2023年(nian)，可謂衛星通(tong)信發展大年(nian)。
華(hua)為爆款(kuan)Mate 60 Pro手(shou)機，將衛星(xing)短(duan)信(xin)功能升級為手(shou)機衛星(xing)通話，可(ke)謂全球首次(ci)。緊接著，AST SpaceMobile基于未經改造的Galaxy S22 智能手(shou)機，實(shi)現了首次(ci)5G衛星(xing)通話。
蘋果動作不大(da)，但也不愿放棄衛(wei)星(xing)(xing)話題。在最新發(fa)布會中，該公(gong)司官宣——基于衛(wei)星(xing)(xing)短信能力，加入(ru)了在運營商網絡無法覆蓋(gai)地區，呼叫(jiao)道路援助的功能。
但如(ru)果從行(xing)業大勢看，衛星(xing)通信發展卻并未達到去(qu)年預期。
IEEE Spectrum近(jin)日發文(wen)，直指衛(wei)星通信發展(zhan)并不及去年(nian)(nian)的(de)預期。比(bi)如前文(wen)提及的(de)AST SpaceMobile去年(nian)(nian)曾表示，計劃在(zai) 2023 年(nian)(nian)末發射(she)首批五顆商(shang)業(ye)衛(wei)星，但時至今日，該公司只在(zai)測(ce)試一年(nian)(nian)前發射(she)的(de)BlueWalker 3 衛(wei)星功能，而商(shang)業(ye)衛(wei)星首次發射(she)，被推遲到(dao)了2024年(nian)(nian)。
T-Mobile也差不多，自2022年8月公(gong)司宣(xuan)布將與(yu)SpaceX合作提供衛(wei)星的(de)以來，就再沒有(you)回應其(qi)最新進展(zhan)，也沒有(you)向客(ke)戶提供承(cheng)諾(nuo)的(de)服務。
一位名為(wei)Tim Farrar的(de)電信(xin)行業顧(gu)問也(ye)認為(wei)，去年行業對衛星通信(xin)發(fa)展預期過(guo)于(yu)樂(le)觀，越(yue)(yue)來越(yue)(yue)多從業者開始(shi)認識到，僅僅是(shi)超越(yue)(yue)蘋果、華為(wei)，從衛星發(fa)送(song)短信(xin)升級(ji)到更高級(ji)的(de)功(gong)能(neng)，其實(shi)是(shi)一件很難的(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(guan)察(cha)者(zhe)認為(wei)，衛星技術以(yi)極低的成本提供全球物聯(lian)網(wang)連接，這可(ke)能有助于加(jia)速迄今為(wei)止(zhi)發(fa)展緩慢的物聯(lian)網(wang)市場。
衛星物聯網當前態勢
衛星物聯(lian)網(wang)，是指利用衛星寬帶通(tong)信(xin)提供的(de)物聯(lian)網(wang)服務。基于地球的(de)物聯(lian)網(wang)傳感器和終端設備(bei)直接通(tong)過(guo)衛星網(wang)絡(luo)或與地球網(wang)絡(luo)合作進行通(tong)信(xin)。
IoT Analytics發布的《2022年物(wu)聯網市(shi)場總結以及未(wei)來預測》報告指(zhi)出，低軌衛星物(wu)聯網加速應用是(shi)未(wei)來趨勢。
報告(gao)分(fen)析認為(wei)，衛星(xing)物聯網(wang)連(lian)接數預計在2022-2027年(nian)間(jian)將從(cong)600萬增長到(dao)2200萬，年(nian)復(fu)合增長率為(wei)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(ye)會明(ming)顯(xian)加速衛星物聯網的應用。
例(li)如(ru)，高通公司與(yu)衛(wei)星(xing)(xing)運(yun)營商銥(yi)星(xing)(xing)公司合作，為搭載(zai)驍龍芯片的智能手(shou)機(ji)提供衛(wei)星(xing)(xing)緊急信(xin)息服務。另外，索(suo)尼(ni)半(ban)導(dao)體也發(fa)布了(le)提供衛(wei)星(xing)(xing)連(lian)接的低功耗蜂窩(wo)物聯網(wang)芯片ALT1350，為物聯網(wang)設備超越傳(chuan)統網(wang)絡界限進行通信(xin)開辟(pi)了(le)新的可能性，這(zhe)種將衛(wei)星(xing)(xing)連(lian)接集成(cheng)到LPWA芯片的做法(fa)有望推動衛(wei)星(xing)(xing)物聯網(wang)市場的進一步發(fa)展。
為什(shen)么衛星物聯網能獲得增長?
一(yi)方面是底層(ceng)技(ji)術(shu)的支持(chi)。3GPP R17支持(chi)了(le) 5G NR、NB-IoT 和 LTE-M 功能(neng)的非地(di)面網絡(NTN)。這(zhe)使(shi)得支持(chi)這(zhe)些協議的物聯(lian)網設備可以利(li)用標準調制解調器，與衛星網絡協同工作。有了(le)3GPP R17，物聯(lian)網連接不(bu)僅可以擴(kuo)展到太(tai)空，還可以部(bu)署(shu)移動通信(xin)和固件更(geng)新，以覆蓋偏遠地(di)區。加之近些年(nian)火箭(jian)發射(she)成本被“打(da)”下來、進(jin)一(yi)步助(zhu)推了(le)衛星制造、發射(she)、部(bu)署(shu)成本的下降。
另一方面，衛星物聯網滿(man)(man)足了以往(wang)無法滿(man)(man)足的特定需求。
其一是滿足偏遠地區的設備互連需(xu)求
衛星物(wu)聯(lian)網滿(man)足了偏遠地(di)區(qu)(qu)設(she)備(bei)之(zhi)間互連的(de)需(xu)求，包括海洋、天空(kong)、沙(sha)漠、森林和險惡山(shan)區(qu)(qu)等區(qu)(qu)域。在傳統通(tong)信(xin)網絡不(bu)可靠(kao)的(de)地(di)區(qu)(qu)，衛星物(wu)聯(lian)網設(she)備(bei)可以通(tong)過低功(gong)耗、低帶(dai)寬通(tong)信(xin)協議(yi)，連接(jie)到其他設(she)備(bei)，實現遠距離通(tong)信(xin)和數據(ju)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(xiang)目融合了(le)衛星和地面蜂窩連接，以改(gai)善物聯網的覆蓋范圍。
值(zhi)得補充的是，衛(wei)星物聯(lian)網發展對(dui)于邊遠(yuan)地(di)區的地(di)質(zhi)災害監控預防(fang)、遠(yuan)洋(yang)場景資產追(zhui)蹤、太(tai)空設備之(zhi)間(jian)的互聯(lian)及數據傳(chuan)輸均有(you)較高價(jia)值(zhi)。
其二是農牧業(ye)日(ri)常流程自動化的需求
農林牧漁場景都是(shi)規模化運作(zuo)，面臨著(zhu)數據傳輸面積大、距離遠等(deng)(deng)問題。衛星(xing)物聯(lian)網可(ke)被廣泛應用于農牧業等(deng)(deng)領域，以實(shi)現農業日常(chang)流程的自動化。
通(tong)過衛(wei)星物(wu)(wu)聯網服(fu)務，農(nong)民可以(yi)實(shi)時遠程監控農(nong)作物(wu)(wu)和牲畜，及(ji)(ji)早發現(xian)蟲害(hai)、疾(ji)病、灌溉問題(ti)等，并快(kuai)速解決(jue)這些(xie)問題(ti)。衛(wei)星物(wu)(wu)聯網還支持精準(zhun)農(nong)業，利用(yong)數(shu)據(ju)(ju)驅動，優化作物(wu)(wu)產量、減少浪費(fei)以(yi)及(ji)(ji)節約水和肥料等資源。通(tong)過收集傳(chuan)感器和其他物(wu)(wu)聯網設(she)備提供的數(shu)據(ju)(ju)，農(nong)民可以(yi)創建準(zhun)確的田(tian)地地圖，并根(gen)據(ju)(ju)具(ju)體需求，定制農(nong)業實(shi)踐方(fang)案。
例如，ORBCOMM和(he)Farmbot合作推出(chu)了智能農(nong)業解(jie)決(jue)方(fang)案，幫(bang)助農(nong)民提高水(shui)(shui)資(zi)源的(de)(de)可(ke)見(jian)性和(he)管理效率。這(zhe)個解(jie)決(jue)方(fang)案利用(yong)(yong)ORBCOMM的(de)(de)全球(qiu)衛星OGi調(diao)(diao)制解(jie)調(diao)(diao)器和(he)Inmarsat的(de)(de)超(chao)可(ke)靠L波段連接(jie)，實現對水(shui)(shui)箱、水(shui)(shui)庫、水(shui)(shui)壩等農(nong)場供水(shui)(shui)的(de)(de)遠程(cheng)監(jian)控(kong)，并(bing)實時捕獲圖像。此外，該方(fang)案還使用(yong)(yong)傳感器監(jian)測不同水(shui)(shui)源的(de)(de)存儲濕度(du)和(he)溫度(du)，避免農(nong)業用(yong)(yong)水(shui)(shui)變質。
該賽道部分公司進展
目前衛星物(wu)聯網市場上的(de)一些主要參與者包括來(lai)自(zi)美國的(de)SpaceX 、Viasat、EChoStar，來(lai)自(zi)法國的(de) Eutst SA，以及來(lai)自(zi)德國的(de)SES SA等(deng)公司。
在(zai)今年4月份(fen)，衛星通信公司Sateliot官宣，依靠(kao)SpaceX獵鷹 9 號火箭(jian)從(cong)加州一基地，發射了全球第一顆5G衛星Sateliot_0。
據悉，Sateliot_0是(shi)有史以來第一顆按照(zhao)5G蜂窩標準運行的低(di)地球(qiu)軌道衛(wei)星，該衛(wei)星約10公斤重，可在(zai)低(di)地軌道提供數據中(zhong)繼服務(wu)。Sateliot_0是(shi)Sateliot_X衛(wei)星網絡中(zhong)的第一顆。
Sateliot表示，未(wei)來(lai)計劃(hua)利用250多顆5G衛(wei)星組成的衛(wei)星網絡實現全球(qiu)范圍內的物聯網連(lian)接。
除了(le)SpaceX與Sateliot 合(he)作推出的Sateliot_0衛(wei)星(xing)外(wai)，在線零售商(shang)和網絡服務(wu)巨頭(tou)亞馬(ma)遜也計劃從明年開始發射(she)自家衛(wei)星(xing)網絡“柯伊伯(bo)計劃”(Project Kuiper)，并于(yu)明年晚些時候(hou)為(wei)首批客戶提供服務(wu)。
太空(kong)設備之(zhi)間的互(hu)聯也(ye)正在(zai)興起。
Viasat是一(yi)家衛(wei)(wei)星互聯網(wang)提供商(shang)，該(gai)公司(si)在2021年宣布(bu)與全(quan)球衛(wei)(wei)星通(tong)(tong)信(xin)公司(si) Inmarsat 建立合作伙伴(ban)關(guan)系，在其衛(wei)(wei)星群中部署物(wu)聯網(wang)技術(shu)。據(ju)稱，物(wu)聯網(wang)技術(shu)將(jiang)用(yong)于(yu)通(tong)(tong)過高效(xiao)利用(yong)其網(wang)絡(luo)資(zi)源，來優化 Viasat 衛(wei)(wei)星連(lian)接(jie)的延遲問題，并提升衛(wei)(wei)星連(lian)接(jie)的可靠性和速度。且Viasat于(yu)今年5月份完成對 Inmarsat 的收(shou)購。
此外，在今年10月，Viasat與其合作伙伴宣布將(jiang)在迪拜推出首個(ge)衛(wei)星(xing)物聯網中心，據(ju)悉，該機構面向(xiang)北非(fei)及中東石油(you)和(he)天(tian)然氣(qi)、公用(yong)事業(ye)(ye)和(he)水管理等行業(ye)(ye)客戶，為(wei)他們(men)提(ti)供(gong)衛(wei)星(xing)物聯網服務(wu)。
LoRa與(yu)衛(wei)星物(wu)聯(lian)網的(de)結合項目也有落地。美國衛(wei)星電(dian)視運營商(shang)EchoStar于今年9月(yue)份表(biao)示，公(gong)司旗下(xia)的(de)EchoStar Mobile Limited與(yu)The Things Industries合作，為(wei)歐洲各地的(de)企業部(bu)署混合衛(wei)星并(bing)提供LoRa物(wu)聯(lian)網解決方案。兩家公(gong)司已(yi)將 EchoStar 的(de)衛(wei)星物(wu)聯(lian)網功能整合到 The Things Stack 中，這(zhe)是一款基于云(yun)的(de) LoRaWAN 網絡服務器，使(shi)客戶(hu)設備(bei)能通(tong)過(guo)衛(wei)星或地面網絡進行(xing)實時雙向(xiang)通(tong)信。
The Things Industries 首(shou)席執行官 Wienke Giezeman 表示(shi)：
“LoRa 技術此前一直受到地面基礎設施的(de)(de)(de)限制。EchoStar 創新、集成的(de)(de)(de)衛星連接方法打破了這一障礙(ai)。我們(men)的(de)(de)(de)合作提供了通用(yong)節點的(de)(de)(de)所有關鍵功能(neng)，并結合了 EchoStar 網絡(luo)的(de)(de)(de)廣域覆(fu)蓋范圍，無論用(yong)戶身在何處，都可以實現流(liu)暢、通用(yong)的(de)(de)(de) LoRaWAN 訪問。”
此次合作將衛星(xing)連接(jie)引入了 The Things Stack LoRaWAN 網絡服務器及其(qi)通(tong)用節點上來，使客戶能夠(gou)一鍵(jian)擴展其(qi)連接(jie)的物聯網設備。
再來看看國內方面。
早在(zai)2018年3月15日，我(wo)國就正式(shi)啟動“行云工(gong)程”天(tian)基物(wu)聯網衛(wei)星組建工(gong)作。
“行(xing)云工程”是(shi)中國航(hang)(hang)天(tian)科工四院旗下航(hang)(hang)天(tian)行(xing)云科技有限(xian)公司(si)計劃(hua)的航(hang)(hang)天(tian)工程，該工程計劃(hua)發射80顆行(xing)云小衛星(xing)(xing)，建設中國首個低軌窄帶通信衛星(xing)(xing)星(xing)(xing)座(zuo)，最(zui)終(zhong)打造(zao)覆蓋全球(qiu)的天(tian)基物聯網。
2020年(nian)，“行(xing)云工程”完成第(di)一階(jie)段建設，成功(gong)將行(xing)云二號01/02星發射升空。
在今(jin)年1月份，北京國電高科(ke)(ke)科(ke)(ke)技有限公(gong)司(以下簡(jian)稱國電高科(ke)(ke))也(ye)成功發射(she)了天啟(qi)星座13星。
據悉，天啟(qi)星(xing)(xing)座13星(xing)(xing)是一(yi)顆(ke)商(shang)業物(wu)聯網通(tong)訊衛星(xing)(xing)，應用(yong)窄(zhai)帶衛星(xing)(xing)通(tong)訊技術，提(ti)供(gong)全(quan)球范圍內(nei)的短(duan)數據通(tong)信服務(wu)，可解決地面網絡(luo)覆蓋不到區域的物(wu)聯網絡(luo)接入(ru)問題，是地面物(wu)聯網的必要補充。
今(jin)年9月份，國(guo)電高科旗下的低軌(gui)(gui)衛星物聯網星座“天啟星座”最新的四顆衛星21星-24星，由(you)“谷神星一號”火箭送(song)入(ru)太空。據悉，新衛星入(ru)軌(gui)(gui)將(jiang)提升(sheng)天啟星座對中低緯度地區(qu)的覆蓋能力，為(wei)陸海(hai)空各類用(yong)戶提供“空天地海(hai)一體”的物聯網數據通信應(ying)用(yong)服務(wu)。
寫在最后
從上可(ke)以看出(chu)，相較手機終端(duan)，衛(wei)星物聯網相應場(chang)景更為豐富多(duo)樣，能更多(duo)滿足(zu)細分(fen)場(chang)景下設備的通信需求，不難理(li)解，短期內衛(wei)星IoT將是推動衛(wei)星通信技術迭代、產業(ye)發展的核心(xin)動力。
但也必須意識到，目前衛星(xing)物(wu)聯網對于IoT產(chan)業(ye)本身并(bing)非一塊超級蛋(dan)糕(gao)，而更像(xiang)是IoT產(chan)業(ye)內一個小板塊。
正(zheng)如中國(guo)信通院金融(rong)科技(ji)研究中心副主任趙(zhao)小(xiao)飛所指(zhi)出(chu)的——衛星物(wu)聯網(wang)仍然是地面物(wu)聯網(wang)連接的補充，在一些垂直領域(yu)能夠(gou)發揮作用(yong)，但(dan)不會對現有蜂窩物(wu)聯網(wang)市場形成替代。
在未(wei)來，衛星物聯(lian)網乃至衛星通信產業若想獲得(de)持(chi)續增長(chang)動力，供給端的(de)成本壓降、帶寬與時延(yan)、連接數(shu)優(you)化(hua)固然重要，探索更(geng)廣范(fan)圍的(de)需求場(chang)景，促成更(geng)大規模的(de)落地同樣不容忽視。
