为了提升学生的专业学习兴趣，拓展学生的专业视野，2023年11月15日下午，北斗学院邀请武汉大学卫星导航定位技术研究中心教授、我院特聘教授叶世榕老师举办了主题为“北斗赋能物联网”的学术讲座。北斗学院田茂院长和全体教师，以及北斗学院通信工程和物联网工程专业的学生聆听了本次讲座。

一、   卫星导航技术与北斗导航系统的发展

首先，叶世榕教授介绍了卫星导航技术与北斗导航系统的发展历程。他通过黄帝部落与蚩尤部落涿鹿大战的传说，古希腊人与罗马人在地中海区域的海上商业活动与战争，以及我国明代郑和下西洋的史料，揭示了自从人类出现最初的政治、经济和军事活动，便有了对导航的需求。并且导航随着人类政治、经济和军事活动的发展而不断从低级向高级发展。进入 20世纪后，随着人类科技水平的提高，第一无线电导航系统——无线电信标问世，开创了海洋船舶和航空飞行器导航的新篇章。随后，涌现了仪表着陆系统、微波着陆系统、罗兰 C、奥米伽等陆基无线电导航系统。但是，陆基无线电导航系统普遍存在下列不足：信号覆盖区域有限、技术落后、设备陈旧、定位精度低，难以适应现代导航定位需要。

卫星导航系统，特别是 GPS卫星全球定位系统的问世，给无线电导航注入了强劲的生命活力，开创了无线电导航定位的新时代。卫星导航不仅带来了无线电导航一场深刻的技术革命，而且为大地测量学、地球动力学、地球物理学、天体力学、载人航天学、全球海洋学和全球气象学提供了一种高精度和全天候的测量新技术。

20 世纪后期，中国开始探索自主可控的卫星导航系统发展道路，逐步形成了“三步走”发展战略： 2000年年底，建成北斗卫星导航试验系统即北斗一号，向中国区域提供服务；2012 年年底，建成北斗二号区域系统，向亚太地区提供服务； 2020 年7月31日，建成北斗三号全球系统，向全球提供服务。2035年前还将建设完善更加泛在、更加融合、更加智能的综合时空体系。北斗三号系统由3颗地球静止轨道（geostationary Earth orbit，GEO）卫星、3颗倾斜地球同步轨道（inclined geosynchronous orbits，IGSO）卫星和24颗中圆地球轨道（medium Earth orbit，MEO）卫星组成。北斗三号卫星导航系统具有七大服务功能：一是定位导航授时服务；二是全球短报文服务；三是国际搜救服务；四是区域短报文服务；五是精密单点定位服务；六是星基增强服务；七是地基增强服务。

二、物联网技术的发展

接着，叶世榕教授介绍了物联网技术的发展。20世纪60年代， 美国4所大学的超级计算机开始采用TCP/IP协议联机， 正式拉开了互联网时代的序幕。1995年，物联网概念最早出现于比尔盖茨《未来之路》。1999年，美国Auto-ID首先提出“物联网”的概念。 2003年，美国《技术评论》提出传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。经过60余年的发展， 设备网络互连已从大型计算机时代发展到个人计算机时代，我们正在从移动计算时代走向万物互联时代，软件及硬件设备发生了翻天覆地的变化，联网的要求由之前的“人与人” 相连转变为“人与物” 及“物与物” 相连。根据Gartner的数据，目前PC、平板电脑和手机的全球出货量已超过21.5亿台， 而据GSMA最新报告显示，全球物联网设备连接数量达到110亿台。 可以说，物联网因其应用广泛性、 用户友好性、 生态完整性而具有巨大的发展潜力。

物联网的体系结构可以分为3个层次：感知层、传输层、应用层。感知层是物联网发展和应用的基础，包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信、卫星导航等为主要技术，其任务是识别物体和采集系统中的相关信息，从而实现对“物”的认识与感知。传输层是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络，它通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，用于沟通感知层和应用层，如5G技术。应用层是将物联网技术与专业技术相互融合，利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。它是物联网发展的目的。物联网的应用可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案，如云计算、中间件、数据融合。

三、北斗系统与物联网融合应用

然后，叶世榕教授介绍了北斗系统与物联网的融合应用。他指出，物联网感知层是实现物联网全面感知的基础。传感器作为物联网采集信息的终端工具，就如同是物联网的“眼睛”、“鼻子”、“耳朵”和“指尖”，是实现自动检测和自动控制的首要环节。而北斗正好可以作为感知层提供需要感知物体的时间和空间位置信息。所以，一方面，北斗是时空信息和导航定位服务的基础设施；另一方面，北斗能够赋能万物互联，而万物互联引领了数字化经济发展的新潮流。因此，北斗助力数字经济意义重大。如在智慧城市建设中，北斗的定位、导航和授时功能，为智慧城市的建设提供了空间和时间信息。北斗通过与人工智能、大数据、云计算、5G通信等新技术的融合，其应用范围从导航定位延伸到了工业互联网、物联网、车联网等新兴应用领域，北斗能让万物更互联。在万物互联时代，北斗的应用只受限于想象力。

四、总结与思考

最后，叶世榕教授总结到，当前随着全球数字化发展的日益加快，卫星导航系统已经在经济发展、国防建设等领域中发挥了重要的作用，并深刻地影响着人们的生活方式和科技创新方式。万物互联时代正在向我们走来，不仅驱动着全社会数字化转型，而且引领了数字经济的新潮流。北斗赋能万物互联，助力数字经济发展，推动高质量发展，正引领社会发展，让生活更精彩。

在互动环节，叶教授耐心解答了同学们提出的困惑，并鼓励同学们要勇于探索、不断创新。讲座在大家的掌声中结束，大家都表示受益匪浅，认为此次讲座是一场精彩纷呈的学术盛宴。