2023年，可(ke)謂衛星通信(xin)發展大年。
華為爆款Mate 60 Pro手機，將衛星(xing)(xing)短信功能升級為手機衛星(xing)(xing)通話(hua)，可謂全球(qiu)首次。緊接著，AST SpaceMobile基于未經改造的Galaxy S22 智能手機，實現了首次5G衛星(xing)(xing)通話(hua)。
蘋果動作不(bu)大(da)，但(dan)也不(bu)愿放棄衛星話題。在(zai)最新發布會中，該公司官宣——基(ji)于衛星短信能(neng)力，加(jia)入了在(zai)運營商網絡(luo)無法覆蓋(gai)地(di)區，呼(hu)叫道路援助的(de)功(gong)能(neng)。
但如果(guo)從(cong)行業大勢看(kan)，衛星通(tong)信發展卻并未達到去年預期。
IEEE Spectrum近日(ri)發(fa)文(wen)，直指衛(wei)(wei)星(xing)通信發(fa)展并不及去年(nian)的預期。比如(ru)前(qian)文(wen)提(ti)及的AST SpaceMobile去年(nian)曾表示，計劃在(zai) 2023 年(nian)末(mo)發(fa)射首批五顆商業衛(wei)(wei)星(xing)，但(dan)時(shi)至今日(ri)，該公(gong)司只在(zai)測(ce)試一年(nian)前(qian)發(fa)射的BlueWalker 3 衛(wei)(wei)星(xing)功能，而商業衛(wei)(wei)星(xing)首次(ci)發(fa)射，被推遲到了2024年(nian)。
T-Mobile也差不多，自2022年8月(yue)公(gong)司(si)宣(xuan)布將與SpaceX合作提(ti)(ti)供(gong)(gong)衛星的(de)(de)以來，就(jiu)再(zai)沒(mei)有(you)回應其最新進展，也沒(mei)有(you)向客戶提(ti)(ti)供(gong)(gong)承(cheng)諾(nuo)的(de)(de)服務(wu)。
一位名(ming)為Tim Farrar的(de)電信行業(ye)顧問也認為，去年(nian)行業(ye)對衛星通(tong)信發展預期過(guo)于樂觀，越(yue)來越(yue)多從業(ye)者開始認識(shi)到，僅僅是(shi)超越(yue)蘋果、華為，從衛星發送短信升級(ji)到更(geng)高級(ji)的(de)功能，其實是(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(you)(you)行(xing)業觀察者認(ren)為，衛(wei)星技術以極低的成本提供全球物聯(lian)網連接(jie)，這可(ke)能有(you)(you)助于加速迄今為止發展緩慢的物聯(lian)網市場。
衛星物聯網當前態勢
衛(wei)星(xing)(xing)物(wu)(wu)聯網，是(shi)指利用(yong)衛(wei)星(xing)(xing)寬帶(dai)通(tong)信提供的物(wu)(wu)聯網服務。基于地(di)球的物(wu)(wu)聯網傳感(gan)器(qi)和終端設備直(zhi)接通(tong)過(guo)衛(wei)星(xing)(xing)網絡或與地(di)球網絡合作進行通(tong)信。
IoT Analytics發布的《2022年物聯網市(shi)場總結(jie)以(yi)及未(wei)來預測(ce)》報告指出(chu)，低軌衛星(xing)物聯網加(jia)速應用是未(wei)來趨勢。
報告(gao)分析(xi)認為，衛星物聯網連接數預計在2022-2027年(nian)間將從600萬增(zeng)長(chang)到2200萬，年(nian)復合增(zeng)長(chang)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，也會明顯加速衛星物聯網的應(ying)用。
例如，高通公(gong)司(si)與衛(wei)(wei)星(xing)運營商銥星(xing)公(gong)司(si)合作(zuo)，為搭載驍(xiao)龍芯(xin)片的智能手機提(ti)供衛(wei)(wei)星(xing)緊(jin)急信息(xi)服務(wu)。另外，索(suo)尼半導體也發(fa)布了提(ti)供衛(wei)(wei)星(xing)連接的低功耗蜂窩物聯網(wang)芯(xin)片ALT1350，為物聯網(wang)設(she)備超越傳統網(wang)絡(luo)界限進行通信開辟了新的可能性，這種將衛(wei)(wei)星(xing)連接集成(cheng)到LPWA芯(xin)片的做法有望推動衛(wei)(wei)星(xing)物聯網(wang)市場(chang)的進一步發(fa)展。
為什么(me)衛星物聯網能獲得增長?
一(yi)方(fang)面是底層技術的支(zhi)持。3GPP R17支(zhi)持了 5G NR、NB-IoT 和 LTE-M 功能(neng)的非地面網(wang)絡(NTN)。這使得支(zhi)持這些協議的物(wu)聯網(wang)設備可(ke)以利(li)用(yong)標準調制(zhi)解調器，與衛星網(wang)絡協同工(gong)作(zuo)。有了3GPP R17，物(wu)聯網(wang)連接不(bu)僅可(ke)以擴展到太(tai)空(kong)，還可(ke)以部(bu)署移動通信(xin)和固件更新，以覆(fu)蓋偏(pian)遠地區。加之近(jin)些年火箭發(fa)射成本(ben)被“打(da)”下來、進一(yi)步助推了衛星制(zhi)造(zao)、發(fa)射、部(bu)署成本(ben)的下降。
另(ling)一方(fang)面，衛(wei)星物聯網滿足(zu)了以往無法滿足(zu)的(de)特定需求(qiu)。
其一是滿(man)足偏遠地(di)區的設(she)備互連需求
衛星(xing)物聯網滿足(zu)了偏遠(yuan)地區設(she)(she)備之間互(hu)連的需求(qiu)，包括海洋、天空、沙漠、森林和險惡山區等區域(yu)。在(zai)傳(chuan)統(tong)通信(xin)網絡不可靠的地區，衛星(xing)物聯網設(she)(she)備可以通過低(di)(di)功耗(hao)、低(di)(di)帶寬通信(xin)協議，連接(jie)到其他設(she)(she)備，實現遠(yuan)距離通信(xin)和數據交(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(kuo)的覆(fu)蓋范圍(wei)。該項目融合了衛星(xing)和地(di)面蜂(feng)窩連(lian)接，以改善(shan)物聯(lian)網的覆(fu)蓋范圍(wei)。
值得補充的(de)是，衛(wei)星(xing)物(wu)聯網發(fa)展對于(yu)邊(bian)遠(yuan)地區的(de)地質災害監控預防、遠(yuan)洋場景(jing)資(zi)產追蹤、太空設備之間的(de)互(hu)聯及數(shu)據傳輸均有較高價(jia)值。
其二是農牧(mu)業(ye)日常(chang)流程自動(dong)化的需(xu)求
農(nong)林牧漁(yu)場景都是(shi)規模(mo)化(hua)運(yun)作(zuo)，面臨著數據(ju)傳輸面積大、距離遠等問題(ti)。衛星物聯網(wang)可被廣泛應用于農(nong)牧業等領域，以(yi)實現農(nong)業日(ri)常流程(cheng)的自動化(hua)。
通過衛星物聯(lian)網(wang)(wang)服(fu)務(wu)，農(nong)民可(ke)(ke)以實(shi)時(shi)遠(yuan)程監控農(nong)作(zuo)(zuo)物和牲畜，及早發現(xian)蟲害(hai)、疾病、灌溉(gai)問(wen)題(ti)等，并快速(su)解決這(zhe)些問(wen)題(ti)。衛星物聯(lian)網(wang)(wang)還(huan)支持(chi)精準農(nong)業，利(li)用(yong)數據(ju)驅動，優化(hua)作(zuo)(zuo)物產量、減少浪費以及節約水和肥料等資源。通過收集傳(chuan)感器和其(qi)他物聯(lian)網(wang)(wang)設備提供的(de)數據(ju)，農(nong)民可(ke)(ke)以創建準確的(de)田地地圖，并根據(ju)具體需求，定制農(nong)業實(shi)踐方案。
例如，ORBCOMM和(he)Farmbot合作推出了智(zhi)能農(nong)(nong)業(ye)解決方(fang)(fang)案(an)，幫助農(nong)(nong)民提(ti)高水資源(yuan)的(de)可見(jian)性和(he)管理(li)效率(lv)。這個解決方(fang)(fang)案(an)利用(yong)ORBCOMM的(de)全球衛星OGi調(diao)制解調(diao)器和(he)Inmarsat的(de)超可靠L波段連接(jie)，實現對(dui)水箱、水庫(ku)、水壩(ba)等農(nong)(nong)場(chang)供水的(de)遠程監控，并(bing)實時捕(bu)獲(huo)圖像。此外(wai)，該(gai)方(fang)(fang)案(an)還使(shi)用(yong)傳感器監測不(bu)同水源(yuan)的(de)存儲濕度(du)和(he)溫度(du)，避免(mian)農(nong)(nong)業(ye)用(yong)水變(bian)質。
該賽道部分公司進展
目前(qian)衛星物聯(lian)網(wang)市場上(shang)的(de)(de)一些主要(yao)參(can)與(yu)者包(bao)括來(lai)自美國(guo)的(de)(de)SpaceX 、Viasat、EChoStar，來(lai)自法國(guo)的(de)(de) Eutst SA，以及來(lai)自德國(guo)的(de)(de)SES SA等公(gong)司(si)。
在(zai)今年(nian)4月(yue)份(fen)，衛星(xing)通信公司Sateliot官宣，依(yi)靠SpaceX獵鷹 9 號(hao)火(huo)箭從加(jia)州一基地，發射了全球(qiu)第一顆5G衛星(xing)Sateliot_0。
據(ju)悉，Sateliot_0是(shi)有史以來第一(yi)顆(ke)按照5G蜂窩標準(zhun)運(yun)行的低(di)地球軌道衛(wei)星(xing)，該衛(wei)星(xing)約10公斤重，可在低(di)地軌道提供(gong)數據(ju)中(zhong)繼(ji)服務。Sateliot_0是(shi)Sateliot_X衛(wei)星(xing)網絡中(zhong)的第一(yi)顆(ke)。
Sateliot表(biao)示，未來計劃(hua)利用(yong)250多(duo)顆5G衛星(xing)(xing)組成(cheng)的(de)衛星(xing)(xing)網(wang)絡實現全球范圍內(nei)的(de)物聯網(wang)連接(jie)。
除(chu)了SpaceX與(yu)Sateliot 合(he)作推出的(de)Sateliot_0衛星外，在線零售商(shang)和(he)網絡(luo)服務(wu)巨頭(tou)亞馬遜也(ye)計劃從明(ming)年開始發射自家(jia)衛星網絡(luo)“柯(ke)伊(yi)伯(bo)計劃”(Project Kuiper)，并于明(ming)年晚些時候(hou)為首(shou)批客(ke)戶(hu)提供服務(wu)。
太空設備之間的互聯也正在興起。
Viasat是一家衛(wei)(wei)星互(hu)聯網(wang)提(ti)供商，該(gai)公司在(zai)(zai)2021年(nian)(nian)宣布與(yu)全(quan)球衛(wei)(wei)星通(tong)信(xin)公司 Inmarsat 建(jian)立合作伙伴關系(xi)，在(zai)(zai)其衛(wei)(wei)星群(qun)中部署物(wu)聯網(wang)技(ji)術。據(ju)稱，物(wu)聯網(wang)技(ji)術將(jiang)用于通(tong)過高(gao)效利用其網(wang)絡(luo)資源，來優化 Viasat 衛(wei)(wei)星連接的延遲問題，并提(ti)升衛(wei)(wei)星連接的可靠性和速(su)度。且(qie)Viasat于今年(nian)(nian)5月(yue)份(fen)完成對 Inmarsat 的收(shou)購(gou)。
此(ci)外，在(zai)今年10月(yue)，Viasat與其合作(zuo)伙(huo)伴宣布(bu)將(jiang)在(zai)迪拜推(tui)出(chu)首(shou)個衛星物聯(lian)網(wang)中心，據悉，該機構面向北非(fei)及(ji)中東石油和天然氣、公(gong)用事業(ye)和水管(guan)理等行業(ye)客戶，為他們提(ti)供衛星物聯(lian)網(wang)服務。
LoRa與衛(wei)星(xing)(xing)物(wu)聯網(wang)(wang)的(de)結合項目也有落地(di)(di)。美國衛(wei)星(xing)(xing)電視運營商EchoStar于今年9月份表示，公(gong)司旗下的(de)EchoStar Mobile Limited與The Things Industries合作，為歐洲各(ge)地(di)(di)的(de)企(qi)業(ye)部署混合衛(wei)星(xing)(xing)并提供LoRa物(wu)聯網(wang)(wang)解決方(fang)案。兩家公(gong)司已將 EchoStar 的(de)衛(wei)星(xing)(xing)物(wu)聯網(wang)(wang)功能整合到(dao) The Things Stack 中，這是一款基于云的(de) LoRaWAN 網(wang)(wang)絡服務器，使客戶(hu)設備能通(tong)過衛(wei)星(xing)(xing)或地(di)(di)面網(wang)(wang)絡進(jin)行實時雙向通(tong)信。
The Things Industries 首席執行官 Wienke Giezeman 表示(shi)：
“LoRa 技(ji)術此前一直(zhi)受(shou)到(dao)地面基礎設施的(de)(de)限制。EchoStar 創(chuang)新、集成的(de)(de)衛星連接方法打破了這一障礙(ai)。我們(men)的(de)(de)合(he)作提供了通用(yong)節點的(de)(de)所有關鍵功能，并結(jie)合(he)了 EchoStar 網絡的(de)(de)廣域覆蓋范圍(wei)，無論(lun)用(yong)戶身在何處，都可以(yi)實(shi)現流暢、通用(yong)的(de)(de) LoRaWAN 訪(fang)問。”
此次(ci)合作將(jiang)衛星(xing)連接(jie)引入了(le) The Things Stack LoRaWAN 網絡服務器及其通用節(jie)點上(shang)來，使客戶(hu)能夠一(yi)鍵擴展其連接(jie)的物聯網設備。
再來看看國內方面。
早在2018年3月(yue)15日，我國就正式啟動“行(xing)云工程”天基物聯網衛(wei)星(xing)組建工作。
“行云(yun)工(gong)程”是中國(guo)航天科工(gong)四院旗(qi)下航天行云(yun)科技有限公司(si)計劃的航天工(gong)程，該工(gong)程計劃發射80顆行云(yun)小(xiao)衛(wei)星(xing)(xing)，建設中國(guo)首(shou)個低軌窄(zhai)帶通信衛(wei)星(xing)(xing)星(xing)(xing)座，最終打造覆蓋全(quan)球的天基物聯網。
2020年，“行云(yun)工程(cheng)”完成第一階段建設(she)，成功將(jiang)行云(yun)二號(hao)01/02星發射(she)升(sheng)空。
在(zai)今年1月份，北京國(guo)電高科科技有(you)限(xian)公司(以下簡(jian)稱國(guo)電高科)也成功發射了天(tian)啟星座13星。
據(ju)悉，天(tian)啟星座13星是一(yi)顆商業物(wu)(wu)聯網(wang)通訊(xun)衛星，應用窄帶(dai)衛星通訊(xun)技(ji)術(shu)，提供(gong)全球范圍(wei)內的(de)短數據(ju)通信服務(wu)，可(ke)解決地(di)面網(wang)絡覆蓋不到區(qu)域的(de)物(wu)(wu)聯網(wang)絡接入問題，是地(di)面物(wu)(wu)聯網(wang)的(de)必要補充。
今年9月份，國電高科旗下的低(di)軌(gui)(gui)衛星(xing)(xing)(xing)物(wu)聯(lian)網星(xing)(xing)(xing)座“天(tian)啟(qi)星(xing)(xing)(xing)座”最新的四(si)顆衛星(xing)(xing)(xing)21星(xing)(xing)(xing)-24星(xing)(xing)(xing)，由“谷神星(xing)(xing)(xing)一號”火箭送(song)入太空(kong)。據悉(xi)，新衛星(xing)(xing)(xing)入軌(gui)(gui)將提升(sheng)天(tian)啟(qi)星(xing)(xing)(xing)座對中(zhong)低(di)緯度地區的覆蓋能力(li)，為陸海空(kong)各(ge)類(lei)用戶提供“空(kong)天(tian)地海一體”的物(wu)聯(lian)網數據通(tong)信(xin)應用服務。
寫在最后
從(cong)上可(ke)以看出，相較手(shou)機終端，衛(wei)星物聯網相應場景更(geng)(geng)為(wei)豐富多樣，能更(geng)(geng)多滿(man)足細分場景下設備的(de)通信需(xu)求，不(bu)難理解(jie)，短期內衛(wei)星IoT將是(shi)推動衛(wei)星通信技術迭代、產(chan)業發展的(de)核心動力。
但也必須意識(shi)到，目前衛(wei)星(xing)物(wu)聯(lian)網對于IoT產業本(ben)身并非一塊超級(ji)蛋糕(gao)，而更像是IoT產業內一個(ge)小板塊。
正(zheng)如中國(guo)信通院金融科技(ji)研究中心副主任(ren)趙小飛所(suo)指出(chu)的——衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)仍(reng)然是地面(mian)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)連接的補充(chong)，在一些垂直領域能夠發揮作(zuo)用(yong)，但不會對現(xian)有蜂窩(wo)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)(wang)市場形成替代(dai)。
在未來(lai)，衛星物聯網乃(nai)至衛星通信(xin)產業(ye)若想獲得持續(xu)增長動力(li)，供給端的(de)成(cheng)本壓降、帶(dai)寬與時延、連接數(shu)優化固然重要，探索更廣范圍的(de)需(xu)求場景，促成(cheng)更大規模的(de)落地同樣不容忽(hu)視。
