北斗时空工业互联网平台基于工业互联网、北斗技术，融合工业互联网数据和北斗数据，提供工业互联网 + 北斗的应用服务，可有效弥补已有工业互联网平台空间数据精度不足、时间数据准确度不够、工业设备或产品空间位置感知弱的瓶颈，促使工业互联网企业专注于模型算法、业务流程、人机交互和用户体验。北斗时空工业互联网平台总体架构设计遵循工业互联网体系架构 2.0 建设纲要，采用“四横两纵”式的云服务体系结构。边缘层包括网络通信层及数据集成和边缘处理技术组件。通信层由 4G/5G、NB-IoT/LoRa、互联网、卫星通信、企业专网等构成。数据集成和边缘处理技术组件包含设备接入、协议解析和边缘数据处理。边缘层之上有三层，分别是基础设施层IaaS、平台服务层 PaaS、应用层 SaaS。北斗时空工业互联网平台架构如图 1 所示。
3.1 数据接入流程
（1）接入框架
（2）接入原则
其中平台数据接入须遵守规范化、安全性、保密性三大原则。一是接入平台的设备应具备标准化产品功能，并通过相关主管单位的产品质量认定；二是设备工作应处于稳定运行状态，保证数据传输过程安全、完整；三是设备数据应具备安全保密协议，通过授权方可使用，防止非法授权。
（3）基本要求
北斗时空工业互联网平台数据接入的基本要求为：
1）设备要求：设备应配备硬件通信模块，具备在室外环境下实时定位功能，支持 RTCM 标准协议；
2）设备状态：应能实时监测终端状态，并给出相应的视觉和（或）音响提示信息；
3）安全授权：接入北斗时空工业互联网平台的设备，应通过平台安全授权；
4）数据接口：至少提供一个数据接口，以便于与外部设备进行数据通信；
5）数据要求：在室外环境下支持实时定位；
6）传输要求：支持 3G、4G、5G、NB-IoT 网络、北斗短报文通信方式中的一种或者多种。
(4）接入流程
各类设备接入北斗时空工业互联网平台的通用接入
设备接入北斗时空工业互联网平台，需要将设备推送数据目的参数指向平台，然后申请将终端唯一识别号入库到平台，最后由平台完成终端协议解析、数据处理，即完成接入。用户通过注册平台账号、绑定完成接入的设备即可以获取相关的数据。该流程环节涉及四种角色：
1）应用开发者：负责在本地开发应用程序、打包生成程序包等；
2）应用运维者：负责应用的创建、启动和停止，应用部署过程中负责将程序包与中间件进行绑定、上传代码及生成 APP 等操作；
3）应用服务管理者：负责使用中间件服务接入、服务申请创建和服务绑定等操作，并可对已有服务的运行状态进行监控；
4）应用监管者：负责监测应用网络流量、访问用户量、CPU 运行状态、内存资源占用情况和应用健康情况等，可对应用的监控报警进行设置，实现应用自动启停。
相关角色在不同阶段进行不同操作步骤，首先开发人员在本地使用开发类接口开发应用程序，生成可部署的程序包；随后运维人员根据开发人员提供的程序包，进行应用创建、域名绑定及中间件服务申请等操作，完成应用创建；服务管理人员完成中间件服务创建并与应用进行绑定，管理中间件服务接入，并监控中间件服务；最后，运维人员完成程序包与中间件绑定，上传应用程序代码，启动生成应用 APP，并对代码进行持续迭代部署，应用接入完成后，监管人员可调用应用监管类接口查看和监测应用运行情况。
1）数据准备。将待汇聚数据由设备数据资源与北斗时空工业互联网平台共同约定数据字段与类型，进行数据标准化预处理，预处理后的数据需要匹配平台专题库数据字段。该阶段文件交换方式采用按资源申请约定的文件类型生成待汇聚数据资源文件，同时留存文件备份用于文件数据对账；API 调用方式采用按汇聚申请约定明确服务接口及其调用方式。
2）数据接入。数据接入步骤主要包括预校验、迁移和对账。各接入方式的预校验项包括：一是各映射数据字段是否与目标表对应，字段类型是否与目标表对应字段兼容，字段是否能够完成映射，目标表要求的业务必填字段是否具备；二是文件的哈希值是否保持一致，文件中各字段是否解析正常。三是接口的签名校验是否成功，接口数据解析是否正常。
3）数据入库。北斗时空工业互联网平台提供专门的数据入库工具，采用实时处理、批处理等方式，对进入前置库的数据进行校验、融合、清洗、加工并最终写入正式库。
4）异常处理。对于数据接入过程中产生的异常数据，由平台生成日志记录并反馈给设备数据资源。设备数据资源接收异常数据后，核实异常数据类型，并按照约定修改，重新提交数据接入流程。
平台通过建立安全防护体系，搭建部署安全防护
系统，确保数据的安全，数据安全性要求应符合 GB/T22239—2019。相关保障性设计包括：
1）数据完整性。应采用校验技术保证重要数据在传输过程中的完整性。
2）数据备份恢复。具体要求包括提供重要数据的本地数据备份与恢复功能和提供异地数据备份功能，利用通信网络将重要数据定时批量传送至备用场地。
3）数据保护。数据存储应采用多种存储方式相结合的模式，可以通过相互同步来保证数据完整性、一致性。
4）数据访问控制。为保护访问工业互联网平台的合法性，在登陆访问连接时，应当进行用户身份验证。
5）数据访问权限。应当根据用户身份划分不同的数据权限等级，具有不同的数据访问权限。
6）授时可信标识。标识授时系统需要经过可信认证，满足防诱骗和完好性要求。
7）数据加密传输。建议数据加密传输，密钥等级为初级密钥。
智慧化工园区的建设内容包括园区内危化品运输车辆精准定位，位置智能规划，限停限行适时把控；园区多种传感器综合数据采集（位置、时间、感知数据）；园区环保数据全维度感知，及时预测环境潜在风险等。
通过北斗时空工业互联网平台，将时空数据与园区内环保、安全、消防和物流有机结合，实现人、物、区域功能之间的无缝链接和协同联动，提高园区的运行效率，保障园区的运行安全性，当前已在浙江嘉兴港区进行示范应用。
园区依托北斗时空工业互联网平台，一是开展危化品安全运输服务，通过北斗定位数据，实现危化品运输车位置实时监控和配送管理。通过短报文，对危化品的温度、位置等状态信息进行传输，确保全天时安全监控危化品运输车状态。二是开展智慧物流服务，通过港区全局轨迹管理、园区准入管理、园区通信路线管理、企业调度人员维护、物流运输公司管理和精准化调度管理等功能，为政府监管、承运方、委托方和押运员提供服务。三是开展智慧液化天然气（LNG）管理应用，融合平台提供的物联网、5G、云平台和大数据、天地一体化技术实现液化天然气的全流程运输、存储、配送管理。
综上，智慧化工园区利用北斗时空工业互联网平台的定位功能，解决位置的精确性问题，实现危化车辆定位精度 0.5m，危化车辆流通率提升 20%，事故违章率降低15%，危化品园区范围内监管率达到 100%。解决了数据的时间基准同步问题，赋予工业数据时间属性，基于北斗时间基准采集危险源监测传感器、大气监测站，雨水传感器等数据，实现化工监测数据精确时空属性赋值。短报文解决了在通信网络不好或者不存在的情况下，关键设备状态信息的回传。通过地理信息系统（GIS），构建嘉兴港区智慧化工园区高精度空间地理信息，完成园区车辆高精度可视化实景联动指挥调度。
智能化、无人化的自动化集装箱码头是港口装备与系统研发的技术制高点。面对世界第一港机制造大国产业升级的主导技术需求，以及智能制造、高速物流、绿色港口的创新发展需求，自动化码头的成套装备与系统技术一直是我国产业创新、科技攻关的重要方向。例如在上海某自动化集装箱码头，主要实现了对码头集装箱、堆场及龙门吊 / 桥吊的定位管理，同时实现了无人集卡 / 跨运车（AGV、IGV）的管理。该码头基于平
台对当前物流运行现状进行展示，并实时监控港口、仓储、船舶、车辆及管道的运行状态，这一场景体现了人、机、物互联的工业互联网应用。为了实现智能化装卸系统，该码头利用了北斗和激光雷达等技术，以合理规划路径并设计吊装精准定位，同时运用低地基增强系统提供精确度。
其中北斗时空工业互联网平台发挥着关键作用，主要包括：赋能码头作业流程的机器精准移动与吊装精准对位；助力无人集卡 / 跨运车的导航定位精度达到 3cm以内；支持港口高精度地图 / 矢量地图的构建以及全局路径规划；为港口海运物流提供全球范围内货物行踪的 24h精准追踪与快速反馈，从而有效监管完成船岸分离后的物流信息与状态。
在某甲板运输船海运管理过程中，通过连接北斗时空工业互联网平台，使用短报文功能实现状态数据传输，可以替代卫星通信设备 VISAT，极大降低了运营成本；实现整船运输过程中船舶运行状态传感数据等信息采集与处理，提供优化后的航路、航速，指导船员合理操作船舶，减少燃油成本。