地服務于國民經濟和國防建設。在物聯網應用中,信號需要對網絡中的每個物體進行精準的導航和位置服務,而北斗衛星導航系統準確的定位、導航和授時功能正好滿足需求。在北斗衛星導航系統的支持下,物聯網應用范圍也將不斷得到拓寬。但是,目前這方面的理論還比較欠缺,技術還不夠成熟,因此仍沒有達到理想的狀態。在萬物互聯的當口,北斗衛星導航系統注定與這場物聯網
48、盛宴緊密相關,產業變局正在發生,北斗衛星導航產業新的產品形態、商業模式和競爭格局正在形成。17IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日B 室外定位行業背景一、室外定位技術介紹目前應用于室外定位的主流技術有衛星定位、基站定位,同時 LoRa 等技術也在部分室外場景下作為補充技術滿足定位需求。本部分將針對各類室外定位技術做簡單的介紹。1、衛星定位之 GPSGPS 系統由 24 顆導航衛星構成的空間
49、部分和分布在世界各地的地面監控部分組成,GPS 衛星的分布使得地球上任何位置都可同時觀測到 4 顆以上的衛星。各星不斷將自身參數、測距碼發往地面,用戶使用 GPS 接收機接收相應信號,并按一定準則解算出接收天線處的位置和速度等,從而實現對物體定位跟蹤??臻g星座部分根據目前的方案,GPS 衛星的空間部分記作(21+3)GPS 星座,高度約 2.02 萬千米,均為近圓形軌道,運行周期約為11 小時 58 分,分布在六個軌道面上(每軌道面四顆),軌道傾角為 55 度。衛星向地面發射兩個波段的載波信號,載波信號頻率分別為 1575.442 兆赫茲(L1 波段)和 1227.6 兆赫茲(L2 波段),衛
50、星上安裝了精度很高的原子鐘,以確保頻率的穩定性,在載波上調制有表示衛星位置的廣播星歷,用于測距的 C/A 碼和P 碼,以及其它系統信息,能在全球范圍內,向任意多用戶提供高精度、全天候、連續性、實時性的三維測速、三維定位和授時信息。地面控制部分GPS 系統的控制部分由設在美國本土的四個監控站、一個上行注入站和一個主控站組成。監控站的主要任務是取得衛星觀測數據并將這些數據傳送至主控站。主控站設在范登堡空軍基地,主要任務是收集各監控站對 GPS 衛星的全部觀測數據,利用這些數據計算每顆 GPS 衛星的軌道和衛星鐘改正值。而上行注入站也設在范登堡空軍基地,它的任務主要是在每顆衛星運行至上空時把這類導航
51、數據及主控站的指令注入到衛星。用戶設備部分用戶設備部分即 GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星,并跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后,就可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數18物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日等數據。根據這些數據,接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算,計算出用戶所在地理位置
52、的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內軟件以及 GPS 數據的后處理軟件包構成完整的 GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。GPS 衛星發送的導航定位信號,是一種可供無數用戶共享的信息資源。對于陸地、海洋和空間的廣大用戶,只要用戶擁有能夠接收、跟蹤、變換和測量GPS信號的接收設備,即GPS信號接收機,就可在任何時候用GPS信號進行導航定位測量。根據使用目的的不同,用戶要求的 GPS 信號接收機也各有差異。目前世界上已有幾十家工廠生產 GPS 接收機,產品也有幾百種。這些產品可以按照原理、用途、功能等來分類。2、衛星定位之 GLONASS與 GPS 系統
53、一樣,GLONASS 星座由 GLONASS 星座共由 24 顆衛星組成,包括 21 顆工作星和 3 顆備份星組成。GLONASS 星座24 顆星均勻地分布在 3 個近圓形的軌道平面上,這三個軌道平面兩兩相隔 120 度,每個軌道面有 8 顆衛星,同平面內的衛星之間相隔 45 度,軌道高度 1.91 萬公里,運行周期 11 小時 15 分,軌道傾角 64.8 度.地面支持系統地面支持系統由系統控制中心、中央同步器、遙測遙控站(含激光跟蹤站)和外場導航控制設備組成。地面支持系統的功能由前蘇聯境內的許多場地來完成。隨著蘇聯的解體,GLONASS 系統由俄羅斯航天局管理,地面支持段已經減少到只有俄羅
54、斯境內的場地了,系統控制中心和中央同步處理器位于莫斯科,遙測遙控站位于圣彼得堡、捷爾諾波爾、埃尼謝斯克和共青城。用戶設備用戶設備(即接收機)能接收衛星發射的導航信號,并測量其偽距和偽距變化率,同時從衛星信號中提取并處理導航電文。接收機處理器對上述數據進行處理并計算出用戶所在的位置、速度和時間信息。GLONASS 系統提供軍用和民用兩種服務。GLONASS 系統絕對定位精度水平方向為 16 米,垂直方向為 25 米。GLONASS 系統的主要用途是導航定位,當然與 GPS 系統一樣,也可以廣泛應用于各種等級和種類的定位、導航和時頻領域等。3、衛星定位之 GalileoGalileo 系統是由歐盟
55、主導、由歐洲空間局和歐洲導航衛星系統管理局研制和建造的全球衛星導航定位系統,于 1999年 2 月首次提出,2002 年 3 月正式啟動,預計耗資 53 億歐元。作為一個多國參與的項目,以色列、烏克蘭、印度、摩洛哥、韓國、挪威、瑞士等國先后與歐盟簽署了合作協議,加入該計劃,并向其提供資金和技術支持。伽利略系統的全球設施部分由空間段和地面段組成??臻g段由分布在3個軌道上的30顆中等高度軌道衛星(MEO)構成,其中 24 顆工作衛星,6 顆備用衛星,軌道高度為 23,222km,軌道傾角為 56 度。地面段包括全球地面控制段、全球地面任務段、全球域網、導航管理中心、地面支持設施、地面管理機構。伽利
56、略系統的總部設在捷克共和國的布拉格,兩個地面操控站分別位于德國慕尼黑附近的奧伯法芬霍芬和意大利的富齊諾。用戶端主要就是用戶接收機及其等同產品,伽利略系統考慮將與 GPS、GLONASS 的導航信號一起組成復合型衛星導航系統,因此用戶接收機將是多用途、兼容性接收機。19IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日4、基站定位基站定位一般應用于手機用戶,手機基站定位服務又叫做移動位置服務(LBS,Lo
57、cation Based Service),它是通過電信移動運營商的網絡(如 GSM 網)獲取移動終端用戶的位置信息。由于距離基站越遠,信號越差,因此根據手機收到的信號強度可以大致估計距離基站的遠近,當手機同時搜索到至少三個基站的信號時,大致可以估計出距離基站的遠近;基站在移動網絡中是唯一確定的,其地理位置也是唯一的,也就可以得到三個基站(三個點)距離手機的距離,根據三點定位原理,只需要以基站為圓心,距離為半徑多次畫圓即可,這些圓的交點就是手機的位置。圖:基站“三點定位”原理5、LoRa 定位2020 年,LoRa Edge 地理定位平臺發布,主要針對 10-50m 的定位范圍,是一套實現中精
58、度定位的定位系統,其定位原理為采用低功耗 WiFi 和 GNSS 掃描功能,結合 LoRa Cloud 地理定位以及設備管理服務完成地理定位。LoRa Edge 平臺不僅可提供覆蓋室內外的定位能力,還可以在定位設備和 LoRa Cloud 之間分配計算量,使設備擁有長達數月甚至數年的電池壽命。此外,LoRa Edge 可支持解決方案供應商充分利用 LoRa 特有的定位功能,同時兼容LoRaWAN 標準,從而滿足包括中國、美國和歐洲在內的全球無線通信監管要求。LoRa Edge 整套系統都使用的是 LoRa 聯盟認證,可覆蓋室內室外。室內定位使用超低功耗 Wi-Fi,其 Wi-Fi sniffe
59、r 技術是目前所有做室內 Wi-Fi 定位方案里功耗最低的。室外定位則是通過云服務的 GNSS 定位,單次定位冷喚醒時間的功耗也能達到業內最低。整個 LoRa Edge 系統里的軟件部分是由 LoRa Cloud 來提供服務。LoRa Cloud 包含兩部分的功能:一部分是提供地理定位的處理器,LoRa Edge 負責地理定位,LoRa Cloud 則將室內室外的定位數據都通過云平臺完成計算分析;另一部分是提供關于數據管理、數據服務、調試解調器的服務,并可將其視為一個 SaaS 解決方案的一部分功能。20物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6
60、7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、常用室外定位方案目前常用的室外定位方案主要以下幾種方案:1、北斗/RTK 方案 基于雙頻定位模塊的米級精度室外定位解決方案能同時支持 GPS、北斗、GLONASS、GALILEO、QZSS 的衛星信號,且支持接收 L1+L5 雙頻衛星信號的雙頻多模定位模塊。該系列模塊定位芯片抗多徑性能得到提升,使其在密集高樓峽谷內的定位更準確。雙頻定位模塊可以不依賴于其他因素,通過對比兩路信號的延遲,用計算來消除電離層帶來的誤差,將定位精度進一步提高?;?/p>
61、于 GNSS+INS 組合導航模塊的慣性導航室外定位解決方案在車載終端接入基于 GNSS/INS 組合導航定位的高精度組合導航模塊,充分利用慣性導航系統和衛星導航系統優點,憑借高精度六軸慣性器件和成熟的慣性算法,無需里程計或速度信號接入,獲得最優的導航結果;尤其是當衛星導航系統無法工作時,利用慣性導航系統使得導航系統繼續工作,保證導航系統的正常工作,提高車載導航系統的穩定性和可靠性?;?RTK 定位模塊的厘米級精度室外定位解決方案集成單頻/雙頻 RTK 算法,同時支持 BDS、GPS 雙星系統,配合全國北斗增強網的高精度定位服務,可以達到實時的分米級定位精度特性高性能的、特殊定制的多系統導航
62、定位模塊。把原本復雜的 RTK 技術細節進行了合理的包封,用戶可以像使用普通單點定位 GPS 產品那樣直接使用,得到的卻是厘米級的定位精度?;?RTK 定位模塊的厘米級精度室外定位解決方案,利用高精度定位技術,內置于終端產品/設備中的高精度定位模塊結合實際視圖情況,快速、準確定位其所在位置,管理員可通過管理平臺查看終端產品/設備的實時位置以及歷史行進軌跡。21IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-
63、22 日根據以上表格可以看出,2/3/4G 定位精度差且目前不具備落地性,且 2/3G 已進入退網階段。目前,5G 定位的效果與 4G 定位的效果相近。在 2022 年 6 月凍結的 3GPP R17 中,進一步提升了 5G 定位,以滿足厘米級精度等更嚴苛用例的需求,同時降低定位時延,提高定位效率以擴展容量,實現更優的 GNSS(全球導航衛星系統)輔助定位性能。3、LoRa+北斗/GPS 融合方案北斗/GPS 是一種以人造地球衛星為基礎的高精度無線電導航的定位系統,它在全球任何地方以及近地空間都能夠提供準確的地理位置、車行速度及精確的時間信息。隨著交通運輸、物流、畜牧等行業的快速發展,具備厘米
64、級定位的衛星導航系統北斗、GPS 有著舉足輕重的作用。而 LoRa 具備低功耗、遠距離的特點,在同樣的功耗前提下,其無線射頻通信距離可擴大 3-5 倍。因此,定位系統可由北斗/GPS 結合 LoRa 來實現。終端由北斗/GPS 模塊與 LoRa 節點組成,采集自身定位信息并通過 LoRa 方式無線傳輸到網關端進行數據匯集,網關再以 4G/以太網方式將信息匯總上傳到云端上。2、運營商 4G/5G 基站定位22物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5
65、月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗:當代中國耀眼的“國家名片”A 北斗衛星導航系統簡介北斗衛星導航系統(簡稱北斗系統)是我國自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統,為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務,是繼 GPS、GLONASS 之后,第三個成熟的衛星導航系統,也是國家實施“一帶一路”建設的重要支撐,北斗系統也走出一條從無到有、從有到優、從有源到無源、從區域到全球的中國特色衛星導航系統建設道路。目前,北斗系統提供導航定位和通信數傳兩大類,以及面向不同區域提供七種服務不同的服務。北斗系統面向全球范圍提供定位導航授時、全球短報文通信、國家搜救三種服務,
66、其中無源定位、導航、授時服務均免費,而面向亞太地區提供星基增強、地基增強、精密單點定位和區域短報文通信四種服務。一、北斗系統發展遵循“三步走”戰略我國北斗衛星導航產業發展至今,已接近三十年?;仡櫚l展歷史會發現,衛星導航產業的發展之路與我國后來對待國外技術的思路不謀而合,即“引進、消化吸收和再創新”,經歷了從純粹的國外進口,到以進口為主國產為輔,再到國產為主進口為輔的發展歷程,在諸多方面均成績顯著,為我國的北斗建設奠定了基礎。在國產化這條道路上,我國衛星導航系統沿著從外觀、軟件、硬件、系統、平臺一路走來,目前相關技術、元器件、軟件、行業應用方案等幾乎都實現了國產化。在本土企業積極拓展國際市場下,
67、現如今已實現了我國衛星導航設備從進口到出口的根本性轉變,國內衛星導航設備廠商已逐漸由單一的硬件銷售擴展至綜合提供硬件設備、配套軟件、解決方案和系統平臺等一系列產品跨世紀后,衛星導航卻經歷了一系列的華麗轉身,其應用范圍也由單一的工程測量逐漸拓展到安全監測、氣象、地震、水利、電力、農業、無人機、手機、汽車等領域,成為人們心目中“高科技”的象征。此外,由 GPS 向北斗的轉變,從此衛星導航被賦予了國防安全甚至民族崛起的使命。在這一過程中,不管是科研機構,還是產業企業,都從中享受到了巨大的政策紅利。充足的科研經費、強有力的政策引導、甚至一向自我感覺良好的資本市場也對北斗衛星導航青睞有加。截止目前,我國
68、已經完成部署北斗一號、北斗二號和北斗三號系統,在軌提供服務衛星多達 45 顆。中國高度重視北斗系統建設發展,自 20 世紀 80 年代開始探索適合國情的衛星導航系統發展道路,形成了“三步走”發展戰略:02Part23IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日第一階段:兩個荒誕事件敲響警鐘1994 年,中國開始研制發展獨立自主的衛星導航系統,至 2000 年底建成北斗一號系統,完成首星發射。它的誕
69、生源于上世紀九十年代的兩個偶然事件。第一個事件是海灣戰爭。彼時,美國 GPS 系統剛剛完成 8 顆衛星組網,并彰顯了在戰爭中的巨大潛力。它極大地提高了飛行員與地面部隊的戰斗能力,幫助聯軍在沙漠戰場上取得了不俗的戰果。這場戰爭改變了傳統的作戰方式,讓我國看到了衛星導航的重要作用。第二個事件是“銀河”號事件。1993 年,中國貨輪銀河號,遭美方質疑運有化學武器。為了攔截船只并登船進行搜查,美方關閉了所在地區的 GPS 信號。最終,貨輪無奈在印度洋上漂流了 33 天,直至美方完成調查。此時,美國全球定位系統、俄羅斯格洛納斯已完成全球組網,牢牢占據先發優勢,實現“一步建全球”。國際局勢復雜多變,讓我國
70、愈發強烈地意識到,擁有自己的衛星導航系統對于維護國家安全、促進經濟社會發展是多么重要。于是,1994年,在國家經濟實力、技術基礎仍非常薄弱的情況下,黨中央、國務院和中央軍委毅然決定啟動北斗一號工程,進行衛星導航試驗探索,正式開啟了國產衛星導航系統的建設之路。到了2000年,我國發射兩顆地球靜止軌道(GEO)衛星,2003 年備用衛星上天后,北斗一號系統宣告建成,我國終于成為繼美俄后第三個擁有自主衛星導航系統的國家。第二階段:系統建設穩步推進,開始發揮重要作用事實上,正當北斗一號組網成功之時,我國內部對于衛星導航系統的發展產生了兩種觀點:一種是獨立自主;一種是與國外合作。也許是因為歐盟的“邀請”
71、“盛情難卻”,后來的我國斥資2.3億歐元,于2004年9月與歐盟正式簽署伽利略合作協議。同年,我國啟動了全球衛星導航系統的研發,即北斗二號。但是好景不長,2005 年后,伴隨著歐美親善,歐洲航天局也與美國“修好”,開始排擠中國:我國投入了巨資,卻得不到相應的待遇和回報,不僅無法進入伽利略計劃項目的決策層,甚至連合作技術開發都被歐洲航天局層層設置障礙。歐盟交通部長們在討論中國在伽利略衛星導航計劃中應起何種作用時,幾乎一致認為不應讓中國成為新的伽利略監管機構的正式成員,因為該機構擁有伽利略的所有權及管理權。于是,我國把發展衛星定位導航的注意力全部回歸北斗的建設。2006 年,我國宣布發展自主衛星導
72、航系統,開始下大力氣將北斗再次全力激活。2007 年,北斗二號系統建設啟動,在汶川抗震救災中發揮了重要作用。2012 年 12 月,北斗二號系統建成并提供服務,這是北斗系統發展的新起點。第三階段:從“中國的北斗”到“世界的北斗”,三步走發展戰略圓滿完成2015 年 3 月,首顆北斗三號系統試驗衛星發射。2020 年 7 月 31 日,北斗三號系統建成并正式上線提供全球服務,北斗系統進入全面推廣應用的新階段?,F如今,北斗三號全球系統運行穩定,經全球連續監測評估系統實測,北斗定位導航授時服務全球范圍性能指標先進、亞太區域性能更優。后續按計劃還將發射新的衛星,進一步提高系統運行穩定性和可靠性,并開展
73、新技術試驗驗證,確保系統不斷迭代升級。預計,2035 年前,我國將以北斗系統為核心,建設完善更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(PNT)體系。二、北斗系統三階段對比本著先區域、后全球的發展規劃,直至目前我國已先后建成北斗一號、北斗二號、北斗三號系統,走出了一條中國特色衛星導航系統建設道路。對比三個階段的北斗系統,可以發現每個階段相比前個階段都取得了長足的進展。24物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳
74、站 9 月 20-22 日三、北斗衛星建設情況自2000年10月31日,我國發射了首顆導航試驗衛星以來,20年間總共發射了59可北斗導航衛星。2020年6月23日,隨著西昌衛星發射中心發射場“轟”的一聲巨響,一枚“長三乙”運載火箭冉冉升起,將北斗衛星導航系統第 55 顆衛星,也是北斗三號最后一顆全球組網衛星送上太空,至此北斗三號全球衛星導航系統星座部署全面完成,比原計劃提前半年。北斗衛星導航系統終于邁入全球時代!北斗衛星的數量之多,使得在 2000 千米或以下高度飛行的航天器,在任何時候看到北斗衛星的次數都比看到全球定位衛星的次數多 50%。目前,北斗一號系統的 4 顆導航試驗衛星已全部退役,
75、還在服務的衛星總共有 55 顆,其中北斗二號及北斗三號各有 5 顆實驗衛星,實際提供商業服務的北斗總共 45 顆,包括北斗二號 15 顆和北斗三號衛星 30 顆。按照計劃,今年仍將發射 3 到 5 顆北斗衛星,進一步強化星座,確保系統的穩定運行。25IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日1、北斗衛星發射情況一覽表:北斗衛星發射一覽表 從左側表格可以看出,2018 年,我國北斗產業進入加速發展
76、期:一方面,北斗衛星進入了密集發射期,另一方面北斗三號系統按計劃需在 2018 年底實現對“一帶一路”地區全覆蓋。因此,這一年被視作北斗產業爆發的高價值元年。2、獨創的三種軌道混合星座由左側表格可以看到,北斗系統是由 GEO 衛星、IGSO衛星和 MEO 衛星三種軌道衛星組成的混合導航星座。根據北斗導航“三步走”戰略特點,通過縝密推演、細致計算,在國際上首次將距離地球三萬六千千米的地球靜止軌道衛星(GEO)、傾斜地球同步軌道衛星(IGSO)運用于衛星導航,設計了世界上第一個“GEO+IGSO+MEO”混合星座。由上表可知,北斗系統若是要提供有源定位、導航和授時服務,以及短報文通信和位置報告功能
77、的話,則需要星座中有地球靜止軌道衛星。事實證明,“GEO+IGSO+MEO”混合星座非常適合北斗衛星導航系統特點,為北斗導航確?!爸袊厣?、躋身世界一流奠定了堅實基礎。26物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日四、北斗系統建設意義無論從國家實力層面還是產業發展層面來看,北斗系統的建設都具有多重重大的意義。1、國家實力層面衛星導航系統是一個國家重要的空間信息基礎設施,中國建設獨立自主的衛星導
78、航系統,對推動國家經濟社會發展具有重要意義。第一,隨著社會和經濟的發展,人們對衛星導航的需求越來越大,如果沒有自主可控的衛星導航系統,國家的經濟、社會發展安全缺少可靠的保障。第二,北斗衛星導航系統是航天的高科技工程,也是一個國家的戰略性新興產業,它對推動國家信息化建設、調整產業結構、提高社會生產效率、轉變人民生活方式、提高大眾生活質量都具有重要意義,可以顯著地增強國家的科技、經濟和工業實力,是一個國家大國地位和綜合國力的標志。第三,擁有自主可控的導航衛星在現代化戰爭中意義重大。因為衛星的精準定位,讓很多武器仿佛長了一雙千里眼般如虎添翼,可用作軍事導航指引目標打擊。從此以后,各國更加依賴衛星定位
79、的技術,戰爭模式走向了信息化。過去的海灣戰爭,讓各國高度重視到了衛星導航系統的存在意義?,F在的俄烏沖突,讓俄羅斯暴露出了短板,雖然擁有號稱“全球第二”的 GLONASS,但在沖突期間,美國民用“星鏈”的情報能力給俄羅斯帶來了很大的麻煩。俄羅斯開始重抓落下的功課,加快推出“球體”衛星星座,并棄用 GPS 選擇與北斗強強聯手。未來,美國是否會更強硬地和中國對抗,這點難以無法預測,因此中國擁有自主的北斗導航系統,意義就十分重大。擁有北斗,航母、戰機、導彈等一系列的導航信息,才能掌握在自己手里,那么軍事安全才能牢牢掌握在自己手中,擁有北斗系統,國家就有了自主選擇的權力,有了一定的武力威懾、國家主權得以
80、自主的保障此外,全球范圍內已經有約 140 個國家愿意與北斗系統簽下合作協議,這體現了我國的軟實力。2、產業發展層面一方面,建設北斗衛星導航系統是促進和推動經濟社會發展的強大動力。衛星導航系統是服務于眾多國民經濟領域,帶來巨大經濟利益的“助推器”。以金融領域為例,在金融和貿易工作中,時間的一致性極其重要,往往是差之分秒,損失無數。因此,在金融和貿易這種特殊的領域,時間的掌握必須由國家的系統來保障,僅此一點,就不難理解建設獨立自主的衛星導航系統的重要性。另一方面,從衛星導航系統產業的應用效益看,衛星導航系統的廣泛應用正在向人們提供不可或缺的信息,衛星導航產業已成為繼移動通信和互聯網之后,全球第三
81、個發展最快的電子信息產業,正在帶來巨大的經濟價值。如果中國沒有獨立的衛星導航系統,其中的利潤也將拱手送人。五、北斗下一步規劃:建設 PNT 體系所謂 PNT 體系即定位(Positioning)、導航(Navigation)、授時(Timing)體系組成的時空體系,是人類得以在紛繁信息中準確描述時間和空間的關鍵技術。以大數據為例,其挖掘利用就有賴于用定位、導航、授時來尋找線索、發現規律從而提供決策,否則就是一堆“亂數據”“雜數據”。目前常見的PNT信息,都是由全球衛星導航系統提供的。不過,不管是哪個全球定位系統都具有一個天然的“脆弱性”,即“信號弱、穿透能力差、易被欺騙、易被干擾”。27IOT
82、E 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日未來,中國擬加快推進以北斗系統為核心的國家綜合 PNT 體系建設,爭取到 2030 年前后,構建基準統一、覆蓋無縫、安全可信、高效便捷的國家綜合 PNT 體系。1、PNT 體系演進四大方向:一是提高時鐘精度。人類活動離不開對時間信號的依賴,隨著人類對信息量和距離量的要求越來越高,對時間信號精度的要求也越來越高;未來,進入物聯網時代,由于物無智慧,對時間信號的要
83、求會更高。時間信號以衛星信號傳輸為主要手段。熟悉 GPS 的人都知道,衛星導航實際上是通過測量衛星和地面站之間的距離以及確定它們之間的時鐘關系,來明確衛星的位置信息。在已知衛星的位置和時間信息之后,地面用戶同時接收到四顆衛星的導航信號之后就可以解算出自己的位置,這就是衛星導航定位的原理。對于導航衛星本身來說,極高精度的時間系統是最核心、最關鍵的設備之一;一旦失去準確的計時能力,一顆衛星就無法提供可靠的定位服務相反,它會把問題攪得一團糟。為了解決計時的精度問題,導航衛星上目前普遍搭載了精度極高、但重量和體積又可以接受的原子鐘。原子鐘的概念,最早在 1944 年由美國科學家、諾貝爾獎獲得者拉比提出
84、。中國由于前期購買國外的原子鐘,導致自身在原子鐘技術、產品的研發上落后;在加上國外的技術保護,我們得到的產品和服務始終落后于國外,狀況令人堪憂。近年來,中國改變了策略,強化了自主開發與研究。目前,星載原子鐘技術實現重大突破,研制出高性能的銣原子鐘,使銣原子鐘穩定度從 110-13/日提高到 2 310 14/日的國際先進水平。目前,該原子鐘已被選為我國二代系統的核心部分。二是增加衛星數量。到 2020 年,中國北斗衛星數量將達到 35 顆,保證在全球任何地方收到 4 顆以上衛星信號,亞太地區會刻意加強,可同時接收到更多;同時接收到衛星數量越多,解算精度越高。如今,該方向的建設已經完全實現。三是
85、增加導航頻率。北斗衛星將采用 B1、B2、B3 三個工作頻率,通過接收機的相位差分算法,進一步減小由于電波傳播變化引起的誤差,提高時間和定位精度。四是通過地基增強系統。建立地面無線系統,通過固定 CORS 站的長期固定觀測,減少氣候變化的隨機性誤差,進一步提高精度。建立站點越多,地域分區越小,精度越高。2、PNT 體系與通信網絡要實現綜合 PNT 體系的發展,離不開移動通信運營網絡的同步升級。未來,移動通信運營網絡仍需在以下幾個方面著重開展工作:一是升級基站的時鐘系統?;緯r鐘板升級到具有 B1、B2 和 L1、L2 四頻接收,具有相位差分計算能力。時鐘精度至少提高一到二個數量級,位置精度可以
86、達到毫米級。與之配套的衛星接收天線要采用具有多星多頻的測量級天線,第一代簡易的 GPS 單頻天線,北斗單頻天線或將兩個天線疊加在一起的雙頻天線,由于其具有窄帶特性和相位中心誤差太大,帶來時鐘和定位解算誤差太大,不能滿足需要,需要進行更換。二是增加 CORS 功能模塊。增加多星多頻的綜合解析運算和固定點的統計分析能力。CORS 站的精度在 1-10mm,終端距離 CORS 站越遠,結算精度越差,由于現在建設的 CORS 站太少,結算精度只能達到分米級。如果將基站增加具有CORS 功能,終端距離基站非常近,定位精度可以達到厘米級。三是建立基站與終端之間的修正誤差因子發布機制。增加給終端發布基站所在
87、區域的電波傳播誤差因子/修正因子的發布功能,使得終端能夠及時獲得結算所需當地電波傳播的參數,使得終端結算精度達到厘米級。28物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日3、建設更加泛在、融合、更加的 PNT 體系我國還將按照聚焦核心、重塑結構、賦能融合的思路,在 2035 年前,建成更加泛在、更加融合、更加智能的國家綜合定位導航授時(PNT)體系。在下一代綜合 PNT 體系發展方面,將采用標準化解
88、決方案綜合利用多種手段,以滿足用戶最大共性需求。進一步提升衛星導航能力,實現分米級高精度定位能力以及全球完好性服務;利用通信系統資源實現新質 PNT 能力,通過相互賦能,實現通信可達區域即可導航;微自主 PNT,實現自主獲取導航定位授時信息。同時,在供給側與需求側同步發力,打通 PNT 能力生成鏈條,讓 PNT 真正好用又能用好。聚焦標準化解決方案、融合各項技術與系統、借力科技革命,為全球用戶提供基準統一、覆蓋無縫、安全可靠、便捷高效的 PNT 服務,為未來智能化發展提供核心支撐。當前,北斗全球系統已建成開通,北斗規模應用市場化、產業化、國際化發展進入關鍵階段,以下一代北斗系統為核心的國家綜合
89、定位導航授時體系工程啟動建設在即。B 北斗室外定位技術科普導航定位系統的本質就是利用距離求解位置,系統首先計算用戶接收機到每顆衛星之間的距離,然后綜合多顆衛星的數據計算出接收機的具體位置。一、北斗定位工作原理導航定位系統的本質就是利用距離求解位置,系統首先計算用戶接收機到每顆衛星之間的距離,然后綜合多顆衛星的數據計算出接收機的具體位置。在導航定位中,地面用戶持有的定位終端作為接收端,導航衛星作為發射端。衛星需要按照一定周期發射包含衛星星歷、工作狀況、電離層延時修正等信息的導航電文。當用戶接收到導航電文時,提取出衛星時間信息,將衛星時間與接收端時鐘作對比后,系統就可以知道衛星與用戶的距離,再利用
90、導航電文的星歷,推算出衛星發射電文時所處的位置與速度。由于接收使用的時鐘與衛星星載時鐘不可能總是同步,由此產生的誤差會導致最終測量得出的距離(偽距)不那么精確,也就不是真實距離。為了消除這個誤差,除了使用用戶的三維坐標 x、y、z 之外,還要將鐘差也作為未知量來進行求解。根據解方程原則,有四個未知數的情況下需要四個已知方程式求解。因此,為了計算出準確位置信息,用戶至少要能同時收到四顆北斗衛星的導航電文。每一代北斗定位系統的工作原理/工作過程都有一定的差異。北斗一代:雙星定位首先由地面中心站點向衛星1(S1)和衛星2(S2),同時發出站點的查詢信號,該信號是在C波段的;當兩顆“北斗一代”工作衛星
91、接到信號以后,經衛星上的信號轉發器改變頻率、放大信號以后,再向提供服務區域內的接收裝置用戶發送廣播,該信號是在波段的;如果接收裝置用戶回應了其中顆衛星的查詢信號,則同時向兩顆衛星(S1、S2)發送入站答應信號,此時用戶申請使用服務的信號內容工作在 L 波段),最終經過 2 顆衛星把申請使用服務信號轉發回地面中心站點,該信號工作在 C 波段;當地面中心站點接到用戶所發的申請使用服務的信號,分別計算出接收機用戶所在地點到 2 顆衛星(S1、S2)的距離之和,最后根據用戶的申請使用服務的具體內容,站點做出相對應的數據處理,并且回應。29IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展
92、 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 北斗二代:三球交匯定位根據高中數學知識可知,在立體直角坐標系中 X、Y、Z 坐標可以確定任何點的位置如果我們知道某個人或物的三個坐標數據就可以準確獲得其具體定位坐標,即只需三顆衛星,就可以實現地球上任何一點的定位。其次,在地球任意位置都可以搜索到至少三顆北斗導航衛星并將其命名為 A、B、C,在任一時刻三顆衛星的坐標都是確定數值假設分別為,Ya,Za)、Xb,Yb,Zb)、Xc,Yc,Zc)。在導航過程中信號傳輸所需
93、時間為“T”、它乘以電磁波的傳播速度“C”,可以得出用戶與某顆衛星間的距離“L”。在已知三顆衛星的位置以及用戶到三顆衛星之間的距離后,假設用戶的位置為(Xu,Yu,Zu)之后便會得到一個三元二次方程組,三個方程、三個未知數就可以算出用戶的具體位置。La2=(Xu-Xa)2+(Yu-Ya)2+(Zu-Za)2Lb2=(Xu-Xb)2+(Yu-Yb)2+(Zu-Zb)2Lc2=(Xu-Xc)2+(Yu-Yc)2+(Zu-Zc)230物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網
94、 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗三代:四星交會定位原理在導航定位中,地面用戶持有的定位終端作為接收端,導航衛星作為發射端。衛星需要按照一定周期發射包含衛星星歷、工作狀況、電離層延時修正等信息的導航電文。當用戶接收到導航電文時,提取出衛星時間信息,將衛星時間與接收端時鐘作對比后,系統就可以知道衛星與用戶的距離,再利用導航電文的星歷,推算出衛星發射電文時所處的位置與速度。由于接收使用的時鐘與衛星星載時鐘不可能總是同步,由此產生的誤差會導致最終測量得出的距離(偽距)不那么精確,也就不是真實距離。為了消除這個誤差,除了使用用戶的三維坐標 x、y、z 之外
95、,還要將鐘差也作為未知量來進行求解。根據解方程原則,有四個未知數的情況下需要四個已知方程式求解。因此,為了計算出準確位置信息,用戶至少要能同時收到四顆北斗衛星的導航電文。與 GPS 的工作原理相似,對應的多元方程組為:(x1-x)2+(y1-y)2+(z1-z)21/2+c(Vt1-Vto)=D1(x2-x)2+(y2-y)2+(z2-z)21/2+c(Vt2-Vto)=D2(x3-x)2+(y3-y)2+(z3-z)21/2+c(Vt3-Vto)=D3(x4-x)2+(y4-y)2+(z4-z)21/2+c(Vt4-Vto)=D4通過解以上方程組便可得到終端的具體位置。二、北斗系統四大功能及
96、特點1、功能與服務北斗系統服務性能優異、功能強大,可提供多種服務,滿足用戶多樣化需求。其中,向全球用戶提供定位導航授時、國際搜救、全球短報文通信等三種全球服務;向亞太地區提供區域短報文通信、星基增強、精密單點定位、地基增強等四種區域服務。(1)北斗導航裝置四大功能:衛星通信短信功能。將短報文通過“北斗”衛星傳送給指揮總機、另一臺接收裝置、或地面信息控制中心站點。接收裝置可以在任意波束下進行正常通信,可由接收裝置用戶對具體的波束進行指定。(注:短報文作為北斗的特色功能,本報告將作為重點內容單獨進行詳細介紹。)數據接口控制功能?!氨倍贰毙l星接收裝置具備通用標準數據接口(RS232 串口),可以把接
97、收裝置接收到的信號通31IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日過通用接口傳遞出去。衛星定位功能。接收裝置能夠可靠實時的輸出當前所在的經緯度、高度、速度等導航地理信息,同時按照標準的信息方式顯示出來。系統校時功能。接收裝置內部設置有時鐘,可以與接收到的導航信息數據包進行自動校對。(2)北斗導航裝置七大服務定位導航授時服務。通過 30 顆衛星,免費向全球用戶提供服務,全球范圍水平定位精度優于 9
98、 米、垂直定位精度優于 10 米,測速精度優于 0.2 米/秒、授時精度優于 20 納秒。國際搜救服務。通過 6 顆中圓地球軌道衛星,旨在向全球用戶提供符合國際標準的遇險報警公益服務。創新設計返向鏈路,為求救者提供遇險搜救請求確認服務。全球短報文通信服務。北斗系統是世界上首個具備全球短報文通信服務能力的衛星導航系統,通過 14 顆中圓地球軌道衛星,為特定用戶提供全球隨遇接入服務,最大單次報文長度 560 比特(40 個漢字)。區域短報文通信服務。北斗系統是世界上首個面向授權用戶提供區域短報文通信服務的衛星導航系統,通過 3 顆地球靜止軌道衛星,為中國及周邊地區用戶提供數據傳輸服務,最大單次報文
99、長度14000比特(1000個漢字),具備文字、圖片、語音等傳輸能力。星基增強服務。創新集成設計星基增強服務,通過 3 顆地球靜止軌道衛星,旨在向中國及周邊地區用戶提供符合國際標準的類精密進近服務,支持單頻及雙頻多星座兩種增強服務模式,可為交通運輸領域提供安全保障。精密單點定位服務。創新集成設計精密單點定位服務,通過 3 顆地球靜止軌道衛星,免費向中國及周邊地區用戶提供定位精度水平優于 30 厘米、高程優于 60 厘米,收斂時間優于 30 分鐘的高精度定位增強服務。地基增強服務。建成地面站全國一張網,向行業和大眾用戶提供實時米級、分米級、厘米級和事后毫米級高精度定位增強服務。2、技術特點首先是
100、通導一體化。利用衛星定位系統進行短報文數據傳輸是我國北斗衛星導航系統的首創,拓展了衛星定位系統的應用領域,因此,通導一體是北斗導航系統獨有特色。其他衛星導航系統僅能無源定位,因而用戶只能知道“我在哪”,而北斗用戶不但自己知道“我在哪”,還能告訴別人“我在哪”以及“在干什么”。比如突發地震、海上遇險時,在其他通信手段失效的情況下,北斗短報文通信可以成為傳遞求救信息、拯救生命的最后保險。在救災減災、野外救援、遠洋漁業等行業領域發揮了重要作用。此前這類應用需要專業設備才可達成,目前,可將短報文芯片集成到智能手機,這就意味著僅通過智能手機即可采用短報文通信功能,使用戶可以在緊急情況下通過北斗衛星信號傳
101、遞信息,實現了智能手機衛星通信能力。其次是星間鏈路。這是北斗三號全球組網衛星突出的亮點之一,極大地提高了衛星獨立運轉的能力,各衛星可以通過星載設備相互通訊,彼此實時共享位置,很快就能知道所有衛星與自己的相對位置。如此一來,不僅擴大了覆蓋范圍,還極大提高了效率,獨自組網,成為地面網的備份。該技術最大的優勢是,不再依靠衛星地面站,就可以實現全天候全天時通訊。如果沒有這一項能力的支撐,就需要經過地面站的統一指揮,一個一個地對單顆衛星發布指令,因此就需要建設遍布全球的地面站。32物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I
102、OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日三、北斗特色功能 短報文短報文作為一種基礎通信功能,指衛星定位終端和北斗衛星或北斗地面服務站之間能夠直接通過衛星信號進行雙向的信息傳遞。短報文不僅可點對點雙向通信,其提供的指揮端機可進行一點對多點的廣播傳輸,這使得北斗終端可從單一的定位設備升級為通導一體設備,具備指揮能力。目前,北斗全球短報文通信業務已經開通。從北斗二號到北斗三號,北斗系統短報文功能不斷強化,利用 3 顆 GEO 衛星,采用廣義 RDSS 體制和 RNSS 短報文通信體制,升級了短報文通信服務,還可以通過星間
103、鏈路實現全球短報文通信。北斗三號全球短報文(GSMC)容量為 560 比特(約 40 漢字),區域短報文(RSMC)容量為 14000 比特(約 1000 漢字),支持簡單的圖片和語音發送,這使得北斗三號裝備的通信能力大幅增強??紤]到北斗三號在短報文性能上的提升和拓展,融合了導航和通信功能的北斗裝備在北斗三號中成為了新的增量賽道,其價值量相較于單一的導航裝備或有顯著提升。1、RNSS 與 RDSS服務于用戶位置確定的衛星無線電業務有兩種。一種是衛星無線電導航業務,英文全稱 Radio Navigation Satellite System,縮寫 RNSS,由用戶接收衛星無線電導航信號,自主完成
104、至少到 4 顆衛星的距離測量,進行用戶位置,速度及航行參數計算。GPS 等系統是典型的 RNSS 系統。另一種是衛星無線電測定業務,英文全稱 Radio Determination Satellite Service,縮寫 RDSS。用戶至衛星的距離測量和位置計算無法由用戶自身獨立完成,必須由外部系統通過用戶的應答來完成。其特點是通過用戶應答,在完成定位的同時,完成了向外部系統的用戶位置報告,還可實現定位與通信的集成,實現在同一系統中的 NAVCOMM 集成。所謂 RNSS 與 RDSS 集成概念,是在衛星導航系統的導航衛星及運控應用系統中同時集成 RNSS 和 RDSS 兩種業務。系統既可為
105、用戶提供連續定位,測速能力(即所謂無源導航定位),又可進行無信息傳輸的高安全級別的位置報告。其導航與通信的集成可以互相嵌入,互為增強。北斗采用了 RNSS 和 RDSS 兩種服務用于用戶位置確定,是全球第一個 RNSS 與 RDSS 相融合的系統。2、集成的原理與方法RNSS 與 RDSS 集成的原理和方法如下:在部分導航衛星上同時安排 RNSS 和 RDSS 載荷,地面運控系統具有 RNSS 和 RDSS 信息處理和運行控制能力。RNSS 和 RDSS 的導航體制和信號格式統一在同一時間系統中。系統中地球同步軌道(GEO)衛星的RDSS出站信號和RNSS導航信號均可既用于導航,又可用于位置報
106、告和通信服務。地面運控系統中 RDSS 系統具有用戶信號隨機接入能力??梢蕴幚矶檀偻话l信息,完成用戶至中心控制系統的信息交換。用戶入站信息可攜帶用戶位置信息,實現用戶位置報告。也可不帶用戶位置信息,由 RDSS 功能直接從應答信號中處理出用戶位置坐標,實現無信息的位置報告。RDSS 及 RNSS 雙模用戶機同時具備 RNSS 和 RDSS 功能,在同一用戶終端實現連續定位,測速,通信和位置報告。33IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17
107、-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日3、RNSS 與 RDSS 集成功能特點這種雙導航定位系統的集成與 RNSS 加通信系統的組合式集成相比,有如下優點。在導航系統內完成導航與通信集成,既增強了導航功能,又避免了因通信體制,部門編制不同帶來的通信苦惱,互通性好。位置報告鏈路與導航鏈路相結合,其信息傳輸鏈路具有與 GPSP(Y)碼可比擬的安全性。利用 RDSS 功能實現無位置信息的用戶位置報告,保密安全性好。用于軍事救援時,降低了被俘虜的風險。衛星波束覆蓋范圍內的所有用戶都具有隨機接入能力,直接通信的范圍廣,接通能力強,實時性好。雙模用戶終端定位手段豐富,可靠性高。系統及用戶終端的效費
108、比高,成本相對低廉。利用 RDSS 實現雙向授時,其精度可優于 10ns,與通常的 GPS 授時相比,可提高 5 10 倍??捎糜诟邉討B用戶的時間同步。研究分析與初步實踐證明,RNSS 與 RDSS 集成可成為未來衛星導航的最佳選擇,以滿足日益增長的導航定位、通信、授時之需要。四、北斗定位技術難點及不足北斗定位技術的難點表現在以下幾個方面:首先是時間的精準度問題。為了提供高穩定的時間頻率基準信號,每一顆導航衛星都要搭載精度非常高的原子鐘(超精密原子鐘)。由于技術要求高、指標嚴苛,我國原子鐘產品曾經完全依賴進口,是困擾無數航天人的關鍵問題之一。原來都是依靠進口,后來我國終于研制出了精度達到國際
109、先進水平的銣(r)原子鐘。據說,該原子鐘運行三百萬年,誤差都不超過一秒。其次是衛星覆蓋數量,以北斗三號為例,北斗三號衛星系統包含了 GEO(地球同步軌道)、IGSO(傾斜同步軌道)和MEO(中軌道)三種不同的軌道。這種混合星座的設計,能夠保證亞太大部分地區,每時可見 12-16 顆衛星,全球其他地區每時可見 4-6 顆衛星。此外,信號無法覆蓋室內且對環境免疫性較差,難以滿足室內定位以及室外遮擋等復雜區域定位的必要條件。五、北斗定位誤差來源及處理方法1、北斗定位誤差源衛星信號為電磁波信號,它主要由碼信號與導航電文信號調制而成,前者提供時間標記,用于確定衛星信號發射時間,后者提供衛星星歷等信息。衛
110、星信號從兩萬多米的高空傳播到地面,會受到諸多因素的干擾,根據傳統 GNSS 分類方法,可將這些影響因素分為三類:與衛星有關的誤差;與傳播路徑有關的誤差;與用戶接收機有關的誤差。具體誤差源見下表。34物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日表:北斗定位誤差源衛星時鐘差是衛星鐘頻率漂移引起的衛星鐘時間與 GPS 標準時之間的差值;衛星軌道誤差是指衛星星歷中表示的衛星軌道與真實軌道的不符值;相對論效
111、應是由于衛星鐘和接收機鐘所處的狀態(運動速度和重力位)不同而引起的衛星鐘與接收機鐘之間產生相對鐘誤差的現象;電離層延遲是值衛星信號穿過電離層(距地球表面 50-1000km 的空間范圍內)時,信號傳播的速度和路徑發生改變,從而導致的信號延遲;對流層延遲是指衛星信號穿過地球上方50km 左右未被電離的中性大氣層時,信號發生折射,傳播速度、路徑、方向發生改變;衛星信號從兩萬米高空向地面發射,接收機天線接收的信號不但有直接從衛星發射的信號,還有從反射體反射的間接信號,這兩種信號疊加被接收機接收后產生干涉從而影響碼和相位的量測,這種效應稱為多路徑效應;接收機鐘差是值用戶接收設備時鐘與衛星鐘之間的同步誤
112、差;天線相位中心偏差是值用戶接收設備的天線相位中心與設備幾何中心不一致引起的誤差;攝動天體(月球、太陽)對彈性地球的引力作用,使地球表面產生周期性的漲落,稱為固體潮現象,它同樣會影響定位。上述誤差源對定位的影響方式不盡相同,但都會導致定位出現發散、漂移等現象,如電離層延遲引起的衛星信號傳播路徑的距離差,沿天頂方向最大可達到 50m,沿水平方向最大可達到 150m,如此大的誤差,無論對測量還是導航,都是必須加以考慮的。2、北斗定位誤差處理方法目前,已有眾多方法用于處理這些誤差,按照處理順序,它們大致可分為三類:預處理、模型改正和參數估計:預處理:預處理過程是指在定位解算之前,利用導航電文或者 G
113、NSS 分析機構的產品,直接對衛星數據進行修正。導航電文可解碼出廣播星歷,其不僅提供了衛星位置信息,還提供了衛星鐘差、電離層延遲等改正信息,其提供的衛星軌道精度為 3-5m,由于是實時的,衛星鐘差與電離層延遲改正數精度不高。對于事后處理,可以直接采用國際 GNSS 服務組織(IGS)提供的高精度軌道鐘差產品通過插值或者擬合的方法來改正星歷誤差。除了軌道與鐘差,IGS 還提供高精度的電離層、對流層延遲改正產品。模型改正:模型改正同樣是在定位解算之前,根據已經建立好的誤差模型,無需外部數據引入,直接對數據進行改正。此類改正要求誤差易于建模且穩定,例如相對論效應、固體潮、地球潮汐等。參數估計:參數估
114、計是針對那些難以準確建模的誤差,將其作為與用戶三維坐標一樣的未知參數,在定位解算過程中。除了上述方法外,還有兩類很常用誤差源處理方法,一類是通過把衛星不同頻段或不同類型的數據按某種方式組合成一個新的數據,達到消除某類誤差的目的,如消電離層組合(需要兩個頻段信號),其消除了電離層延遲的高階項。另一類是差分法,其原理是利用一個參考基準站提供的高精度衛星數據,將其與用戶設備的衛星觀測數據差分,可消除掉衛星鐘差、衛星軌道誤差、電離層延遲、對流層延遲等誤差,實現在 1s 內,達到厘米甚至毫米級定位精度的效果。35IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7
115、 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日C 北斗 RTK 高精度定位北斗 RTK 高精度定位,載波相位差分技術,也叫差分定位,是一個對全球導航衛星系統進行輔助的技術。高精度衛星導航行業門檻較高,北斗 RTK 高精度定位技術是 GNSS 系統獲取高精度實時動態定位的重要手段,RTK定位主要由三部分組成,分別是基準站接收機、移動站接收機以及兩站之間數據傳輸鏈路。RTK 基準站將修正數據或采集的載波相位觀測值通過數據傳輸鏈路發送給建設在其數據傳輸范圍內的移動站,移動站接收機接收到的衛星觀測
116、數據與基準站發送的數據進行相位差分定位的過程,即為 RTK 定位過程。北斗 RTK 高精度定位核心技術包括:High-Precision GNSS Technologies全面接收機設計,包含 ASIC 和寬帶 RF 芯片傳感器融合及組合導航技術高精度測量天線技術具備強大抑制多路徑效應和抗干擾技術差分精度校正,區域全球廣域增強技術1、RTK 定位的構成RTK 高精度定位技術是 GNSS 系統獲取高精度實時動態定位的重要手段,RTK 定位主要由三部分組成,分別是基準站接收機、移動站接收機以及兩站之間數據傳輸鏈路。RTK 基準站將修正數據或采集的載波相位觀測值通過數據傳輸鏈路發送給建設在其數據傳輸
117、范圍內的移動站,移動站接收機接收到的衛星觀測數據與基準站發送的數據進行相位差分定位的過程,即為 RTK 定位過程。北斗/RTK 高精度定位系統由四大部分構成,即固定不動的基準站部分、負責數據處理的控制中心部分、負責數據通信的線路部分以及接受信息的用戶部分。這四部分中,數據的處理承擔著最為重要的角色,對數據的傳輸和接收起到了非常重要的作用。數據處理中心和基準站以及流動站之間通過數據通信線路進行聯系,通信線路可以為有線線路或無線鏈接。2、RTK 定位算法及數據處理流程:RTK 定位方法使用基準站和移動站的同步觀測數據,但基準站數據傳輸存在延遲,導致獲得的定位結果滯后。通常的36物聯網產品、方案,盡
118、在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日解決辦法是利用前一時刻移動站位置及接收的觀測數據,進行短時間延遲處理,作為虛擬基站的觀測數據,與當前時刻移動站接收的觀測數據,一起進行 RTK 定位解算。3、高精度 RTK 定位技術的常用功能基站平移。在“自啟動基準站”模式中基站發生移動或者重新假設的情況后,須進行基站平移步驟,使當前基站下再測量的點能和基站關機前相一致。點校正。RTK 點校正就是把 WGS84 坐標轉換為
119、當前項目的坐標系統而進行轉換參數的求解。點校正分為單點校正(三參)、兩點校正(四參)、三點校正(七參)、四點校正(七參)。點放樣。點放樣是把設計圖紙上工程建筑物的平面位置和高程,用一定的測量儀器(如 RTK)和方法測設到實地上去的測量工作,是測量坐標的一個反過程。4、北斗/RTK 技術實現精準定位的過程首先,確定基準站的個數及設定位置,再以設定的基準站作為數據處理的基礎來計算定位的準確度,然后將誤差改正數據發送給系統,最后,由用戶部分對得到的定位信息進行實時的誤差改正,并獲得準確的定位信息。該技術中涉及差分定位技術,使用北斗雙頻接收機,通過同步觀測法得以實現。它的測量中間站間距的有效距離最大可
120、達到上百千米,定位精度可達到厘米級,已具備非常高的定位準確度。另外,該技術智能程度高、使用范圍廣、效率高、費用低,并且還能大大減弱由諸多原因引起的系統誤差。5、北斗/RTK 高精度定位系統的優勢(1)定位精度高只要滿足RTK的基本工作條件,在一定的作業半徑范圍內(一般為4km),RTK的平面精度和高程精度都能達到厘米級,完全可以滿足一般工程測量的精度。一體化差分接收機同時接收多系統多頻率信號,全面支持北斗三號衛星新信號體制,支持 RTCM3.x 原始觀測量輸出、毫米級 GNSS 解算精度、RTK 算法,定位精度高,數據安全可靠,沒有誤差積累。國內高精度衛星定位導航企業從上世紀 90 年代的國外
121、產品經銷商向實現自主可控產品技術轉型,逐漸向具有高技術壁壘的產業鏈上游,如芯片、算法等領域延伸。在同樣的硬件環境下,算法優劣直接影響到 GNSS 等產品的測量精度。(2)作業效率高在定位的過程中,對于 20km 以內的靜態定位,只需要約 20 分鐘;在對快速靜態相對定位測量的過程中,流動站與基準站間距為 15km 以內的情況下,流動站觀測時間大約為兩分鐘,并且在此基礎上還能夠進行一次定位,其定位時間只需要幾秒鐘時間,定位速度較快,作業效率高。(3)靈活度更高8 通道并發設計(我司為國內唯一一家突破此技術的公司),卡容量更大,系統更強大;同時,軟件同步支持公有云、私有云、混合云、本地化,各種環境
122、均可輕松應對。隨著技術的發展與創新,各種定位手段在精度方面都在不斷進步,不僅為高精度定位的實現提供了基礎,同時也讓用戶對定位精度提出了更高的要求。如今,普通的北斗、GPS 等衛星定位手段,精度幾米到十多米,已經不足以滿足很多特殊場景的應用需求,亞米級定位正在悄然普及。注:針對高精度定位的市場信息,后文將做出更為深入的介紹。37IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗產業鏈發展符合微笑曲線規
123、律A 北斗系統產業鏈分析一、北斗系統產業結構北斗系統由空間段、地面段和用戶段三大部分組成??臻g段由由航天科技集團下屬單位主抓,地面段的研制生產以中電科集團等為主導,用戶段的產品及系統市場化特征較為明顯,參與主體眾多,包括軍工集團下屬公司、地方國企參軍公司及較多民參軍企業。衛星導航產業鏈中的中間段及地面段兩個環節,是國家核心基礎設施,主要由國家投資完成,而導航用戶段產業鏈環節,主要通過市場運作來滿足社會需求。導航用戶段可以細分為上中下游:上游:基礎產品研制、生產及銷售環節,是產業自主可控的關鍵,主要包括基礎器件、基礎軟件、基礎數據等基礎產品,廠商包括定位芯片廠商(室外定位芯片設計、封裝及制造等)
124、和定位模組商(室外定位終端模組設計、研發和制造)等;中游:各類終端集成產品和系統集成產品研制、生產、銷售和解決方案等,是產業發展的重點。主要廠商包括室外定位終端生產商(室外定位終端設計、研發及制造等)、解決方案商;下游:基于技術和產品的應用及運營服務環節,包括增值服務提供商、最終用戶、PNT 信息使用者等。03Part以下將分別針對導航用戶段的產業鏈上中下游各個環節進行分析。二、導航用戶段上游分析上游包括芯片、模組、天線、板卡、慣導及毫米波雷達、導航地圖等產業鏈環節,相關產品已輸出到 100 余個國家和地區。在北斗產業鏈中,以芯片為核心的上游核心器件是驅動北斗系統的元功能模塊,以下將針對北斗芯
125、片展開介紹。北斗芯片包含射頻芯片、基帶芯片及微處理器的芯片組,相關設備通過北斗芯片可以接收由北斗衛星發射的信號,從38物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日而完成定位導航的功能。如今,北斗衛星導航定位芯片等基礎核心部件的性能指標已追上甚至超越國際廠商,同時價格優勢逐漸凸顯。在北斗系統建設早期,國產北斗芯片受限于工藝、價格等因素,主要應用在專用領域,如公安、消防、應急救援、航海、精準農業、測繪
126、等領域,所以參與芯片設計的企業以科研院所為主。隨著北斗三號系統的建成并提供全球服務,國內外一大批專業企業進入該領域。就目前看來,頭部芯片公司機遇大于挑戰。資源向頭部企業聚集效應明顯,疊加產能瓶頸,以及上游供應鏈持續漲價,無規模、低毛利的公司很難生存,行業格局進一步加速分化;“云+芯”的商業模式在深刻演進、技術融合的趨勢越來越明顯,將推動行業應用以及新興市場規模不斷擴大;“缺芯”的環境加速國產替代進程,市場對國產需求增大,高質量客戶導入機會增多,同時對產品品質、質量和產能保障提出了更高的要求。未來,北斗芯片將朝著集成化、高精度+高動態化、多系統融合方向發展,實現核心技術自主可控,并提升國產北斗芯
127、片的海外市占率。表:北斗芯片一覽表39IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日三、導航用戶段中游分析1、終端生產商方面中游主要覆蓋車載終端、系統集成、國防安全終端、接收機、數據采集器、移動終端等產業。終端產品分為專業終端產品和消費終端產品。專業終端產品包括高精度測繪終端、授時終端等產品,北斗導航系統的應用最早也是體現在此類終端產品上;消費終端產品主要包括各類導航終端,這也是民營企業較為容易進入
128、的終端市場,其規模相對于專業終端要大得多,北斗導航系統在消費終端的應用廣度和深度主要取決于產品價格的下降和技術的進步。據不同應用場景,室外定位終端的應用可分為交通運輸、個人穿戴、汽車風控等:交通運輸(物流車隊管理和物流貨物追蹤、管理等)、個人穿戴(老人智慧看護、學生智慧校園管理等)、汽車風控(汽車租賃風險管控、共享出行車輛管理等)、農業(農機管理、畜牧管理等)、共享兩輪車(共享單車資源調度、管理、車輛防丟等)及其他。此外,中國室外定位終端行業整體風險較小。政策、市場和技術方面面臨的風險嚴重程度不一樣:政策方面:風險小。出于國家發展戰略考慮,中國政府仍會將物聯網作為重點發展領域,其中就包括定位終
129、端行業;但是宏觀調控具有不確定性,不排除政府由于經濟因素、政治因素、宏觀調控等因素,出臺針對行業的限制政策,若室外定位終端企業不能及時應對,將造成政策風險。市場方面:風險適中。室外定位終端產品對于技術和資金雙密集型產業,并且產品質量對于最終消費品影響較大,因此室外定位終端廠商會通過規模經濟、技術壁壘以及穩定的質量來維持市場地位、格局變動周期較長。技術方面:風險較大。短期來看,5G、云計算、無人駕駛技術的發展和應用將加速室外定位終端產品的升級和迭代,這將對室外定位終端性能和功耗提出更高的需求。若不能及時滿足,行業將面臨價格戰的惡性競爭。此外,從技術更迭的角度講,更迭的速度在加快,室外定位終端企業
130、在短時期內滿足客戶和市場的更高要求的難度變大;從研發周期上看,室外定位終端研發周期一般長于 1 年,短期由于新興技術的出現,將加速室外定位終端需求的升級,短期內對外定位終端企業或無法及時滿足市場需求而損失市場份額。2、解決方案商方面解決方案商處于北斗產業鏈用戶段中下游,該環節算法是行業核心競爭力。國內高精度衛星定位導航企業從上世紀 90年代的國外產品經銷商向實現自主可控產品技術轉型,逐漸向具有高技術壁壘的產業鏈上游,如芯片、算法等領域延伸。在同樣的硬件環境下,算法優劣直接影響到 GNSS 等產品的測量精度。四、導航用戶段下游分析從北斗產業鏈來看,下游是基于運營維護服務的各種應用領域,通過對衛星
131、信號的處理、轉化,提供衛星定位系統平臺作為北斗地面段和空間段的接口,有針對性地集成各種軟硬件平臺,服務于終端用戶并收取服務費形成收入的模式,如實時路況信息、定位、導航及通信等。成熟國家運營服務可以占到其導航產業的 70%以上,而在我國北斗產業中,2015年運營服務占比僅為 25%,直到 2021 年占比達到了 47.29%,可見該產業鏈環節的發展空間巨大,成長速度迅猛。40物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9
132、 月 20-22 日B 北斗產業鏈最新發展情況分析一、導航用戶段產業鏈各環節產值占比情況目前,我國導航用戶段已形成了較為完整的產業鏈,可將上、中、下游進一步細化為基礎器件、基礎軟件、基礎數據、終端集成、系統集成以及運營服務六個組成部分。根據歷年來中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書數據顯示,整個用戶段產業鏈上游環節產值占比不斷下降,包括細化到基礎器件、基礎軟件和基礎數據的產值占比都是下降狀態,但是產值由于具有核心技術支撐,議價能力較強,占比下降幅度相對較少。中游的終端集成、系統集成環節偏組裝和制造性質,附加值相對較低,產值占比下降的幅度較大,尤其終端特別明顯。下游運營服務環節附加值相對較高,產
133、值也隨應用場景和規模擴展,占比出現較明顯的增長,成為產值主要增長點??傮w上,我國衛星導航產業鏈上游產值占比下降較緩慢,下游產值占比明顯提升。圖:2014 年-2021 年北斗用戶段產業鏈各環節產值占比變化情況注:因 2022 年數據暫未更新,因此本圖表所統計的數據為 2014 年-2021 年間中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書所展示的數據。上游基礎器件方面,基礎器件迎自主可控機遇。目前我國支持北斗三號信號的芯片已形成產品矩陣。各大芯片公司紛紛發布了多款芯片,包括一體化芯片、基帶芯片、射頻芯片等多種類型,芯片制程已發展至 12nm,28nm 工藝制程的 Soc芯片已實現量產。衛星導航作為國家
134、空間基礎設施,其自主可控對于國家安全和經濟高質量發展具有重要意義。國內掌握核心芯片、天線等自主研發能力的北斗導航廠商將更加受益于行業發展。中游終端和系統集成方面,衛星導航應用不斷深入,終端廠商和系統廠商基于自身核心技術和產品,推出針對各種場景的應用解決方案,覆蓋測量測繪領域、定位增強領域和精準農業、數字施工、安全監測、智能駕駛等多個融合創新應用領域,提高用戶使用體驗和衛星導航應用滲透率。此外,衛星導航行業企業關注快速增長的高精度市場機會,而定位增強服務是高精度衛星導航應用的基礎,頭部企業均擁有地基增強方案。下游運營服務方面,潛在市場空間較大。除各環節附加值存在差異外,各環節的潛在市場空間也存在
135、差異,帶來了下游產值占比提升的趨勢。衛星導航產業賦能其他行業、領域,其應用產生的價值往往大于自身價值,因此下游運營服務潛在市場空間也大于上游和中游。行業內頭部企業紛紛進入運營服務環節。41IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、用戶段產業鏈競爭格局分析當前,我國衛星導航與位置服務領域企事業單位數量已經達到小幾萬家。根據 2022 年中國衛星定位導航協會發布的 中國衛星導航與位置服務產業發展
136、白皮書 顯示,截至2021年底,業內相關上市公司(含新三板)總數為90家,為歷年來最高,除部分新增的上市公司外,越來越多上市公司著力部署北斗相關業務,其中北京、廣東等地領跑。頭部衛星導航上市公司市占率較低,并且上市公司涉及衛星導航與位置服務的相關產值約占全國總體產值的 8.7左右。以披露清晰的衛星導航相關收入的上市公司為例,2021 年華測導航、中海達取得 10 億以上衛星導航產業相關收入,分別占行業總產值的比例為 0.41%和 0.38%,分別占行業核心產值的比例為 1.31%和 1.24%。這也反映出當前行業整體呈集中度較低的局面,但是未來行業集中度將得到提升,原因在于:一是政策支持培育骨
137、干企業。在當前產業集中度相對較低的情況下,規模效應較弱,存在部分環節重復研發、建設的42物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日問題。因此,2022 年 1 月工信部發布的關于大眾消費領域北斗推廣應用的若干意見中,明確提出要健全完善產業生態,扶持企業做優做強,發揮龍頭企業帶動作用。此外,2021 年 8 月,國家市場監管總局發布關于開展北斗基礎產品認證工作的實施意見,將建立實施北斗基礎產品認證
138、制度,營造有利于北斗基礎產品發展的良好環境?;A產品認證制度有利于優質產品的銷售和推廣,有助于骨干企業的發展和市場集中度的提升。二是衛星導航行業技術門檻正在提高。隨著北斗三號系統的空間段、地面段完成建設,可提供更加精確的空間、時間信息,對衛星導航信號接收設備提出了更高的要求,北斗三號系統建成后高精度市場產值增長明顯加快,擁有領先的核心技術的企業將更好受益于高精度市場的增長。以芯片為例,芯片生產資源將優先向頭部企業集中,規模較小、毛利率較低的企業將很難生存,衛星導航產業鏈上游將更快實現集中,產生衛星導航芯片龍頭。三、北斗產業鏈豐富度分析隨著北斗三號全球組網的實現,未來更大的增值空間一定是向民用以
139、及大眾行業市場轉移,未來還會有更多的企業加入到這個產業鏈當中來,產業鏈豐富度將能得到進一步提升,但各產業鏈環節表現略有不同。首先是上游環節,該產業鏈環節具有較高的進入門檻,因此只有擁有核心技術的企業才能進入,存在明顯的主導者,隨著市場的發展該環節還將更快實現集中,有望產生細分龍頭。其次是中游環節,中國室外定位終端行業整體市場吸引力較大,其中終端制造商市場吸引力最大:室外定位終端市場需求較大,但供應者較少且分散度較高,因此有較高的利潤率和較低的市場集中度。最后是下游環節,應用行業、領域較為廣泛,但各個細分市場規模較小,企業往往需要覆蓋多個細分市場,無法專注。但隨著衛星導航與物聯網、云計算、大數據
140、等前沿技術的結合,下游產值持續較快增加,細分市場的空間逐步擴大。這將推動更多企業參與進來,進一步提升產業鏈豐富度。四、北斗產業鏈圖譜展示43IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗市場的爆發與尷尬A 北斗產業市場發展關于北斗產業的市場發展現狀,本部分將從整體衛星導航產業切入分析,由于高精度定位市場越來越重要的地位,因此也將單獨對高精度定位市場進行分析。一、中國衛星導航產業市場規模我國衛星導
141、航產業產值持續增長。伴隨著北斗導航系統“三步走”建設和應用拓展,我國衛星導航行業產值持續增長。根據 2022中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書 顯示,2021年我國衛星導航與位置服務產業總體產值達到4690億元,較 2020 年增長 16.29。其中,包括與衛星導航技術研發和應用直接相關的芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備、基礎設施等在內的產業核心產值同比增長約 12.28,達到 1454 億元人民幣,在總體產值中占比為 31,增速高于上一年。由衛星導航應用和服務所衍生帶動形成的關聯產值同比增長約 18.20,達到 3236 億元,在總體產值中占比達到 69。2011 年至 2021
142、 年間,我國衛星導航產業產值年均復合增速達到 20.95%,近年來相對增速略有下降,但絕對增長相當可觀,行業仍處在快速增長周期。單看芯片這一環節,2021 年中國 GNSS 芯片市場規模達到 100.1 億元,占全球 GNSS 芯片市場總份額的 27.65%。在2021-2027 預測期間內,預計 GNSS 芯片市場將以 6.58%的復合年增長率穩步增長,預計 2027 年全球 GNSS 芯片市場總規模將會達到 532.15 億元。站在國際的角度來看,北斗以其較低成本、較高精度的特點,成為中國向世界提供的高科技、高性價比公共產品,北斗導航位置信息服務基礎設施建設方面已取得初步成果?!笆奈濉逼?/p>
143、間,北斗規模應用要實現市場化、產業化、國際化。其中,在國際化方面,北斗將結合“一帶一路”倡議,為海外市場提供更多產品和服務。目前,全球范圍內已經有約 140個國家愿意與北斗系統簽下合作協議,基于北斗的土地確權、精準農業、智慧港口等,已在東盟、南亞、東歐、西亞、非洲等地成功應用,服務當地經濟社會發展。此外,國際衛星導航芯片巨頭紛紛參與北斗導航系統的測試并發布支持北斗系統的產品。04Part44物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19
144、日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、高精度定位市場規模衛星導航和位置服務已經滲透到各行各業,未來高精度定位、萬物互聯具有更高的市場價值。受益于北斗三號的開通,高精度相關產品銷售收入實現了快速增長。根據 中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書,高精度應用明顯呈現泛在化和規?;厔?,2021 年相關產品銷售收入達到 151.9 億元,同比增長 37.59%,北斗三號系統建成后高精度市場產值增長明顯加快,擁有領先的核心芯片、天線等基礎器件技術的企業將更好受益于高精度市場的增長。芯片方面,2021 年高精度市場持續發展,國內厘米級應用高精度芯片、模塊和板卡年內總出貨量超過 120 萬片,主要應用場
145、景包括無人機、農機自動駕駛、智慧施工、測繪儀器、機器人、智能網聯汽車和物聯網等,高精度應用明顯呈現泛在化和規?;厔?。模組方面,國產高精度模塊已突破了技術瓶頸,具備一定的市場競爭力。隨著未來5G和北斗的雙輪驅動,二者相互賦能、深度融合,將進一步提升時空信息的精確度,帶來更加穩定可靠的服務。國產北斗高精度模塊在此大背景下也將大放異彩,有望在未來成為撼動國內外高精度領域的關鍵點。終端方面,據 GSA 預測,2029 年 GNSS 全球接收機出貨量將達 28 億臺,較 2019 年增加近 10 億臺,全球 GNSS 設備總裝機量將達 100 億部。其中,GNSS 單機價值在 5-150 歐元范圍內的
146、交通運輸市場將成為主要增長點,預計保持 6%的年增長率,市場增量可期;手機和可穿戴設備市場由于全球智能手機使用壽命增加、替換周期變長,增速趨緩;價格在150 歐元以上的高精 GNSS 接收設備占全球出貨量約 3%左右,預計全球市場空間由當前約 540 億美元增加至 2029 年 840億美元。因此,高精度 GNSS 接收機市場空間廣闊。服務方面,中國北斗帶來的高精度位置服務,近兩年正在進一步深度融入各行各業,京津冀、長三角、珠三角等地都在發展北斗產業。當前,對高精度衛星導航與定位服務的需求逐步提升,2026 年我國衛星導航與位置服務的市場規模有望超萬億元,2022 年至 2026 年年均復合增
147、速或達 16.69%。45IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日B 北斗產業市場發展特點一、北斗產業迎來爆發首先,北斗產業鏈的爆發有著較為明顯的次序特征,如由軍用向民用開放,由國內向國外推廣。受此影響,隨著北斗三號全球組網的實現,未來更大的增值空間一定是向民用以及大眾行業市場進行轉移。其次,隨著衛星導航與其他技術和產業深度融合發展,衛星導航與位置服務正在向綜合 PNT 與時空服務方向邁進,行
148、業市場和大眾市場需求正在發生深刻變化。從行業需求來講,變化主要來自更多精準化監管和服務需求,包括但不限于車道級監控、長大隧道內監控、精準農業、無人機、無人車、作業人員監控等的出現,使行業北斗應用需求從常規監控、導航、授時服務向更加精準、更加泛在、更加融合、更加安全的時空服務轉變。從大眾需求來講,變化主要來自大眾對智能化位置服務需求的出現,使大眾北斗應用需求從位置服務向以時空為核心的智能服務轉變,而基于時空的大數據和基于深度學習的人工智能,則進一步提升了智能化服務能力水平。隨著需求的變化帶來的將是未來市場形態和規模的巨大變化,很多新興應用場景和規?;袌稣谇娜宦涞?,潛力巨大。然后,高精度應用發
149、展迅速,高精度基礎設施建設快速推進,高精度器件和終端產品銷售規模加速增長,在電力、精準農業、精細化施工、高精度測繪、智能網聯汽車等細分市場中的基礎設施建設、高精度器件和產品的銷售規模呈現加速增長態勢。以自動駕駛為例,在 3G/4G 網絡時代,傳輸速率限制了自動駕駛技術的發展,5G 的到來為自動駕駛提供了傳輸數據的基礎。而這期間,正是北斗系統迅速發展的階段,可以為自動駕駛提供高精度定位和導航,兩者相輔相成。二、“北斗熱”下的尷尬局面市場特點有積極的一面,自然也會有消極的一面。當前“北斗熱”下確實也隱藏著一些尷尬的局面:首先,截至目前我國 40 余座北斗產業園中,建成并投入運行的不足一半。早期的野
150、蠻生長之后,部分北斗產業園“露出了馬腳”,很多省市利用北斗產業園區的招牌到處圈地,并不是真正為北斗導航產業服務,真正的北斗導航是不需要太多廠房。其次,目前北斗市場的發展主要還是基于正常的產品更新換代,專門為了北斗系統而去購買新產品的較少,這也就造成了當前仍未看到一個為北斗而生的產業。C 北斗產業市場發展推動級阻礙因素一、產業發展推動因素政策方面:“十四五”期間,國家將大力推動北斗在能源、通信、金融、民航、鐵路、水運、衛生與健康等重點行業的廣泛應用和深度融合,促進北斗在大眾領域及互聯網位置服務中的應用拓展,從而真正實現北斗應用服務的規?;?、市場化發展。46物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IO
151、TE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日表:北斗應用寫入多部門“十四五”規劃需求方面:凡是提到智慧或者智能,比如智慧城市、智能交通等,一定需要精準的位置和空間服務。未來我們要進入智能時代,從這個維度講,定位導航服務的市場機會非常大。以終端產品為例,物聯網智能化將倒逼定位終端智能化:物聯網領域智能化的進一步加深將推進室外定位終端產品需求釋放,尤其體現在交通運輸、汽車風控、智能穿戴、智慧農業和共享出行領域。中國室外定位終端行業整體市場吸
152、引力較大,其中終端制造商市場吸引力最大:室外定位終端市場需求較大,但供應者較少且分散度較高,因此有較高的利潤率和較低的市場集中度;芯片和模組廠商市場有著較高的利潤率,但存在明顯的主導者。技術方面:對比三代北斗系統可知,北斗系統服務性能越來越優異、功能越來越強大,可提供服務的服務也越來越多,技術方面不斷升級迭代,以滿足用戶多樣化需求。應用方面:北斗系統已由導航定位服務升級為時空信息服務,不斷催生北斗應用新業態,特別是與 5G、互聯網+、人工智能等新興技術融合應用,與新基建、共享經濟等方向深度交叉。尤其,在打造智能交通、智慧能源、智慧農業及水利、智能制造、智慧教育等數字化應用場景等方面,衛星導航與
153、位置服務產業已發揮出重要的時空賦能作用,加快推動了產業數字化,為我國數字經濟的發展賦予強大的生命力。47IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日二、產業發展阻礙因素對于可能制約著北斗產業實現更高速發展的因素有很多,大致可以劃分成外部、內部因素。外部因素:首先是貿易戰。雖然我國在衛星導航上已經做出一些必要的防范措施,避免未來有可能發生的不利情況,比如 GPS 系統突然停止服務后造成定位導航設備的
154、穩定性和安全性下降等。但也因為貿易戰的發生影響了北斗向全球輸出。其次是國內融資環境。目前上市北斗企業的資產總額僅為數百億元,各種途徑的融資總額僅為 100 億元左右。由于產業目前處于發展初期,企業經營狀況整體不佳,對私人資金、投行資金及風投資金缺乏吸引力,加上公開上市難度大,造成產業資金短缺,一定程度上會影響企業的正??蒲型度牒桶l展。內部因素:首先是產業鏈不夠團結,國內從事北斗相關產業的企業規模普遍偏小,呈小、散、亂的分布形態,導致產業整體競爭力較低,且不利于資源的合理配置。如何通過資源重組,進行北斗產業結構合理優化,構建產業聯盟提升產業的整體競爭力,是一個需要政府積極引導的重要課題。此外,目
155、前國內產業規范和技術標準還不完善,參與核心技術攻關的企業有十幾家,且各自為戰,缺乏合作與交流,重復研究現象嚴重。過多企業盲目投資進行關鍵技術研究,不僅加劇了資金短缺,而且浪費了寶貴的科研人力資源、設備資源,更延緩了技術攻關速度。其次是缺乏好的應用模式和商業模式。北斗導航系統的應用主要分布在交通、氣象、水利、防災減災等領域,且大多數是國家支持的,目前還沒有開始自發的行業采購。能否找到一個好的應用模式和商業模式,使提供商和消費者的利益達到平衡,是北斗用戶規模突破的關鍵。然后是人才缺口較大?,F階段我國北斗產業人才培養存在以下兩個核心問題:一是復合型導航技術人才尤其是拔尖創新人才培養體系不健全、人才儲
156、備不足;二是面向北斗產業的空天科技戰略力量較為單薄、自主創新能力依然薄弱。48物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日北斗應用只受想象力限制衛星定位導航系統的應用只受想象力的限制,這是一句業內名言。在我國大力發展數字經濟的背景下,國家“十四五”規劃明確提出“深化北斗系統推廣應用,推動北斗產業高質量發展”,特別是指出“時空信息、定位導航服務成為重要的新型基礎設施。在北斗規模應用進入市場化、產業化
157、、國際化發展的關鍵階段”的新形勢下,多重利好疊加的難得發展機遇,正在給我國衛星導航與位置服務產業快速健康持續發展注入源動力,并正以技術體系創新和應用模式創新為主線,積極推動“北斗+”融合創新和“+北斗”時空應用發展。如今“北斗+農業”、“北斗+交通”、“北斗+氣象”、“北斗+救援”、“北斗+物流”、“北斗+支付”等應用發展方興未艾。A 北斗應用領域發展概況一、北斗產業應用領域概覽北斗系統已由導航定位服務升級為時空信息服務,不斷催生北斗應用新業態,特別是與 5G、互聯網+、人工智能等新興技術融合應用,與新基建、共享經濟等方向深度交叉,衛星導航與位置服務產業已發揮出重要的時空賦能作用,加快推動了產
158、業數字化,為我國數字經濟的發展賦予強大的生命力。目前國內衛星導航與位置服務市場需求繼續保持穩定增長態勢。以新基建、交通、能源、水利等為代表的現代基礎設施體系建設對北斗應用的需求持續釋放,北斗在智能交通、智慧能源、智慧農業及水利、智能制造等領域的應用所形成的數字化場景,正在不斷形成新的細分市場,進一步擴大了我國衛星導航與位置服務的總體市場規模。北斗的應用市場主要可以分為行業應用、大眾消費和特殊應用三大市場。每個應用市場上有眾多的應用領域,針對每個應用領域又可以再細化出具體的應用場景。經過 AIoT 星圖研究院收集與整理,形成了一張北斗系統應用市場一覽圖。圖:北斗系統應用市場一覽圖(不完全統計)0
159、5Part49IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日從上圖可以看出,按照應用成熟度來看的話,不同的應用成熟度差異比較大,跨越從低到高,而從行業景氣度來看的話,目前能看到的這些行業景氣度都比較可觀,不同行業的景氣度差異跨度沒有那么大。二、行業應用市場北斗系統在行業應用市場中擁有豐富應用場景,并且由于各方都在持續推進北斗應用,因此部分細分領域的北斗應用比例已接近 100%,如在電力調控、管理信息
160、領域全面應用北斗授時信號、頻率同步骨干網全部接收北斗授頻、電力行業車輛全部安裝北斗車載終端等方面,同時,在自動駕駛、智能航運等先導應用方面已經開始啟動試點。以下將針對部分發展較為成熟、規模較大的北斗系統應用領域做簡單的介紹。1、智慧交通中共中央、國務院印發的交通強國建設綱要明確提出:“大力發展智慧交通”“推進北斗衛星導航系統應用”。衛星導航定位模組作為基礎產品,是終端產品實現定位導航的前提條件。作為北斗系統最大的民用用戶之一,車船監管市場的發展相對平穩,全國安裝北斗車載終端的重點運營車輛已超過 780 萬輛、郵政快遞干線車輛超 4 萬多輛、船舶超過 4.7萬多艘。根據北斗系統應用一覽圖,在智慧
161、交通領域中,主要的應用場景涉及公路、鐵路、海事、民航、智能網聯汽車等,以下將針對部分典型的應用場景展開簡單地說明。公路北斗系統在公路上的應用主要包括車輛監控(如客運車/渣土車/公務車/?;愤\輸車/出租車/公交車等)、形變安全監測及養護等。車輛檢測方面,可通過在車輛上安裝衛星導航接收機和數據發射機,車輛的位置信息能在幾秒鐘內自動轉發到中心站,并將這些位置信息可用于道路交通管理。以?;愤\輸為例,由于危險化學品因其易燃易爆易腐蝕特性,在運輸中存在巨大的風險,那么如何對這些車輛進行 24 小時全方位實時監控,在事故發生后第一時間得知消息及時消除二次事故的發生,北斗定位功能可以解決這一難題。50物聯
162、網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日形變安全監測及養護方面,交通運輸部發布“十四五”公路養護管理發展綱要指出,“十四五”時期將運用北斗系統,提升公路養護管理數字化水平。綱要指出,“十四五”時期將以數字化引領公路養護管理轉型升級,為北斗應用、車路協同、自動駕駛等提供支持,加快公路技術狀況檢測監測及養護裝備研發,重點是公路橋隧、交安設施等自動化快速檢測裝備、無人化養護施工裝備研發。提高決策水平,提
163、升公路養護管理工作效能。鐵路北斗系統在鐵路上的應用主要包括授時應用、列車定位及測速、形變安全監測等。天上的北斗和地上的高鐵,被譽為新時代中國速度和中國標準的國家“名片”。高鐵速度的背后,也離不開北斗高精度定位的護航。首先,基于衛星導航系統的列車定位是極其特殊且具有相當發展前景的一種方式,北斗衛星導航系統覆蓋范圍大,沒有通訊盲區,大大增強了定位的準確性和穩定性。其次,鐵路部門基于北斗系統的時間、時鐘同步系統,發展創新鐵路授時應用技術,以鐵道部調度中心為鐵路系統最高時間標準下發至各鐵路局,同時利用北斗導航衛星溯源至國家標準時間,以保證鐵路系統時間的精準度。然后,在鐵路應急通信應用技術方面,鐵路部門
164、運用衛星定位系統與既有應急通信系統融合的方式,由于鐵路應急事件具有事發地點分布大多位于野外區間的特點,當重大自然災害或重大事故發生時,傳統應急通信系統可能暫時或長時處于癱瘓狀態,不能及時進行應急通信,此時選擇衛星接入的方式可以有效進行應急通信。因此,采用衛星導航定位系統應急通信系統融合方案可以在不同情況下實現鐵路應急通信的指揮調度。北斗系統可以同時提供定位與短報文通信的功能不同于以往的任何設備,非常適合在災情信息采集與災害應急指揮中應用,可為減災救災部門提供及時、高效、可視化的信息采集分析和指揮調度服務。海事北斗系統在海事上的應用主要包括船只監控、應急搜救、海洋工程、河道監測、港口引水、港口自
165、動化作業等。目前,在世界各大洋和江河湖泊行駛的各類船舶大多都安裝了衛星導航終端設備,使海上和水路運輸更為高效和安全。無論水上裝備如何設計,最終無法落腳到定位、導航、通信等基本需求之上,北斗技術作為在這幾方面都可以發揮作用的“全能戰士”,我們更應充分挖掘它的潛力,將其作為未來標準競爭的基石。北斗系統將在任何天氣條件下,為水上航行船舶提供導航定位和安全保障。同時,北斗系統特有的短報文通信功能將支持各種新型服務的開發。根據2022 中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書,北斗系統已經在海洋事務、漁業生產等領域深入應用,海事公務船的北斗裝備率已經達到 100。民航北斗系統在民航上的應用主要包括運輸航空、
166、通用航空以及無人駕駛航空器。衛星導航是未來民航運行的核心與關鍵。推動北斗衛星導航系統的民航應用,就是要構建以北斗系統為核心,其他星座兼容、互操作的雙頻多星座 GNSS 技術應用體系;按照“從易到難,從便攜到機載,從監視到導航,通用運輸統籌推進”的總體實施路徑,逐步實現北斗系統民航行業應用“全覆蓋、可替代”,為運輸、通用航空及無人駕駛航空器提供精確完好、安全可靠的導航服務,為空中交通提供全空域監視服務。根據北斗系統的建設進度,結合民航發展現狀與需求,中國民航北斗衛星導航系統應用實施分為近期(2019 年2021 年)、中期(2022 年 2025 年)和遠期(2026 年 2035 年)三個階段
167、,具體目標分別為:51IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日近期目標:基本實現北斗系統通用航空低空空域定位及監視應用,完成北斗系統運輸航空器追蹤監控及授時應用典型示范,推動民航業高質量發展。中期目標:全面實現北斗系統通用航空定位、導航與監視應用,基本完成北斗星基增強系統運輸航空定位導航應用,全面推動北斗系統運輸航空導航及監視應用,實現大型無人機混合空域運行典型場景應用,積極支持“一帶一路”沿
168、線國家民航應用北斗。遠期目標:構建以北斗系統為核心的,與 GPS 等其他星座兼容、互操作的雙頻多星座 GNSS 技術應用體系,逐步實現北斗系統民航行業應用“全覆蓋、可替代”,為運輸、通用航空及無人駕駛航空器飛行提供精確完好、安全可靠的導航服務,為空中交通提供全空域監視服務,全面升級民航安全水平、空域容量、運行效率和服務能力,為新時代民航強國發展提供強大技術支撐,進一步推動北斗全球民航應用。智慧網聯汽車北斗系統在智慧網聯汽車方面的應用主要包括車路協同、自動駕駛、高精度地圖、交通大數據等。北斗系統與智能網聯汽車兩者在融合中相互促進。智能網聯汽車推動了北斗系統朝著向更高精度、增強干擾性、消除定點盲區
169、、多融合的趨勢發展,而北斗導航系統全時空、全時域、無盲點、高精度的這種趨勢,同樣助力智能網聯汽車從輔助駕駛向自動駕駛邁進,從信息發送往信息共享進行推進,由封閉場景應用向開放道路的實際嘗試。針對“智能交通”應用場景,國家進一步推進“北斗+智能網聯汽車”協同發展,并確定北京、上海、廣州、武漢、重慶、深圳、廈門、南京等 16 個城市為智慧城市基礎設施與智能網聯汽車協同發展試點城市。通過地基增強,即將北斗的天基系統(空中設施)和地基系統(地面配套設施,如電線桿、固定建筑等)相結合的方式,從而極大提高定位精度的技術。當前,北斗系統能夠在定位對象的時速高達 80 公里時,將定位誤差控制在 2 厘米。共享經
170、濟北斗系統在共享經濟方面的應用主要包括共享單車、共享充電樁等。共享單車方面,通過高精度導航定位、位置報告、北斗地基增強系統等功能,北斗技術可以幫助運營平臺做到人、車、后臺信息有效互通。對管理部門而言,在單車管理方面應用北斗系統,為行業管理提供了更加便捷、高效的技術手段,將能夠規范行業良性發展。對企業而言,能夠更準確追蹤車輛和運維位置,降低資產運營損失,還可以結合大數據管理平臺,實現智能調度運營,優化車輛調派。對市民而言,北斗系統高精度定位功能的應用,使得共享單車定位更準確,用戶能更容易找到可用車輛,提升了市民用車體驗。據統計,搭載國產北斗高精度定位芯片的北斗高精度共享單車投放已突破 500萬輛
171、,全面覆蓋全國 450 余座城市。未來北斗芯片級高精度定位將更快速、更廣泛地應用于以共享出行為代表的大眾消費領域。共享充電樁方面,由于北斗系統的可靠特性,可大大加強了充電設施運維的智能化,實時監控充電樁狀態,可在云端與電動汽車互聯互通,同時也有利于實現精細化管理。2、智慧物流近年來,中國智慧物流市場規模呈高速增長狀態。數據顯示,2020 年中國智慧物流市場規模近 6000 億元,2021 年中國智慧物流市場規模達 6477 億元,同比增長 10.9%。隨著物流業與互聯網融合的進一步深化,我國智慧物流市場規模不斷增長。有研究機構預測,2023 年中國智慧物流市場規模將達 7903 億元。52物聯
172、網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 在智慧物流領域,北斗扮演不可或缺的重要角色,目前主要應用于物流配貨、車輛調度與監控、快件監控、物流無人車等方面,眾多物流企業采用了北斗終端設備,北斗與物流業的融合加快了建設智慧物流的步伐。通過對車輛速度和路線的實時監控,保障駕駛安全;結合北斗系統的地理位置數據,進行數據分析和挖掘,定制了倉儲和站點急需上門接貨的位置信息,定制服務線路,提高物流效率,管控成本
173、,也讓信息更透明,讓查看物流信息的買家看到最便捷的配送路線。此外,一些電商平臺也開始利用北斗使物流變得更智慧,國內電商平臺還研制出了北斗智能車載終端及人員佩戴式手環設備等北斗產品,據初步測算,超過萬家的傳統商貿企業、中小企業、物流企業享受到了基于北斗導航技術的電商物流體驗。將北斗衛星導航技術應用到智慧物流中,將讓運輸信息透明化、數字化、可追溯化,幫助管理者做出更加科學高效的決策,最大限度地提升用車率和控制運營成本,極大促進智慧交通、智慧城市、智慧生活的發展建設。3、城市綜合管理城市綜合管理的范圍比較寬泛,一般包含市容市貌管理、環境衛生管理、“兩違”治理、渣土管控、案件辦理、景區 管理等多類需求
174、。而北斗系統在城市綜合管理方面的應用涉及到文旅方面的景區管理和文物管理相關場景,環衛方面的車輛/人員監控和調動以及其他的市政管理等內容。當前,隨著移動位置服務、智慧城市建設、物聯網建設的快速發展,北斗系統正以更加開放和融合的姿態擁抱城市建設,未來也將進一步向著多源融合,越來越適應復雜室內外綜合環境的高精度、大覆蓋、高實時、高可靠、低成本、可擴展等要求,最終實現真正的智慧城市的成熟應用。B 行業市場典型應用-自動駕駛一、自動駕駛高精度定位技術分類高精度定位技術根據使用的硬件不同,可以分為三大類:衛星導航(GNSS)、慣性導航(INS/IMU)、環境特性匹配定位。衛星信號定位:以 GNSS 系統為
175、主,結合 RTK 實現厘米級定位。GNSS 系統需使用 RTK 載波相位差分技術等增強技術,達到厘米級定位精度,由于實際環境、通信情況等因素會影響高精度定位算法的準確性,依賴于長時間積累實現算法迭代。53IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日慣性導航定位:不依賴任何外部信息,屬于自主導航定位,依靠慣性傳感器(IMU)獲得加速度和角速度信息,并由此推算獲得當前位置和方位。慣導系統可分為平臺式慣
176、導系統和捷聯式慣導系統兩大類。捷聯慣導系統(SINS)是在平臺式慣導系統基礎上發展而來的,結構簡單,具有可靠性高、體積小、重量輕、造價低的優勢,高速大容量的數字計算機技術和高精度陀螺儀技術的發展,因此捷聯導航系統在低成本、短期中精度導航中呈現出逐漸取代平臺式系統的趨勢。環境特性匹配定位:利用車載攝像頭、激光雷達等傳感器,感知周邊環境,用觀測到的特征和數據庫里的特征地圖進行匹配,得到車輛的位置和姿態。毫無疑問,完成智能駕駛的高精度定位,需要這三大類技術融合來實現,技術的大趨勢是多元融合、異構冗余。對于任何一個物理量的觀測,都采用多重傳感器取長補短的方式。二、明星組合:衛星定位與慣性導航在眾多高精
177、度定位方案中,僅 GNSS 衛星定位為車輛提供絕對定位信息。衛星導航和慣性導航組合使用,可在隧道、城市峽谷、高架橋等復雜場景提供穩定的絕對位置信息。因此,在自動輔助駕駛系統開發中,衛星定位和慣性導航定位兩者的結合(衛慣組合)逐漸被認可,兩者信息的互補性,可以更好的發揮系統的優勢。發展至今,部分 L2+車型均搭載衛慣組合導航,行業需求逐步剛性,部分汽車新勢力均規劃搭載高精度定位,近期各主機廠相繼推出數十款搭載高精度定位技術的車型。預計,慣性導航有望成為 L3 及以上自動駕駛的標配產品。因此,慣性導航系統有望憑借其自主性成為自動駕駛高精度定位中必不可少的關鍵部件。三、衛慣組合的優點分析慣性導航具有
178、較強的自主性,不依賴于外部信息,也不受外界電磁干擾的影響,數據更新頻率高,且是所有定位技術中最容易實現與其他傳感器提供的定位信息進行融合的主體。慣性導航作為定位信息融合的中心,將視覺傳感器、雷達、激光雷達、車身系統信息進行更深層次的融合。因此衛慣組合優點如下:精度高:GNSS 和 IMU 單獨定位達到厘米級,IMU 可以對車輛輪速,方向盤轉角,其他傳感信息結合,進一步提升定位精度。適用場景多:GNSS 提供全天候,全天時,絕對位置準確的定位;汽車進入隧道道或地下車庫等衛星信號丟失的領域,IMU 會根據失效前感知到的道路信息對汽車航跡進行推演,使得車輛保持安全行駛??煽啃蕴岣撸篒MU 可驗證 G
179、NSS 定位的自洽性,對于無法自洽的 GNSS 數據進行過濾和修正。C 行業市場典型應用-智慧農業隨著我國北斗衛星導航系統正式投入使用,在國家和各地農業相關政策的推動下,北斗衛星導航技術作為農業機械智能化技術中的一項關鍵技術,已經應用于耕、種、管、收等農業生產各個環節,并在生產實踐中取得了良好的應用效果。54物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日目前,基于北斗系統的農機自動駕駛系統超過 10
180、 萬臺/套,安裝農機定位、作業監測等遠程運維終端超過 45 萬臺/套,接入國家精準農業綜合數據服務平臺的農機裝備超過 25.8w 臺,全國全系統裝備北斗導航設備作業面積 6000 萬畝以上。一、北斗智慧農業發展現狀在農業領域里,北斗不僅提供簡單的定位信息還與傳感器技術、液壓控制相結合實現農業機械的全程自動化。我國已經建設了精準農業北斗農機自動導航駕駛系統和作物生產管理專家決策系統。它的核心內容是用于提供作物生長過程模擬、投入產出分析與模擬的模型庫;支持作物生產管理的數據資源的數據庫;作物生產管理知識、經驗的集合知識庫;基于數據、模型、知識庫的推理程序;人機交互界面程序等,自動控制精密播種、施肥
181、等。而且,田間肥力、墑情、苗情、雜草及病蟲害監測及信息采集處理技術設備可以利用北斗特有的短報文功能實現實時監控。據統計,全國已有將北斗終端作為標準配置的農機企業 45 家,已安裝農機自動駕駛系統超過 10 萬臺,安裝農機定位、作業監測等遠程運維終端超過 45 萬臺/套,全國接入國家精準農業綜合數據服務平臺的農機裝備達到 25.8 萬臺,實現了跨企業農機作業數據整合,水稻、小麥、玉米等主糧作物收獲和拖拉機作業的 24 小時動態監測。農機自動導航有利于提升標準化作業,增強土地利用率、農機作業效率以及降低勞動強度?,F階段我國農機自動駕駛滲透率極低,有較大提升空間。但是隨著時間的推移,基于北斗+5G
182、的無人駕駛農機、植保無人機等智能化設備進軍農業生產一線,北斗農機與植保無人機設備銷量持續增長。二、北斗智慧農業發展推動力1、政策補貼推動智能農機產品普及,農機自動駕駛滲透率有望提升。近年,國家陸續引發相關通知,大力支持自動導航、推動農機智能化普及:明確指出推廣使用智能終端和 應用智能作業模式,深化北斗系統在農業生產中的推廣應用,并將部分重點補貼測算比例 從 30%提高至 35%;2025 年推廣應用加裝北斗終端的農業機械不少于 50 萬臺。根據農業農村部數據,2020 年農機自 動駕駛系統銷售 1.7 萬套,同比增長超過兩倍,受益于國家農機補貼政策、北斗系統不斷 升級以及土地流轉面積增加,未來
183、我國農機自動駕駛系統或將維持高增長,預計 2025 年 農機自動駕駛銷量達 11.5 萬套。2、智能作業機械集成和多機作業遠程交互與共享,大幅提升農業作業效率?;诒倍?GNSS/INS 組合導航定位技術,開發出北斗農機自動導航控制系統、衛星平地系統、農機生產信息化管理平臺、土地整平解決方案、智能噴霧控制解決方案等,可實現智能作業機械集成和多機作業遠程交互與共享,大幅提升農業作業效率。55IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日
184、 深 圳 站 9 月 20-22 日3、無人機精準飛行市場呈現快速增長,大幅提升了高精度市場規模根據中國衛星導航定位協會相關研究,基于北斗+5G 的無人駕駛農機、植保無人機等智能化設備進軍農業生產一線,北斗農機與植保無人機設備銷量持續增長,越來越多的農機被納入相關服務平臺進行遠程作業和農機工況監測;高精度應用的精細化施工、精準農業、智能網聯汽車等細分市場呈現穩定增長態勢,由于無人機在農業和在抗擊新冠肺炎疫情中所起到的巨大作用,包括植保、物流、消殺、偵查、監視等在內的無人機精準飛行市場呈現快速增長,大幅提升了高精度市場規模,相關產品及服務總收入超過 150 億元。D 大眾消費市場分析2022 年
185、年初,工信部發布關于大眾消費領域北斗推廣應用的若干意見,指出北斗衛星導航系統是支撐我國經濟社會發展的重要空間基礎設施,北斗三號系統開通后,提高北斗產業支撐能力、擴大北斗應用普及率已成為促進北斗產業發展、保障國家安全的重要任務。目前,北斗系統已逐步形成深度應用、規?;l展的良好局面,全面賦能各行各業并實現顯著效益,正在成為智能手機、可穿戴設備等大眾消費產品定位功能的標準配置。1、總體概況隨著政府部門以及產業鏈相關企業等各方勢力的推動,面向規模大、占比高、影響面廣的大眾消費領域拓展北斗應用,取得積極成效:首先是產業供給能力明顯增強。近年來,工信部大力支持北斗短報文、高精度、低功耗等芯片/模塊的研發
186、和產業化,不斷改進工藝、提升性能、降低成本。其次是服務基礎設施逐步健全。完善北斗網絡輔助公共服務平臺能力建設,支持車道級應用,2022 年上半年,平臺北斗活躍用戶量平均每日 4030 萬,業務量每日 3.2 億次。然后是北斗應用規模不斷擴大。預計到 2031 年,全球 GNSS 設備安裝數將超過 100 億臺。大眾消費類細分市場再次占據解決方案主導地位,與出行旅游與健康、道路與汽車,貢獻 GNSS 應用設備的最大份額,達到 98之多。與 GNSS 接收機全球出貨量類似,GNSS 設備安裝數的最大份額由消費解決方案市場所占據,占 2021 年全球 GNSS 安裝設備的 89和 2031 年全球安
187、裝總數的 86。未來十年全球份額將略微下降 3,這主要是受智能手機使用壽命的延長所導致的出貨量下降的影響。與此同時,隨著車載系統在新車出貨量中的應用和集成的不斷增加,道路和汽車細分市場在全球 GNSS 設備安裝基數中的份額將從 2021 年的 9增長到 2031 年的 12。56物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日 2、手機應用情況智能手機高精度定位也是推動北斗大眾高精度位置服務應用的關鍵
188、所在,目前手機定位精度仍有提高的空間,其制約因素主要體現在以下兩個方面:一方面是手機上的硬件條件,智能手機集成度高,采用的超小型線極化天線信號損耗大,原始測量數據質量非常差。另一方面就是手機采用的定位方法,普遍都是衛星導航系統提供的標準單點定位服務,其定位精度無法滿足高精度應用需求。截止 2022 年,中國境內申請入網的智能手機中,有 128 款支持北斗定位,出貨量接近 1.4占去年上半年總出貨量的 98%以上。3、可穿戴應用利用北斗室內外快速定位和短報文功能,鼓勵企業開發融入北斗技術的可穿戴設備產品,提供面向老年人的尋人、健康監測預警、緊急呼救等服務,以及面向兒童的實時位置查詢,意外危險救助
189、,入離校(家)告知、失蹤追查等服務。E 特殊應用領域分析特殊市場方面,涉及軍用、警用、防災減災、應急救援、公共安全等領域。近兩年,北斗相關產品及服務在這些細分市場得到大量應用部署,從而推動特殊市場總體保持穩定增長。軍事應用方面,在衛導航系統出現后,導彈的制導不再是傳統的慣性制導和紅外制導,而是出現了利用衛星定位系統來進行制導的精確制導導彈。例如在海灣戰爭表現得較好的戰斧式巡航導彈。如果把導彈連入物聯網,在北斗系統準確定位導航的輔助下,導彈的生存力和制導精度可以實時地掌握,一旦有什么變化,可以隨時調整,提高了打擊精度,特別是對移動中的物體。防災減災方面,北斗系統在防災減災領域的主要應用覆蓋了災情
190、上報、災害預警、救災指揮、災情通信、監測樓宇橋梁水庫等眾多方面,近兩年在這方面也起到了非常重要的作用。北斗系統特有的短報文與位置報告功能能夠實現災害預警速報、救災指揮調度和快速應急通信,極大地提高災害應急救援反應速度和決策能力;返向鏈路是北斗國際搜救服務的鮮明特色,利用 MEO 衛星提供的返向鏈路服務,可為遇險用戶提供遇險信息的確認消息,可提升搜救效率、搜救成功率,更好地對遇險用戶進行心理安慰。警用方面,衛星導航系統是公安指揮調度中不可或缺的技術手段,在公安工作中發揮了重要作用。據不完全統計,全國公安機關各類警用設備中具有衛星定位功能的比例超過 50%。由于反恐、維穩、警衛、安保等大量公安業務
191、的敏感性和保密性,依賴國外衛星導航技術存在巨大安全隱患。因此,在公安業務領域逐步推廣使用我國研制的北斗衛星導航系統成為一種必然趨勢和內在要求。應急救援方面,北斗系統的出現,為進一步強化消防救援能力提供了新技術?;诒倍废到y的預警平臺會自動彈出火警位置,同時顯示樓宇周圍消防栓分布狀態。這些都是通過北斗系統厘米級高精度定位實現的。消防栓有沒有水壓、位置在哪都可顯示,大大方便了救援。57IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳
192、 站 9 月 20-22 日北斗產業風險與發展趨勢預測A 北斗產業風險分析關于北斗產業可能面臨的風險,本部分將從宏觀經濟、政策、人才、技術等方面進行分析。1、宏觀經濟風險。北斗行業市場需求與宏觀經濟密切相關,當下國際環境動蕩,加之國內經濟增長面臨三重壓力,某種程度上給會北斗產業鏈上的企業的經營帶來不利的影響。因此需要產業鏈上的企業將密切關注宏觀經濟的變化情況,穩字當頭,重點突破,建立創新機制,整合內部資源,形成合力。2、政策風險。出于國家發展戰略考慮,中國政府仍會將物聯網作為重點發展領域,其中就包括定位終端行業,但是宏觀調控具有不確定性,不排除政府由于經濟因素、政治因素、宏觀調控等因素,出臺針
193、對行業的限制政策,若室外定位終端企業不能及時應對,將造成政策風險。此外,國防信息化建設不及預期風險。北斗三號高精度導航應用率先在特殊市場應用,一定程度上受國防信息化支出、行業資本開支影響,存在國防信息化不及預期的風險。3、人才風險。以芯片企業為例,其業務所涉足的領域專業性和技術性強,對人才素質要求高,近年來隨著國家對硬科技的鼓勵和支持,對人才的搶奪競爭日益加劇,芯片公司將面臨人力資源成本不斷上升、技術人員和核心骨干缺乏的風險。同時,隨著衛星導航技術與人工智能、慣性導航、視覺等技術的融合,疊加外部環境的不確定性增加,對產業鏈相關企業的管理和規劃能力也提出了更高的要求。4、技術風險。短期來看,5G
194、、云計算、無人駕駛技術的發展和應用將加速室外定位終端產品的升級和迭代,這將對室外定位終端性能和功耗提出更高的需求。若不能及時滿足,行業將面臨價格戰的惡性競爭。此外,從技術更迭的角度講,更迭的速度在加快,室外定位終端企業在短時期內滿足客戶和市場的更高要求的難度變大;從研發周期上看,室外定位終端研發周期一般長于 1 年,短期由于新興技術的出現,將加速室外定位終端需求的升級,短期內對外定位終端企業或無法及時滿足市場需求而損失市場份額。此外,部分行業產品研發和市場推廣應用周期較長,需要較長的周期才能產生經濟效益,未來存在新技術和新產品不能預期完成和有效轉化為客戶訂單的風險。B 北斗產業趨勢分析關于北斗
195、產業未來發展趨勢,本報告總結了以下發展趨勢,分別從技術、產品、應用、市場、產業鏈及服務層面進行展望:第一、技術融合發展。北斗與地面網絡協同、多種地面定位技術的協同以及室內外協同的高精度無縫定位技術已成為未來的發展趨勢,如融合慣性導航、視覺、圖像識別等感知技術,此外還將促進北斗與 5G、物聯網、車聯網、衛星互聯網等新技術的融合創新。重點突破短報文集成應用、融合衛星/基站/傳感器的室內外無縫定位、自適應防欺騙抗干擾等關鍵技術,加快推進高精度、低功耗、低成本、小型化的北斗芯片及關鍵元器件研發和產業化。06Part58物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8
196、 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日第二、國產替代趨勢更加明顯。北斗用戶段上游芯片、板卡與天線的國產替代均已取得較大進展,上游元器件的國產化水平不斷提升:高精度市場,國產替代已基本完成。但從芯片層面看,我國導航芯片技術已經邁入先進國家的行列,國產替代的趨勢已經不可阻擋。第三、產品向著多模多頻發展。從定位可靠性來說,北斗衛星定位正在由依靠單模單頻、單模雙頻的定位方式,開始向多模多頻系統發展,從場景和效果角度來看,高連續、高可靠的、瞬時高精度定位方向將會成為重點研究方向。第四
197、、產業鏈企業業務縱向延伸加劇。由于衛星導航行業下游較分散,行業內企業橫向并購的整合往往較為困難,規模效應不明顯。因此行業內企業大多采取縱向延伸的策略,通過收并購或自主研發,進入上下游環節,提升供應鏈能力,提升整體核心競爭力,從而獲得更好經營業績。尤其,處于中下游的企業向上游不斷拓展,多家衛星導航行業的終端制造商和系統集成商,抓住北斗三號系統建成開通、高精度需求有望快速增長的機遇,開始自主研發衛星導航芯片等基礎器件,向產業鏈上游延伸。目前上市公司中已有多家企業形成了覆蓋上下游全產業鏈的布局,如海格通信、北斗星通、華測導航、中海達、振芯科技、華力創通、合眾思壯、司南導航等。未來,形成覆蓋上下游全產
198、業鏈布局的衛星導航頭部企業仍將會有增長。此外,除了在北斗用戶段尋求業務拓展,形成覆蓋用戶段上下游全產業鏈布局以外,更有甚者,部分企業業務布局觸及到商業雷達衛星星座。第五、應用場景化要求攀升。在技術已經相當成熟的今天,定位服務的成功已經不再是單純拼的產品,加之基于物聯網的碎片化的特點,市場越來越需要從數據采集、傳輸、分析、決策和執行的閉環解決方案,所以在豐富產品線的方向上越需要以場景化為主,圍繞場景化進行拓展。因此,能否打造可行的“場景化解決方案”實現商業落地,這背后體現的不僅有一家企業的技術積累,還有整合能力及服務能力。第六、市場增長空間聚焦在中下游的民用市場。北斗三端應用需求增長強力拉動產業
199、鏈各環節蓬勃發展,行業應用和大眾應用全面打開。未來,民用需求將被徹底激活,帶來強勁的市場增長,尤其其下游的增值服務將逐漸成為最大收入來源。第七、海外市場開拓加速。根據官方資料顯示,北斗系統服務已經覆蓋 200 多個國家和地區,用戶突破一億,日服務達兩億次,全世界一半以上的國家都已開始使用北斗系統。再者,全球范圍內已經有約 140 個國家愿意與北斗系統簽下合作協議。這些都意味著北斗系統在海外市場上有巨大的市場空間等待挖掘,未來海外市場必將加速開拓。第八、高精度應用市場不斷壯大。高精度應用的精細化施工、精準農業、智能網聯汽車等細分市場呈現穩定增長態勢。此前由于無人機在農業和在抗擊新冠肺炎疫情中所起
200、到的巨大作用,包括植保、物流、消殺、偵查、監視等在內的無人機精準飛行市場呈現快速增長,大幅提升了高精度市場規模,可以看到高精度應用明顯呈現泛在化和規?;厔?。隨著智能駕駛漸行漸近,組合導航產品將成為高等級自動駕駛車型的標配,有望開辟新的藍海。北斗芯片級高精度定位將更快速、更廣泛地應用于以共享出行為代表的大眾消費領域。此外,北斗智慧港口應用市場、北斗礦山治理應用市場、北斗車路協同應用市場成為北斗應用的新興市場,呈現出較快增長態勢。59IOTE 2023物聯網展物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯
201、 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日結束語北斗衛星導航系統作為我國具有獨立自主知識產權的技術未來將更好地服務于物聯網產業的發展,更好地服務于國民經濟和國防建設。在物聯網應用中,信號需要對網絡中的每個物體進行精準的導航和位置服務,而北斗衛星導航系統準確的定位、導航和授時功能正好滿足需求。在北斗衛星導航系統的支持下,物聯網應用范圍也將不斷得到拓寬。在萬物互聯的當口,北斗衛星導航系統注定與這場物聯網盛宴緊密相關,北斗衛星產業變局正在發生,新的產品形態、產業生態、市場格局、應用版圖正在形成。關于北斗衛星的這一切內容,在 AIoT 星圖研究院即將發布的北斗室外
202、物聯網定位市場調研報告(2023 版)將會有較為全面的呈現。在此,非常感謝參與本次市場調研的企業的鼎力支持,他們向我們傳遞了非??少F的行業信息,這些信息是形成本次報告最重要的支撐。最后,因各方面原因的限制,我們無法與所有低功耗遠距離物聯網技術相關企業一次進行深度的交流,在獲取市場信息與行業觀點方面難免存 在不充分的地方。因此,若您對報告的內容有疑問或者愿意將更多的觀點 與我們進行分享、探討的話歡迎與我們聯系。60物聯網產品、方案,盡在 IoT 庫 IOTE 2023物聯網展展 位 預 定:1 8 6 7 6 3 8 5 9 3 3I OT E 2 0 2 3 國 際 物 聯 網 展 上 海 站 5 月 17-19 日 深 圳 站 9 月 20-22 日