前言

随着新一代信息技术的不断发展，提供感知信息的物联网与作为时空基准的卫星导航系统之间的结合越来越紧密。北斗卫星导航系统作为中国自主可控的时空基准，2020年开始提供完整的全球服务。技术的关键在于应用，精准时空与万物互联的紧密结合在对多种行业进行赋能的同时，也引领了更多行业的变革。根据中国卫星导航定位协会统计，2018年中国卫星导航与位置服务产业的总产值已经突破了3000亿元，其中北斗对产业的核心产值贡献超过80%。因此，物联网与北斗应用的不断发展不仅关系到中国的国家安全，而且极大地促进了中国的经济发展。随着5G、云计算、大数据、人工智能等一系列新兴技术的发展，物联网与北斗应用将会给产业发展带来更加蓬勃的生机。

2018年12月27日，北斗三号基本系统建成及提供全球服务情况发布会在国务院新闻办公室新闻发布厅召开，发布会正式宣布北斗三号的基本系统已经完成建设并提供全球服务。北斗是中国自主建设、独立运行，可以与世界其他卫星导航系统兼容共用的全球卫星导航系统。从20世纪90年代开始，中国按“三步走”战略，完成北斗一号、北斗二号、北斗三号系统建设，“先有源后无源，先区域后全球”，走出了一条中国特色的卫星导航系统建设道路。

在“自主创新、团结协作、攻坚克难、追求卓越”的北斗精神指引下，北斗系统通过高强密度组网提供全球服务能力，高运行速度确保稳定服务，高标准打造国际合作新亮点，高精度带动应用新突破。目前，北斗系统已经能在全球范围内以95%的置信度达到水平10m、高程10m的定位精度，0.2m/s的测速精度，20ns的授时精度，系统服务可用性大于95%；在亚太地区，以95%的置信度达到水平和高程均为5m的定位精度，包括“一带一路”沿线国家和地区在内的世界各地人民，均可享受到北斗系统服务。通过北斗地基增强系统，北斗系统提供的时空信息精度能提高至实时厘米级、后处理毫米级，使得精准的时空信息能够以极低的成本和极便捷的方式被广泛应用至各种行业。

物联网是以感知为前提，实现人与人、人与物、物与物全面互联的网络。目前，物联网行业已经从技术完善阶段发展至应用普及阶段。随着各类近场通信技术和低功耗通信技术的不断完善，人工智能技术不断涌现，在供给侧改革和需求侧改革的双重推动下，物联网行业掀起了以基础性行业和规模消费为代表的第三次发展浪潮。相关数据显示，全球物联网产业规模由2008年的500亿美元增长至2018年的1510亿美元；到2022年，中国物联网市场支出预计将达2552.3亿美元，占全球同期总支出的24.3%，仅次于美国的25.2%，位列全球第二，万物互联的愿景正在实现。

技术发展的关键在于应用，只有应用普及的阶段，才是各类技术创造价值的阶段。在精准时空与万物互联等技术推动下，普及行业应用成为技术发展的重中之重。技术在为行业赋能的同时，也引领了行业的变革。

在新的形势下，北斗系统的行业应用要从注重平台建设向注重平台能力转变，将地基增强系统提供的精准时空信息与行业应用深度结合，提高平台的能力，为行业赋能；从注重规模、数量向注重品质、内涵转变。北斗应用的规模效应已经凸显，更重要的是把应用质量提升到一定水平；从传统领域划分向创新集成转变，以交通物流、安全应急等传统应用领域的经验和方案为依托，配合其他行业进行创新性应用的开发；从单一模式向多元模式转变，北斗提供的精准时空信息和物联网传感器提供的业务信息紧密结合，使北斗应用不再局限于定位、导航和授时，而是以时空为抓手，以感知为基础，以信息传输为纽带，全方位提升行业应用水平；从注重优势向注重共享转变，把在某一行业所形成的优势与更多行业共享，把北斗时空信息分享到越来越多的行业，不断践行两弹一星元勋、北斗系统首任总设计师孙家栋院士提出的“天上好用、地上用好”的理念。

本书在编写过程中，由王诚龙博士、贾婧媛博士、马子玄博士、刘泾洋硕士、陈佳琦硕士对稿件进行了整理并绘制了插图。本书中的行业应用分析内容得到了中国卫星导航定位协会及其精准应用专业委员会、深圳市北斗产业互联网研究院的大力支持。本书的出版还得到了北京市科技计划（Z181100003518003）和北京市金桥工程种子资金（ZZ19018）的支持，在此一并表示感谢。本书第1章～第5章、第7章及第6章6.7～6.9节由王博执笔，第6章6.1节、6.5节和6.6节由刘向升执笔，第6章6.2～6.4节由张存杰执笔，全书由王博统一定稿。本书初稿完成后，由苗前军博士、曹冲研究员和张全德教授级高工进行了审阅，提出了非常宝贵的意见和建议，特此表示衷心感谢。

物联网与卫星导航系统作为正在发展的高新技术，不仅涉及多种学科理论的交叉，同时还是一项工程性很强的应用技术，限于作者的水平和资料查阅范围，书中疏漏之处在所难免，敬请广大读者批评指正。

编著者
2020年2月于北京