2023年，可謂衛(wei)星通信發展大年。
華為(wei)爆款Mate 60 Pro手(shou)機(ji)，將衛星短信(xin)功能升(sheng)級為(wei)手(shou)機(ji)衛星通話，可謂全球首次(ci)。緊(jin)接著，AST SpaceMobile基于未經改造的Galaxy S22 智能手(shou)機(ji)，實現了首次(ci)5G衛星通話。
蘋果動作不大，但也不愿放(fang)棄衛星話題(ti)。在最新(xin)發布會中(zhong)，該(gai)公司官宣(xuan)——基于衛星短信能力，加(jia)入了在運營商網絡無法(fa)覆蓋地區(qu)，呼叫道路援助的功能。
但(dan)如果從行業大勢看，衛(wei)星通信(xin)發(fa)展卻并未達到去年預期。
IEEE Spectrum近日(ri)(ri)發(fa)(fa)文，直指(zhi)衛(wei)星(xing)通信發(fa)(fa)展并不及去年(nian)(nian)的預期。比如前文提及的AST SpaceMobile去年(nian)(nian)曾表示(shi)，計劃(hua)在(zai) 2023 年(nian)(nian)末發(fa)(fa)射首(shou)批五顆商業(ye)衛(wei)星(xing)，但時至今日(ri)(ri)，該公司只在(zai)測(ce)試(shi)一年(nian)(nian)前發(fa)(fa)射的BlueWalker 3 衛(wei)星(xing)功能(neng)，而商業(ye)衛(wei)星(xing)首(shou)次發(fa)(fa)射，被推(tui)遲到了2024年(nian)(nian)。
T-Mobile也差不(bu)多，自2022年8月(yue)公司(si)宣布將與SpaceX合(he)作提(ti)供衛星(xing)的(de)以(yi)來，就(jiu)再(zai)沒有回應其最新進展(zhan)，也沒有向(xiang)客戶(hu)提(ti)供承諾的(de)服務。
一位名為Tim Farrar的(de)(de)電信(xin)(xin)行業顧問(wen)也(ye)認(ren)為，去(qu)年(nian)行業對衛星通信(xin)(xin)發展預期過(guo)于樂觀，越來越多從(cong)業者(zhe)開始認(ren)識(shi)到(dao)，僅(jin)僅(jin)是(shi)超越蘋果、華為，從(cong)衛星發送短信(xin)(xin)升級到(dao)更高級的(de)(de)功能(neng)，其(qi)實是(shi)一件很難的(de)(de)事情。
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。
有行業觀察者認(ren)為(wei)，衛(wei)星技術以極低的成本提供全球物聯(lian)網連接，這可能有助于加速(su)迄今為(wei)止發展緩慢的物聯(lian)網市(shi)場。
衛星物聯網當前態勢
衛(wei)星(xing)物聯網，是指利(li)用衛(wei)星(xing)寬(kuan)帶通(tong)(tong)(tong)信提供的物聯網服(fu)務。基(ji)于(yu)地球的物聯網傳感器和(he)終端設備直接通(tong)(tong)(tong)過衛(wei)星(xing)網絡或與地球網絡合作進行通(tong)(tong)(tong)信。
IoT Analytics發布的《2022年物聯網市場總結以及未來預測》報(bao)告指出，低軌衛星(xing)物聯網加速(su)應用是未來趨(qu)勢。
報告分析(xi)認為，衛星物聯網連接數預(yu)計(ji)在2022-2027年(nian)間將(jiang)從(cong)600萬增(zeng)長到2200萬，年(nian)復合增(zeng)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，也會明顯(xian)加速衛星物聯(lian)網的(de)應用。
例如，高通(tong)(tong)公(gong)(gong)司與衛(wei)星(xing)運營商銥星(xing)公(gong)(gong)司合作，為搭載驍龍芯(xin)片的(de)(de)(de)智能(neng)手機提(ti)供衛(wei)星(xing)緊急(ji)信息(xi)服(fu)務。另外，索尼半導體(ti)也發(fa)布了提(ti)供衛(wei)星(xing)連接的(de)(de)(de)低(di)功耗(hao)蜂窩(wo)物聯網芯(xin)片ALT1350，為物聯網設備超越(yue)傳統網絡(luo)界限進行通(tong)(tong)信開(kai)辟了新的(de)(de)(de)可(ke)能(neng)性，這(zhe)種將衛(wei)星(xing)連接集成到(dao)LPWA芯(xin)片的(de)(de)(de)做法有望推動衛(wei)星(xing)物聯網市場的(de)(de)(de)進一步(bu)發(fa)展。
為什么衛星物聯網能獲(huo)得增長(chang)?
一方(fang)面(mian)是(shi)底層(ceng)技術的(de)支持。3GPP R17支持了(le) 5G NR、NB-IoT 和(he)(he) LTE-M 功能的(de)非地(di)(di)面(mian)網絡(NTN)。這使得支持這些協(xie)議的(de)物聯(lian)網設(she)備可以(yi)利用標準調制解調器，與衛(wei)(wei)星(xing)網絡協(xie)同工作(zuo)。有(you)了(le)3GPP R17，物聯(lian)網連接不僅可以(yi)擴展到太空，還可以(yi)部(bu)署移動通(tong)信和(he)(he)固件更新，以(yi)覆(fu)蓋(gai)偏遠地(di)(di)區。加(jia)之近些年火箭發射成本被“打”下(xia)(xia)來、進一步助推(tui)了(le)衛(wei)(wei)星(xing)制造、發射、部(bu)署成本的(de)下(xia)(xia)降。
另(ling)一(yi)方面，衛星(xing)物聯網滿(man)足了(le)以往無法滿(man)足的特定需求(qiu)。
其一(yi)是滿(man)足偏(pian)遠(yuan)地區的(de)設(she)備互連需求
衛星(xing)(xing)物聯網滿(man)足了偏(pian)遠地區(qu)設(she)備之間互連的需求，包(bao)括海洋、天(tian)空(kong)、沙漠、森(sen)林(lin)和險(xian)惡山區(qu)等區(qu)域。在傳(chuan)統通信網絡(luo)不可靠的地區(qu)，衛星(xing)(xing)物聯網設(she)備可以(yi)通過低功耗、低帶寬(kuan)通信協議，連接到(dao)其他(ta)設(she)備，實現遠距離(li)通信和數據交換。
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(ti)供(gong)廣闊的(de)覆蓋范圍(wei)。該項(xiang)目融合(he)了(le)衛星和地面(mian)蜂窩連接(jie)，以改善(shan)物聯網的(de)覆蓋范圍(wei)。
值(zhi)得補充(chong)的是，衛星物聯網發展對于(yu)邊遠(yuan)(yuan)地區的地質災害監(jian)控預防、遠(yuan)(yuan)洋場(chang)景資產(chan)追(zhui)蹤、太空設備之間的互聯及(ji)數據傳輸均有較高(gao)價值(zhi)。
其二是農牧業日常流(liu)程(cheng)自動(dong)化的需(xu)求
農林牧漁場景都是規模化(hua)運作，面臨(lin)著數(shu)據傳輸面積大、距離(li)遠(yuan)等問題。衛星物聯網可被廣泛應用(yong)于農牧業(ye)等領域，以實現農業(ye)日常流程(cheng)的自(zi)動化(hua)。
通過衛星物聯網服務，農(nong)民可以實時遠程(cheng)監控農(nong)作物和(he)牲畜，及早發(fa)現蟲(chong)害、疾病、灌溉問(wen)(wen)題等(deng)，并(bing)快速解決(jue)這些問(wen)(wen)題。衛星物聯網還支持精準(zhun)農(nong)業，利(li)用(yong)數據驅動，優化作物產量(liang)、減少浪(lang)費以及節(jie)約水和(he)肥(fei)料等(deng)資源。通過收(shou)集(ji)傳感(gan)器和(he)其他物聯網設備提(ti)供的數據，農(nong)民可以創建準(zhun)確的田地地圖，并(bing)根據具(ju)體需求，定制(zhi)農(nong)業實踐方案(an)。
例如，ORBCOMM和(he)(he)Farmbot合作推出(chu)了智能農業解決方案(an)，幫助農民提(ti)高水(shui)資(zi)源(yuan)的可(ke)見性和(he)(he)管理效(xiao)率。這個解決方案(an)利用(yong)ORBCOMM的全球衛(wei)星OGi調制解調器和(he)(he)Inmarsat的超(chao)可(ke)靠(kao)L波段連接，實(shi)現對(dui)水(shui)箱、水(shui)庫、水(shui)壩(ba)等農場供(gong)水(shui)的遠程(cheng)監控，并實(shi)時捕獲圖(tu)像(xiang)。此外，該方案(an)還(huan)使用(yong)傳(chuan)感器監測不同(tong)水(shui)源(yuan)的存儲(chu)濕(shi)度和(he)(he)溫度，避(bi)免農業用(yong)水(shui)變質(zhi)。
該賽道部分公司進展
目前(qian)衛(wei)星物聯網市場上的(de)一些主(zhu)要參與者包括來自(zi)(zi)美國(guo)的(de)SpaceX 、Viasat、EChoStar，來自(zi)(zi)法(fa)國(guo)的(de) Eutst SA，以及(ji)來自(zi)(zi)德(de)國(guo)的(de)SES SA等(deng)公司。
在今年4月份(fen)，衛(wei)星通信公司Sateliot官宣，依靠SpaceX獵(lie)鷹(ying) 9 號火箭從加州一(yi)基地，發射了全球(qiu)第一(yi)顆5G衛(wei)星Sateliot_0。
據悉，Sateliot_0是(shi)有史以來第一顆(ke)按照(zhao)5G蜂窩標準運行的低(di)地(di)球軌道衛星，該衛星約10公斤重，可在低(di)地(di)軌道提供數據中繼(ji)服(fu)務。Sateliot_0是(shi)Sateliot_X衛星網絡中的第一顆(ke)。
Sateliot表示，未來計(ji)劃(hua)利(li)用250多顆5G衛(wei)星(xing)組成的(de)衛(wei)星(xing)網絡(luo)實(shi)現全球范(fan)圍內(nei)的(de)物聯網連接。
除了SpaceX與Sateliot 合作推出的Sateliot_0衛星外，在線零售商和(he)網絡服(fu)務巨頭亞馬遜也計(ji)劃從明(ming)年(nian)開始(shi)發(fa)射自家衛星網絡“柯伊伯計(ji)劃”(Project Kuiper)，并(bing)于明(ming)年(nian)晚些(xie)時候為首批客戶提供服(fu)務。
太空設備(bei)之間的互聯也正(zheng)在興起(qi)。
Viasat是(shi)一家衛(wei)(wei)星互聯網(wang)(wang)提(ti)供商，該公司(si)在2021年(nian)宣布與(yu)全球衛(wei)(wei)星通(tong)信公司(si) Inmarsat 建立合作伙伴關系，在其衛(wei)(wei)星群中部(bu)署物聯網(wang)(wang)技(ji)術(shu)。據(ju)稱，物聯網(wang)(wang)技(ji)術(shu)將用(yong)于(yu)通(tong)過高效(xiao)利用(yong)其網(wang)(wang)絡資源，來優化 Viasat 衛(wei)(wei)星連(lian)接的延(yan)遲問(wen)題，并(bing)提(ti)升衛(wei)(wei)星連(lian)接的可靠(kao)性(xing)和速度(du)。且Viasat于(yu)今年(nian)5月份完成對 Inmarsat 的收購(gou)。
此外，在(zai)今(jin)年10月，Viasat與(yu)其合作伙伴宣布將在(zai)迪拜推出首個衛星物聯(lian)(lian)網中(zhong)心，據悉，該機構面(mian)向北非(fei)及(ji)中(zhong)東石油和(he)天(tian)然氣(qi)、公用事業和(he)水管理等行業客戶，為他們(men)提(ti)供衛星物聯(lian)(lian)網服務。
LoRa與(yu)衛(wei)星(xing)物聯網的結合項(xiang)目也有落地(di)。美國衛(wei)星(xing)電視運營(ying)商EchoStar于今年9月份表示，公司旗下的EchoStar Mobile Limited與(yu)The Things Industries合作，為(wei)歐洲各地(di)的企業部署混合衛(wei)星(xing)并(bing)提供(gong)LoRa物聯網解決(jue)方案。兩家公司已將(jiang) EchoStar 的衛(wei)星(xing)物聯網功能整合到 The Things Stack 中，這是一款(kuan)基于云(yun)的 LoRaWAN 網絡服務器，使客戶設備能通(tong)過衛(wei)星(xing)或地(di)面網絡進行實時雙向通(tong)信(xin)。
The Things Industries 首席執行官(guan) Wienke Giezeman 表(biao)示：
“LoRa 技術(shu)此(ci)前(qian)一直受到地(di)面(mian)基(ji)礎設施的(de)限制。EchoStar 創新、集(ji)成的(de)衛星連(lian)接方(fang)法打(da)破了這一障礙(ai)。我們的(de)合作提供(gong)了通用(yong)節點的(de)所(suo)有關鍵(jian)功能，并結合了 EchoStar 網絡的(de)廣域(yu)覆(fu)蓋(gai)范圍，無論用(yong)戶身在何處(chu)，都可以實現流暢、通用(yong)的(de) LoRaWAN 訪問。”
此(ci)次合作將衛(wei)星(xing)連接(jie)引入了 The Things Stack LoRaWAN 網(wang)絡服務器及其通用節點上來，使客戶能夠一鍵(jian)擴展其連接(jie)的物聯網(wang)設備。
再來看看國內方面。
早在2018年(nian)3月15日，我國就正式啟動(dong)“行(xing)云工(gong)程”天基(ji)物(wu)聯網衛星組建工(gong)作。
“行(xing)云工(gong)程”是中國(guo)航天(tian)科(ke)工(gong)四(si)院(yuan)旗下(xia)航天(tian)行(xing)云科(ke)技有限公(gong)司(si)計劃的(de)航天(tian)工(gong)程，該工(gong)程計劃發射(she)80顆行(xing)云小衛(wei)星，建設中國(guo)首個低軌窄帶通信衛(wei)星星座，最終打造覆蓋全球的(de)天(tian)基物聯網。
2020年，“行云(yun)工程”完成第一階段建設，成功將行云(yun)二號(hao)01/02星發射升空。
在今年1月份，北京國(guo)電高科科技有限(xian)公司(以下(xia)簡稱國(guo)電高科)也成功發(fa)射了天啟星(xing)座(zuo)13星(xing)。
據悉，天啟星(xing)座(zuo)13星(xing)是(shi)一顆商(shang)業物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)通訊衛星(xing)，應用窄(zhai)帶衛星(xing)通訊技術，提(ti)供全球范圍(wei)內的(de)短數(shu)據通信(xin)服務，可解決(jue)地面(mian)網(wang)(wang)絡覆蓋不到(dao)區(qu)域的(de)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)絡接入問題，是(shi)地面(mian)物(wu)聯(lian)網(wang)(wang)的(de)必要補充(chong)。
今年9月(yue)份，國電高(gao)科旗(qi)下的(de)(de)低軌衛(wei)星(xing)(xing)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)星(xing)(xing)座“天(tian)啟星(xing)(xing)座”最新(xin)的(de)(de)四顆(ke)衛(wei)星(xing)(xing)21星(xing)(xing)-24星(xing)(xing)，由“谷神(shen)星(xing)(xing)一(yi)號(hao)”火箭送入太空(kong)。據(ju)(ju)悉，新(xin)衛(wei)星(xing)(xing)入軌將(jiang)提升天(tian)啟星(xing)(xing)座對中(zhong)低緯度(du)地(di)區的(de)(de)覆蓋能(neng)力，為陸海空(kong)各類(lei)用戶(hu)提供“空(kong)天(tian)地(di)海一(yi)體(ti)”的(de)(de)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)數據(ju)(ju)通信應用服務。
寫在最后
從上可(ke)以看(kan)出，相(xiang)較手機終端，衛(wei)(wei)星物聯網相(xiang)應(ying)場景更為(wei)豐富多(duo)樣，能更多(duo)滿足細分場景下(xia)設(she)備的通信需求，不難理解，短期內衛(wei)(wei)星IoT將(jiang)是推動(dong)衛(wei)(wei)星通信技術(shu)迭代、產業發展的核心(xin)動(dong)力。
但也(ye)必須意識到，目前衛星物聯網對于IoT產(chan)業本身并非一塊(kuai)超級蛋糕，而(er)更(geng)像是IoT產(chan)業內一個小板塊(kuai)。
正如中國信通院金融科技研究中心(xin)副(fu)主任趙小飛(fei)所指出的——衛星物聯(lian)網仍然是(shi)地(di)面物聯(lian)網連接的補(bu)充，在(zai)一些垂直領域能夠發(fa)揮作用，但不會對現有蜂窩物聯(lian)網市場(chang)形成替(ti)代。
在未來，衛星物聯(lian)網乃至(zhi)衛星通(tong)信產(chan)業若想(xiang)獲得持續增長動(dong)力，供給端(duan)的成(cheng)本壓(ya)降、帶寬與(yu)時延、連接數優(you)化固然重要，探(tan)索更廣范圍的需求(qiu)場景(jing)，促成(cheng)更大(da)規模的落地(di)同樣不(bu)容忽視。
