經過數(shu)代的(de)迭代更新，地面上的(de)蜂(feng)窩通(tong)信(xin)(xin)已經可以滿足用(yong)戶(hu)的(de)絕大部分(fen)需求，但在其信(xin)(xin)號覆(fu)蓋不(bu)到的(de)海洋(yang)、高空等環(huan)境下，還需要衛星通(tong)信(xin)(xin)來進行(xing)輔助和(he)補充(chong)。
不久前，幾(ji)家(jia)主流手機廠商在(zai)(zai)發布會上推(tui)出的旗(qi)艦新品都配備了近期大火的衛星通信，可以讓用戶在(zai)(zai)基站信號覆蓋之外的區域也(ye)能(neng)發送文本，這(zhe)對面臨緊(jin)急情(qing)況的用戶來說是一(yi)項具有重要意(yi)義的功能(neng)。
近(jin)年來，在(zai)全球范(fan)圍內，衛(wei)星(xing)通信已然成為(wei)運(yun)營商和科技公(gong)司的(de)(de)(de)必爭之(zhi)地，如SpaceX公(gong)司旗下的(de)(de)(de)星(xing)鏈已向(xiang)空中發射了三千顆以上的(de)(de)(de)低軌道衛(wei)星(xing)，最終(zhong)目(mu)標(biao)是建成覆(fu)蓋全球的(de)(de)(de)衛(wei)星(xing)通信網絡。
其實早在上世紀70年代末，衛星就已經被用于資產跟蹤和遠程遙測等領域，但出于對成本和能效等方面的考量，衛星物聯網一直以來都未受到太多重視。如今(jin)，在地面物聯(lian)網跨入(ru)“物超人(ren)”時代之際，基于衛星的(de)物聯(lian)網產業(ye)(ye)也在蓬勃(bo)發展當中，成為一些行業(ye)(ye)和企業(ye)(ye)的(de)全新選擇。
真正實現“無處不在”的萬物互聯
根(gen)據瑞典(dian)的專業物(wu)聯網(wang)分(fen)析公司Berg Insight的最新(xin)報告(gao)，截(jie)止到2021年底，全球(qiu)衛星物(wu)聯網(wang)用戶(hu)已經超過390萬(wan)，而且(qie)將以40.3%的復合年增(zeng)(zeng)長率（CAGR）持續增(zeng)(zeng)長，到2026年時(shi)，這一數字將達到2120萬(wan)。同時(shi)，IoT Analytics也曾預(yu)測，到2026年時(shi)，全球(qiu)衛星物(wu)聯網(wang)連接的市(shi)場(chang)將增(zeng)(zeng)長到10億美元規模，增(zeng)(zeng)速(su)也將從(cong)幾年前(qian)7%的CAGR加(jia)速(su)到未來幾年14%的CAGR。
放眼城(cheng)市區域(yu)，隨著基站數(shu)量和(he)密度的(de)(de)進一步增加，目前(qian)幾乎沒(mei)有完全失去(qu)信號(hao)的(de)(de)情況出現(xian)，但從更大的(de)(de)范圍來(lai)看，如今也只有約10%-20%的(de)(de)地球表面覆(fu)蓋了(le)網(wang)(wang)(wang)絡通(tong)信，占據陸地面積的(de)(de)50%。目前(qian)的(de)(de)網(wang)(wang)(wang)絡覆(fu)蓋對于使(shi)用(yong)(yong)互(hu)聯網(wang)(wang)(wang)的(de)(de)消費者來(lai)說已經足夠(gou)，但那些(xie)身(shen)處荒漠、森(sen)林、海洋等(deng)區域(yu)的(de)(de)設(she)備卻仍渴求著網(wang)(wang)(wang)絡的(de)(de)接入(ru)。而農業(ye)(ye)(ye)、海運、石油勘探以及某些(xie)公(gong)用(yong)(yong)事業(ye)(ye)(ye)等(deng)應用(yong)(yong)也大多分布在這(zhe)些(xie)區域(yu)，這(zhe)就(jiu)給(gei)衛星(xing)物(wu)聯網(wang)(wang)(wang)產(chan)業(ye)(ye)(ye)留下(xia)了(le)巨大的(de)(de)機會，是對偏(pian)遠地區的(de)(de)地面蜂(feng)窩和(he)非蜂(feng)窩網(wang)(wang)(wang)絡提供的(de)(de)有力補(bu)充。
不過，雖然衛星通信確實是地面通信的理想補充，但其最初并非是為物聯網應用而(er)設計，因(yin)此相比其(qi)他(ta)解決方(fang)(fang)案來說(shuo)更(geng)(geng)昂(ang)貴也更(geng)(geng)復雜。但隨著技術的進(jin)步(bu)，發射(she)衛(wei)星(xing)的成本(ben)已經大幅降低，而(er)且還有(you)進(jin)一步(bu)降低的趨(qu)勢，衛(wei)星(xing)通(tong)信(xin)也更(geng)(geng)加(jia)穩定、方(fang)(fang)便。因(yin)此，現有(you)的衛(wei)星(xing)運營商和各類初創公司都在(zai)押注衛(wei)星(xing)物聯網這片(pian)“藍海”市場(chang)。
不僅(jin)如此，Berg Insight 的報告中也提(ti)到，作為全球四大衛(wei)星(xing)物聯網運營(ying)商，Iridium、Orbcomm、Inmarsat和Globalstar 近年來在(zai)該領域都(dou)有著不錯(cuo)的增長。目(mu)前，Iridium的衛(wei)星(xing)物聯網用(yong)戶數(shu)已經(jing)達(da)到130萬(wan)(wan)，Orbcomm更是轉變為一家衛(wei)星(xing)物聯網端(duan)到端(duan)解決方案提(ti)供(gong)商，去(qu)年底的用(yong)戶規(gui)模已經(jing)達(da)到110萬(wan)(wan)。
在技(ji)術方面，除(chu)了(le)利用(yong)(yong)專業的衛星(xing)連(lian)接(jie)(jie)技(ji)術來與地面的物聯網設備連(lian)接(jie)(jie)，很多(duo)公司也(ye)在嘗(chang)試(shi)使用(yong)(yong)地面的物聯網無線連(lian)接(jie)(jie)技(ji)術，如Lacuna Space采用(yong)(yong)了(le)LoRaWAN、Huble Network使用(yong)(yong)的藍(lan)牙以及(ji)Eutelsat使用(yong)(yong)的Sigfox等。
衛星通信和5G融合有望成為新趨勢
當前，5G網絡已經(jing)進入成熟(shu)的(de)商用(yong)階段，已經(jing)覆蓋(gai)且滿足了(le)用(yong)戶的(de)絕大部分需求，而衛星通信還處于發(fa)展(zhan)(zhan)初期，如果繼續走此前專(zhuan)用(yong)、封閉的(de)發(fa)展(zhan)(zhan)路線，其(qi)想要實現規模應用(yong)和商業化(hua)則還有很長(chang)的(de)路要走。不過(guo)，二者的(de)融(rong)合發(fa)展(zhan)(zhan)卻有望成為行業發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)新(xin)熱點。
對于以(yi)5G等為(wei)代表的(de)(de)地面蜂窩通(tong)信(xin)來說，雖然其(qi)在(zai)(zai)基站(zhan)信(xin)號覆蓋(gai)的(de)(de)范(fan)(fan)圍之內可以(yi)為(wei)用(yong)(yong)(yong)戶提供(gong)極佳的(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)體驗，甚至通(tong)過5G-NR結合(he)特(te)殊的(de)(de)射(she)頻技術還能(neng)實現對近海和低空(kong)的(de)(de)局部(bu)覆蓋(gai)，但對遠海和高空(kong)等卻無能(neng)為(wei)力(li)，而這些(xie)都是衛(wei)星通(tong)信(xin)可以(yi)發揮作用(yong)(yong)(yong)的(de)(de)領域。不僅如此，衛(wei)星通(tong)信(xin)系統(tong)也一直在(zai)(zai)由窄帶(dai)話(hua)音向(xiang)高通(tong)量的(de)(de)寬帶(dai)數據傳輸發展(zhan)，從僅提供(gong)狹義的(de)(de)通(tong)信(xin)服務向(xiang)更廣范(fan)(fan)圍的(de)(de)互(hu)聯網和物(wu)聯網演進，也在(zai)(zai)從低頻的(de)(de)專(zhuan)有應用(yong)(yong)(yong)向(xiang)高頻的(de)(de)大(da)眾服務轉變。
早(zao)在(zai)(zai)2018年(nian)時，歐空局(ju)和日本國(guo)(guo)家信息(xi)與(yu)通(tong)(tong)信技術研究就(jiu)簽(qian)署(shu)了計劃，合作研發衛星(xing)通(tong)(tong)信與(yu)5G通(tong)(tong)信無(wu)縫(feng)切換的洲際(ji)(ji)通(tong)(tong)信能力；2022年(nian)初更是(shi)成功(gong)在(zai)(zai)國(guo)(guo)際(ji)(ji)間長距離(li)5G網(wang)絡(luo)中實(shi)現了5G控制信號、高(gao)清4K視頻和物聯網(wang)數(shu)據的傳(chuan)輸并完成網(wang)絡(luo)傳(chuan)輸質量(liang)測(ce)試(shi)；在(zai)(zai)今年(nian)6月的日歐聯合實(shi)驗中，還成功(gong)將衛星(xing)線路集成到(dao)國(guo)(guo)際(ji)(ji)間長距離(li)5G網(wang)絡(luo)中，實(shi)現太空與(yu)地面無(wu)縫(feng)連接，證(zheng)明了在(zai)(zai)洲際(ji)(ji)范圍內部署(shu)高(gao)度分布式可(ke)信網(wang)絡(luo)連接的可(ke)行性(xing)。
目前，衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)通(tong)信(xin)與(yu)5G的(de)(de)融合業(ye)(ye)務尚未進(jin)行大(da)面積推(tui)廣，想要實現(xian)真正(zheng)的(de)(de)“星(xing)(xing)(xing)地融合”，未來還要與(yu)6G通(tong)信(xin)相結合，甚至(zhi)在(zai)低軌衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)之(zhi)外，還將(jiang)進(jin)一步支(zhi)持(chi)同步衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)、高(gao)軌衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)、平流層(ceng)浮(fu)空器以及(ji)無(wu)人機等。由地面通(tong)信(xin)和衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)通(tong)信(xin)融合帶來的(de)(de)全(quan)新機遇，雖然(ran)在(zai)技術(shu)研發(fa)上面臨著無(wu)比(bi)艱巨的(de)(de)挑戰，但(dan)也將(jiang)推(tui)動衛(wei)(wei)星(xing)(xing)(xing)通(tong)信(xin)行業(ye)(ye)邁進(jin)前所未有(you)的(de)(de)大(da)市場。
衛星物聯網也能低功耗
今天(tian)，在(zai)全(quan)(quan)球(qiu)各(ge)處人(ren)跡罕至的(de)(de)(de)地方(fang)，都可能會存在(zai)企業(ye)的(de)(de)(de)各(ge)種(zhong)業(ye)務(wu)，部署在(zai)這些地方(fang)的(de)(de)(de)設(she)備等(deng)資產也都有被追(zhui)蹤和連(lian)(lian)接(jie)(jie)的(de)(de)(de)需求。由于(yu)蜂窩網(wang)絡通常無法提供無處不在(zai)的(de)(de)(de)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，使用低(di)功(gong)耗(hao)廣域網(wang)（LPWAN）這種(zhong)非(fei)蜂窩連(lian)(lian)接(jie)(jie)，雖然可以在(zai)某(mou)種(zhong)程度上滿足(zu)遠距離、低(di)數據量和低(di)功(gong)耗(hao)的(de)(de)(de)物聯網(wang)連(lian)(lian)接(jie)(jie)需求，但由于(yu)缺乏(fa)統一的(de)(de)(de)標準和全(quan)(quan)球(qiu)連(lian)(lian)接(jie)(jie)，也依然面臨挑戰(zhan)，這也是(shi)衛星物聯網(wang)相比前兩(liang)者具有的(de)(de)(de)獨(du)到優勢。
通過使用衛星物聯(lian)網來補充蜂(feng)窩和非蜂(feng)窩網絡連接，企(qi)業幾乎可以實時(shi)獲取(qu)到需(xu)要的(de)數據并進行分析(xi)，進而(er)反饋相應的(de)指令，實現遠(yuan)比傳統方式更(geng)加(jia)高效(xiao)的(de)運營。同時(shi)，衛星物聯(lian)網的(de)連接也非常(chang)可靠，能(neng)保證在全球范圍內提供一致的(de)服務。
不(bu)過(guo)，衛(wei)(wei)星(xing)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)的(de)目(mu)標并非完全替代現有的(de)地(di)面(mian)通(tong)信(xin)方(fang)式，而是(shi)通(tong)過(guo)與它們(men)進行融合，從(cong)而補充地(di)面(mian)網(wang)絡的(de)不(bu)足，提供(gong)更加優質的(de)服務(wu)。在過(guo)去幾年，多(duo)家衛(wei)(wei)星(xing)初創公(gong)司已經宣布推出基(ji)于(yu)衛(wei)(wei)星(xing)的(de)新型物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)通(tong)信(xin)系(xi)統，有望大大降低傳(chuan)統衛(wei)(wei)星(xing)系(xi)統的(de)成本和能(neng)耗。這(zhe)些衛(wei)(wei)星(xing)通(tong)信(xin)系(xi)統要么利(li)用新的(de)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)空口協(xie)議，要么利(li)用現有的(de)LPWAN技術(shu)，如LoRa或NB-IoT，為(wei)全球各地(di)的(de)物(wu)(wu)聯(lian)網(wang)設備和在軌衛(wei)(wei)星(xing)之間提供(gong)直接通(tong)信(xin)，也可(ke)以被視為(wei)是(shi)低功(gong)耗廣域(yu)網(wang)市場的(de)一部分。
衛星物聯網是模組廠商的一塊“大蛋糕”
目前，在5G相關標準演進以及6G標準研究中，都將空天地一體化網絡融合作為重點研究方向，可見衛星物聯網未來必將成為物聯網發展的一大趨勢。早在2020年4月，國家發改委便首次將衛星物聯網和5G、工業互聯網等一(yi)(yi)起列(lie)入(ru)信(xin)息基礎設(she)施，明(ming)確(que)了建(jian)設(she)衛星物聯網在(zai)新(xin)一(yi)(yi)代信(xin)息技術演進(jin)上的重(zhong)大戰略意義。
在標準的制定方面，NTN（non-terrestrial network，非地面網絡）是 3GPP 在 R17 階段制定的基于新空口技術的終端與衛星直接通信的技術，同時也是 3GPP R17 版本的重要功能，在 5G-Advanced 中持續演進，已成為 3GPP Release 18 工作計劃的重要部分。 當然，標準的演進也伴隨著各種技術指標的不斷增強，如頻譜效率、移動性、功耗、時延等，衛星物聯網通信自然也不例外。對于NTN來說，未來勢必也需要使用專用的芯片或模組(zu)(zu)，這就需要相應的芯片和模組(zu)(zu)廠商在研(yan)發(fa)過(guo)程中，更加注重技術積累、科研(yan)人員投入、新(xin)(xin)方法(fa)和新(xin)(xin)設備的使(shi)用，同時也為各類廠商帶來(lai)了全新(xin)(xin)的發(fa)展機遇。
眾所周知，當(dang)前(qian)物聯網(wang)連接需(xu)求(qiu)和模(mo)組(zu)出貨(huo)的(de)(de)(de)主要(yao)增(zeng)量來自于以5G、4G和NB-IoT為(wei)代(dai)表的(de)(de)(de)LPWAN。以4G Cat 1為(wei)例，其在(zai)短短一兩年的(de)(de)(de)時間內(nei)便使國內(nei)芯片和模(mo)組(zu)的(de)(de)(de)出貨(huo)量從不到(dao)千萬提升到(dao)了上(shang)億(yi)級別。按照這(zhe)種相似的(de)(de)(de)發展路徑可(ke)以推測(ce)，雖然短期內(nei)衛(wei)星(xing)物聯網(wang)還(huan)暫時無法與已有的(de)(de)(de)地(di)面物聯網(wang)連接正(zheng)面競爭，但在(zai)可(ke)見的(de)(de)(de)未來，衛(wei)星(xing)物聯網(wang)的(de)(de)(de)總(zong)份(fen)額必將在(zai)整(zheng)個物聯網(wang)市場中占據一席之地(di)。
從產業規模來說(shuo)，麥肯錫曾經給(gei)出過(guo)2025年(nian)衛星物聯網(wang)產值達(da)到5600-8500億美元(yuan)的預測，這對(dui)于(yu)物聯網(wang)產業鏈的重(zhong)要一(yi)環——模組廠(chang)商來說(shuo)，更是一(yi)塊不可被忽(hu)視(shi)的蛋糕，有利(li)于(yu)通過(guo)研發技術含量更高的產品(pin)進一(yi)步提(ti)升(sheng)售(shou)價和利(li)潤。不久前，根據Counterpoint發布(bu)的2022年(nian)Q1追蹤報告，中國的三家模組廠(chang)商首(shou)次支撐起(qi)了全球蜂窩物聯網(wang)模組出貨量的半壁江山(shan)。
作為全球領先的物聯網無線通信解決方案和無線模組供應商，廣和通一直在緊隨標準，不斷推陳出新，已擁有近22年的物聯網通信技術和經驗積累。事實上，廣和通也早已布局智慧能源、智慧城市、智慧農業、運輸等場景多年(nian)，這(zhe)些都(dou)是未(wei)來的(de)(de)(de)衛星物聯(lian)網(wang)能夠大規模發揮作(zuo)用的(de)(de)(de)典型場景。相(xiang)信(xin)在(zai)未(wei)來衛星物聯(lian)網(wang)的(de)(de)(de)競爭中，廣(guang)和通依然會保持領先地位，成為讓運營商、物聯(lian)網(wang)設備廠商、系統集(ji)成商等深度信(xin)賴的(de)(de)(de)合(he)作(zuo)伙(huo)伴。
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