2023年，可謂(wei)衛星(xing)通(tong)信(xin)發展(zhan)大年。
華為爆款Mate 60 Pro手(shou)機，將衛(wei)星(xing)(xing)短信功能升級為手(shou)機衛(wei)星(xing)(xing)通話，可謂全(quan)球(qiu)首次。緊接(jie)著(zhu)，AST SpaceMobile基于(yu)未(wei)經(jing)改造的(de)Galaxy S22 智能手(shou)機，實(shi)現了首次5G衛(wei)星(xing)(xing)通話。
蘋(pin)果動作不(bu)(bu)大，但也不(bu)(bu)愿(yuan)放棄衛(wei)星話題。在最新發布會中，該公司官(guan)宣——基于衛(wei)星短信能力，加入了在運營(ying)商網(wang)絡無(wu)法覆蓋地(di)區，呼(hu)叫道路援助的功能。
但如果從行業(ye)大勢看，衛(wei)星通信發展(zhan)卻并未達到(dao)去年預期。
IEEE Spectrum近日(ri)發(fa)(fa)文，直指衛星(xing)通信發(fa)(fa)展并不及(ji)去(qu)年(nian)(nian)的預(yu)期。比如前文提(ti)及(ji)的AST SpaceMobile去(qu)年(nian)(nian)曾表示，計劃在(zai) 2023 年(nian)(nian)末發(fa)(fa)射(she)首(shou)批五(wu)顆商業衛星(xing)，但時至今日(ri)，該公司只在(zai)測試一年(nian)(nian)前發(fa)(fa)射(she)的BlueWalker 3 衛星(xing)功能(neng)，而商業衛星(xing)首(shou)次(ci)發(fa)(fa)射(she)，被(bei)推遲到了2024年(nian)(nian)。
T-Mobile也差(cha)不多，自2022年(nian)8月公司(si)宣布將(jiang)與SpaceX合作提供衛星的(de)以(yi)來，就(jiu)再(zai)沒有回應其(qi)最新進(jin)展，也沒有向客戶提供承諾的(de)服務。
一位名(ming)為(wei)Tim Farrar的電信(xin)行(xing)(xing)業(ye)(ye)顧問也認(ren)(ren)為(wei)，去(qu)年(nian)行(xing)(xing)業(ye)(ye)對衛(wei)星通信(xin)發展預(yu)期(qi)過于樂觀，越來越多從業(ye)(ye)者開始認(ren)(ren)識到，僅僅是超越蘋(pin)果、華為(wei)，從衛(wei)星發送短(duan)信(xin)升級到更高級的功(gong)能，其實是一件很難的事情(qing)。
值得關注的是，IEEE Spectrum文章也提到，衛星技術的一個新增長路徑是物聯網。
有(you)行業觀察者(zhe)認為(wei)，衛(wei)星(xing)技術以(yi)極低(di)的(de)成本提供全球(qiu)物(wu)聯(lian)網(wang)連接，這可能有(you)助于加(jia)速(su)迄今為(wei)止發展緩慢的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)市場。
衛星物聯網當前態勢
衛(wei)星(xing)物(wu)(wu)聯網，是指利用衛(wei)星(xing)寬帶通(tong)信(xin)提供的(de)物(wu)(wu)聯網服務(wu)。基于地球的(de)物(wu)(wu)聯網傳感器和終端設備直接通(tong)過(guo)衛(wei)星(xing)網絡或(huo)與(yu)地球網絡合作進行通(tong)信(xin)。
IoT Analytics發(fa)布的《2022年物聯網市(shi)場總(zong)結以及未來(lai)(lai)預測》報告指出，低軌衛星物聯網加速應用是未來(lai)(lai)趨勢(shi)。
報告分析認為，衛(wei)星物聯網連接數預計在2022-2027年間將從600萬增長到2200萬，年復合增長率(lv)為25%。
雖然2200萬連接數對整體市場產生較小的影響，但一些公司開始將衛星連接集成到芯片中(zhong)，也會明顯加速衛星物聯網的應用。
例如(ru)，高通公司與衛星(xing)運營商銥星(xing)公司合作，為(wei)搭載驍(xiao)龍芯(xin)片的智(zhi)能(neng)手機(ji)提(ti)供衛星(xing)緊急信(xin)息服務。另(ling)外，索尼半導體也(ye)發布(bu)了(le)提(ti)供衛星(xing)連(lian)接(jie)(jie)的低功耗蜂窩物聯(lian)網(wang)芯(xin)片ALT1350，為(wei)物聯(lian)網(wang)設備超越傳統網(wang)絡界限進行通信(xin)開辟了(le)新的可能(neng)性，這種將(jiang)衛星(xing)連(lian)接(jie)(jie)集(ji)成到LPWA芯(xin)片的做法有(you)望推動(dong)衛星(xing)物聯(lian)網(wang)市場的進一步發展。
為(wei)什么(me)衛星物聯網能(neng)獲得(de)增長?
一方面是底層技術的(de)支(zhi)持。3GPP R17支(zhi)持了(le) 5G NR、NB-IoT 和 LTE-M 功(gong)能的(de)非地面網(wang)絡(NTN)。這使得支(zhi)持這些協議的(de)物聯(lian)(lian)網(wang)設備可(ke)以(yi)(yi)利(li)用標準調制(zhi)解調器，與衛(wei)星網(wang)絡協同工作。有了(le)3GPP R17，物聯(lian)(lian)網(wang)連接(jie)不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)擴展(zhan)到(dao)太空，還(huan)可(ke)以(yi)(yi)部(bu)署移動通信和固件更新(xin)，以(yi)(yi)覆(fu)蓋偏遠(yuan)地區(qu)。加之近些年火箭發(fa)射(she)成(cheng)本(ben)被“打”下(xia)來、進(jin)一步助推(tui)了(le)衛(wei)星制(zhi)造、發(fa)射(she)、部(bu)署成(cheng)本(ben)的(de)下(xia)降。
另一方面，衛星物(wu)聯網滿(man)足(zu)了以往(wang)無法滿(man)足(zu)的(de)特定需求。
其一是滿足偏遠(yuan)地區的(de)設備互連需(xu)求
衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)滿足了偏遠地區設備之間互連(lian)的需求，包括(kuo)海洋、天空、沙漠、森林和(he)險惡山區等區域。在傳(chuan)統通(tong)信網(wang)絡不可(ke)(ke)靠的地區，衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)設備可(ke)(ke)以(yi)通(tong)過低(di)功(gong)耗、低(di)帶寬通(tong)信協議(yi)，連(lian)接到其(qi)他設備，實現遠距(ju)離通(tong)信和(he)數據交(jiao)換。
這使得傳感器、跟蹤器和其他物聯網設備能夠在蜂窩或其他地面網絡不可用的區域正常運行。例如，Sateliot 公司在2023年4月發射了第一顆衛星，旨在為地面5G物聯網應用提供廣闊的覆蓋范圍。該項目(mu)融合了(le)衛(wei)星和地面蜂窩(wo)連接，以改善物聯網的覆蓋范圍。
值(zhi)得補充的是，衛星物聯(lian)網發(fa)展(zhan)對于(yu)邊遠地區(qu)的地質災(zai)害(hai)監控(kong)預(yu)防(fang)、遠洋場景資產追(zhui)蹤、太空(kong)設備之間的互聯(lian)及數據傳輸(shu)均有較高價值(zhi)。
其二是農牧(mu)業日常流程自動化的需求
農(nong)林牧漁場景都是規(gui)模化運(yun)作，面(mian)臨(lin)著數據(ju)傳輸面(mian)積大(da)、距離遠等(deng)問(wen)題。衛星(xing)物聯(lian)網可被廣泛應用于農(nong)牧業(ye)等(deng)領域，以實現農(nong)業(ye)日常流程的自動化。
通過衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)服務，農(nong)民(min)可以實時遠程監(jian)控(kong)農(nong)作(zuo)(zuo)物(wu)和牲(sheng)畜，及早(zao)發現蟲(chong)害、疾病(bing)、灌溉(gai)問(wen)題等(deng)，并快速(su)解決這些問(wen)題。衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)還支持精準(zhun)(zhun)農(nong)業，利(li)用數(shu)(shu)據驅(qu)動(dong)，優化作(zuo)(zuo)物(wu)產量(liang)、減少(shao)浪費以及節(jie)約水(shui)和肥料等(deng)資源(yuan)。通過收集(ji)傳感器和其他物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)設備提(ti)供的(de)數(shu)(shu)據，農(nong)民(min)可以創建(jian)準(zhun)(zhun)確的(de)田地地圖，并根據具體需求，定制(zhi)農(nong)業實踐方案。
例如，ORBCOMM和Farmbot合作推出了(le)智(zhi)能農業解決(jue)(jue)方(fang)案(an)，幫(bang)助農民提高水資源的(de)可(ke)(ke)見性和管理(li)效率。這(zhe)個(ge)解決(jue)(jue)方(fang)案(an)利用ORBCOMM的(de)全球衛星OGi調制(zhi)解調器和Inmarsat的(de)超可(ke)(ke)靠L波段(duan)連接，實現對(dui)水箱、水庫(ku)、水壩等(deng)農場供水的(de)遠(yuan)程監(jian)控，并(bing)實時捕獲圖像。此外，該方(fang)案(an)還使用傳感器監(jian)測不同水源的(de)存(cun)儲濕度和溫度，避免農業用水變質。
該賽道部分公司進展
目前(qian)衛星(xing)物(wu)聯網市場上的一些主要參與(yu)者包括來自(zi)美國(guo)的SpaceX 、Viasat、EChoStar，來自(zi)法國(guo)的 Eutst SA，以及來自(zi)德國(guo)的SES SA等公司。
在今年4月份(fen)，衛星(xing)通(tong)信公司Sateliot官宣(xuan)，依(yi)靠SpaceX獵鷹 9 號火箭從(cong)加州一基地，發射了(le)全球第一顆5G衛星(xing)Sateliot_0。
據悉，Sateliot_0是(shi)有史(shi)以來第一(yi)顆(ke)按照5G蜂窩(wo)標準(zhun)運行的低地(di)球軌道衛星(xing)，該衛星(xing)約(yue)10公斤重，可在低地(di)軌道提(ti)供數據中繼服務(wu)。Sateliot_0是(shi)Sateliot_X衛星(xing)網絡(luo)中的第一(yi)顆(ke)。
Sateliot表示(shi)，未來計劃利用250多顆(ke)5G衛星組成的衛星網絡實現(xian)全球范圍內的物(wu)聯網連接(jie)。
除(chu)了SpaceX與(yu)Sateliot 合作(zuo)推(tui)出的Sateliot_0衛星外，在線零(ling)售(shou)商和(he)網絡服務(wu)巨頭亞馬遜也(ye)計(ji)劃從(cong)明年開始(shi)發射自家衛星網絡“柯(ke)伊(yi)伯計(ji)劃”(Project Kuiper)，并于(yu)明年晚些(xie)時候為首批(pi)客戶提(ti)供服務(wu)。
太空設(she)備(bei)之間的互聯也正(zheng)在(zai)興起。
Viasat是(shi)一家衛(wei)星(xing)(xing)(xing)互聯網提供商(shang)，該公(gong)司在(zai)2021年(nian)宣布(bu)與全球(qiu)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)通(tong)信公(gong)司 Inmarsat 建立合(he)作伙伴關系，在(zai)其衛(wei)星(xing)(xing)(xing)群(qun)中部(bu)署(shu)物聯網技(ji)(ji)術。據稱，物聯網技(ji)(ji)術將(jiang)用于通(tong)過高效利用其網絡資(zi)源(yuan)，來優(you)化 Viasat 衛(wei)星(xing)(xing)(xing)連(lian)接的(de)延(yan)遲問(wen)題，并提升(sheng)衛(wei)星(xing)(xing)(xing)連(lian)接的(de)可靠性(xing)和(he)速(su)度。且Viasat于今年(nian)5月份完成對 Inmarsat 的(de)收購。
此(ci)外，在今(jin)年(nian)10月(yue)，Viasat與其合作伙伴宣布(bu)將在迪(di)拜推(tui)出首個衛星(xing)物聯網中(zhong)心(xin)，據悉，該機(ji)構面向北(bei)非及中(zhong)東石油(you)和(he)天然氣、公用事業和(he)水管理等(deng)行業客戶，為他(ta)們提供衛星(xing)物聯網服務(wu)。
LoRa與衛(wei)(wei)星物聯網(wang)的(de)結(jie)合項目(mu)也有落地。美國衛(wei)(wei)星電視運營商(shang)EchoStar于(yu)今(jin)年9月份表示，公司旗下(xia)的(de)EchoStar Mobile Limited與The Things Industries合作，為歐洲(zhou)各地的(de)企業部署(shu)混合衛(wei)(wei)星并提供(gong)LoRa物聯網(wang)解決方案。兩家公司已將 EchoStar 的(de)衛(wei)(wei)星物聯網(wang)功(gong)能整(zheng)合到 The Things Stack 中(zhong)，這是一(yi)款基(ji)于(yu)云的(de) LoRaWAN 網(wang)絡服務器，使客戶(hu)設備能通(tong)過衛(wei)(wei)星或地面網(wang)絡進行實時雙向(xiang)通(tong)信。
The Things Industries 首席執行官 Wienke Giezeman 表(biao)示：
“LoRa 技術此前一直(zhi)受(shou)到地面基礎設施的限(xian)制。EchoStar 創新(xin)、集(ji)成的衛星連接方法打破(po)了(le)這一障礙。我們的合作提供了(le)通(tong)用節點(dian)的所有關鍵功能，并結合了(le) EchoStar 網絡(luo)的廣(guang)域覆蓋范圍，無論用戶身在(zai)何處(chu)，都(dou)可以實現流暢、通(tong)用的 LoRaWAN 訪(fang)問(wen)。”
此(ci)次合作將衛星連(lian)接(jie)引入(ru)了 The Things Stack LoRaWAN 網絡服務(wu)器及其(qi)通用節點上來，使(shi)客戶能夠一鍵擴展(zhan)其(qi)連(lian)接(jie)的物聯網設備。
再來看看國內方面。
早在2018年(nian)3月15日，我國就正式(shi)啟動“行(xing)云工程(cheng)”天(tian)基物聯網衛星組(zu)建工作。
“行云工(gong)程(cheng)”是中國航天(tian)科工(gong)四(si)院旗下航天(tian)行云科技有限公司(si)計(ji)劃的(de)航天(tian)工(gong)程(cheng)，該工(gong)程(cheng)計(ji)劃發射80顆行云小衛星，建(jian)設中國首(shou)個(ge)低軌窄(zhai)帶通信衛星星座(zuo)，最終打造覆蓋全球(qiu)的(de)天(tian)基物(wu)聯網。
2020年，“行云(yun)工程”完成第一(yi)階段(duan)建設，成功將行云(yun)二(er)號(hao)01/02星發射升空。
在(zai)今年1月份，北京(jing)國(guo)電高(gao)科(ke)科(ke)技(ji)有限公(gong)司(si)(以下簡稱國(guo)電高(gao)科(ke))也成(cheng)功發射(she)了天(tian)啟星座13星。
據悉(xi)，天(tian)啟星座13星是(shi)一(yi)顆(ke)商業(ye)物(wu)聯網(wang)通訊(xun)衛星，應用窄帶衛星通訊(xun)技術，提(ti)供(gong)全球范圍(wei)內(nei)的(de)(de)短數(shu)據通信服務，可解決地(di)面網(wang)絡覆蓋不到區(qu)域(yu)的(de)(de)物(wu)聯網(wang)絡接入問題(ti)，是(shi)地(di)面物(wu)聯網(wang)的(de)(de)必要補充。
今年9月份，國(guo)電高科旗(qi)下的(de)低軌衛星(xing)(xing)(xing)物聯(lian)網星(xing)(xing)(xing)座“天(tian)啟星(xing)(xing)(xing)座”最(zui)新的(de)四顆衛星(xing)(xing)(xing)21星(xing)(xing)(xing)-24星(xing)(xing)(xing)，由(you)“谷神星(xing)(xing)(xing)一號”火箭(jian)送入太空(kong)(kong)。據(ju)悉，新衛星(xing)(xing)(xing)入軌將(jiang)提升天(tian)啟星(xing)(xing)(xing)座對中低緯度地區的(de)覆蓋能力，為陸(lu)海空(kong)(kong)各(ge)類用戶提供“空(kong)(kong)天(tian)地海一體”的(de)物聯(lian)網數(shu)據(ju)通(tong)信應用服(fu)務。
寫在最后
從上可以看(kan)出，相(xiang)較手(shou)機終端，衛(wei)星物聯網相(xiang)應場(chang)景更為豐(feng)富多(duo)樣，能更多(duo)滿(man)足(zu)細分場(chang)景下設(she)備的(de)(de)通(tong)信(xin)需(xu)求，不難理解(jie)，短期內衛(wei)星IoT將(jiang)是推動(dong)衛(wei)星通(tong)信(xin)技(ji)術迭代、產業發展的(de)(de)核心動(dong)力。
但(dan)也(ye)必(bi)須意(yi)識到(dao)，目前衛星物聯網(wang)對(dui)于IoT產(chan)(chan)業本身并非一塊(kuai)超級蛋糕，而更像是IoT產(chan)(chan)業內一個小板塊(kuai)。
正如中國信通院金(jin)融科技研究中心副主任(ren)趙小飛所指出的——衛星物(wu)聯(lian)網仍然是地(di)面物(wu)聯(lian)網連接的補充，在(zai)一些垂直(zhi)領域能夠發揮(hui)作用，但(dan)不會對現有蜂窩(wo)物(wu)聯(lian)網市(shi)場形成替(ti)代。
在未來，衛(wei)星物聯網乃(nai)至衛(wei)星通信產(chan)業若想(xiang)獲(huo)得持(chi)續增長動力，供給端(duan)的成本壓降、帶寬與時延、連接數(shu)優化固然重(zhong)要(yao)，探(tan)索更廣范圍(wei)的需求場景，促成更大(da)規(gui)模的落(luo)地同樣不容忽視(shi)。
