2023年，可謂衛(wèi)星通信發(fā)展大年。
華為爆款Mate 60 Pro手機(jī)，將衛(wèi)星短信功能升級為手機(jī)衛(wèi)星通話，可謂全球首次。緊接著，AST SpaceMobile基于未經(jīng)改造的Galaxy S22 智能手機(jī)，實現(xiàn)了首次5G衛(wèi)星通話。
蘋果動作不大，但也不愿放棄衛(wèi)星話題。在最新發(fā)布會中，該公司官宣——基于衛(wèi)星短信能力，加入了在運營商網(wǎng)絡(luò)無法覆蓋地區(qū)，呼叫道路援助的功能。
但如果從行業(yè)大勢看，衛(wèi)星通信發(fā)展卻并未達(dá)到去年預(yù)期。
IEEE Spectrum近日發(fā)文，直指衛(wèi)星通信發(fā)展并不及去年的預(yù)期。比如前文提及的AST SpaceMobile去年曾表示，計劃在 2023 年末發(fā)射首批五顆商業(yè)衛(wèi)星，但時至今日，該公司只在測試一年前發(fā)射的BlueWalker 3 衛(wèi)星功能，而商業(yè)衛(wèi)星首次發(fā)射，被推遲到了2024年。
T-Mobile也差不多，自2022年8月公司宣布將與SpaceX合作提供衛(wèi)星的以來，就再沒有回應(yīng)其最新進(jìn)展，也沒有向客戶提供承諾的服務(wù)。
一位名為Tim Farrar的電信行業(yè)顧問也認(rèn)為，去年行業(yè)對衛(wèi)星通信發(fā)展預(yù)期過于樂觀，越來越多從業(yè)者開始認(rèn)識到，僅僅是超越蘋果、華為，從衛(wèi)星發(fā)送短信升級到更高級的功能，其實是一件很難的事情。
值得關(guān)注的是，IEEE Spectrum文章也提到，衛(wèi)星技術(shù)的一個新增長路徑是物聯(lián)網(wǎng)。
有行業(yè)觀察者認(rèn)為，衛(wèi)星技術(shù)以極低的成本提供全球物聯(lián)網(wǎng)連接，這可能有助于加速迄今為止發(fā)展緩慢的物聯(lián)網(wǎng)市場。
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)當(dāng)前態(tài)勢
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)，是指利用衛(wèi)星寬帶通信提供的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。基于地球的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和終端設(shè)備直接通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或與地球網(wǎng)絡(luò)合作進(jìn)行通信。
IoT Analytics發(fā)布的《2022年物聯(lián)網(wǎng)市場總結(jié)以及未來預(yù)測》報告指出，低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)加速應(yīng)用是未來趨勢。
報告分析認(rèn)為，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)預(yù)計在2022-2027年間將從600萬增長到2200萬，年復(fù)合增長率為25%。
雖然2200萬連接數(shù)對整體市場產(chǎn)生較小的影響，但一些公司開始將衛(wèi)星連接集成到芯片中，也會明顯加速衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用。
例如，高通公司與衛(wèi)星運營商銥星公司合作，為搭載驍龍芯片的智能手機(jī)提供衛(wèi)星緊急信息服務(wù)。另外，索尼半導(dǎo)體也發(fā)布了提供衛(wèi)星連接的低功耗蜂窩物聯(lián)網(wǎng)芯片ALT1350，為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備超越傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)界限進(jìn)行通信開辟了新的可能性，這種將衛(wèi)星連接集成到LPWA芯片的做法有望推動衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場的進(jìn)一步發(fā)展。
為什么衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)能獲得增長?
一方面是底層技術(shù)的支持。3GPP R17支持了 5G NR、NB-IoT 和 LTE-M 功能的非地面網(wǎng)絡(luò)(NTN)。這使得支持這些協(xié)議的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以利用標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制解調(diào)器，與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)協(xié)同工作。有了3GPP R17，物聯(lián)網(wǎng)連接不僅可以擴(kuò)展到太空，還可以部署移動通信和固件更新，以覆蓋偏遠(yuǎn)地區(qū)。加之近些年火箭發(fā)射成本被“打”下來、進(jìn)一步助推了衛(wèi)星制造、發(fā)射、部署成本的下降。
另一方面，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)滿足了以往無法滿足的特定需求。
其一是滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)的設(shè)備互連需求
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)滿足了偏遠(yuǎn)地區(qū)設(shè)備之間互連的需求，包括海洋、天空、沙漠、森林和險惡山區(qū)等區(qū)域。在傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)不可靠的地區(qū)，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以通過低功耗、低帶寬通信協(xié)議，連接到其他設(shè)備，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信和數(shù)據(jù)交換。
這使得傳感器、跟蹤器和其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備能夠在蜂窩或其他地面網(wǎng)絡(luò)不可用的區(qū)域正常運行。例如，Sateliot 公司在2023年4月發(fā)射了第一顆衛(wèi)星，旨在為地面5G物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供廣闊的覆蓋范圍。該項目融合了衛(wèi)星和地面蜂窩連接，以改善物聯(lián)網(wǎng)的覆蓋范圍。
值得補(bǔ)充的是，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展對于邊遠(yuǎn)地區(qū)的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)控預(yù)防、遠(yuǎn)洋場景資產(chǎn)追蹤、太空設(shè)備之間的互聯(lián)及數(shù)據(jù)傳輸均有較高價值。
其二是農(nóng)牧業(yè)日常流程自動化的需求
農(nóng)林牧漁場景都是規(guī)模化運作，面臨著數(shù)據(jù)傳輸面積大、距離遠(yuǎn)等問題。衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)可被廣泛應(yīng)用于農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)日常流程的自動化。
通過衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，農(nóng)民可以實時遠(yuǎn)程監(jiān)控農(nóng)作物和牲畜，及早發(fā)現(xiàn)蟲害、疾病、灌溉問題等，并快速解決這些問題。衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)還支持精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)，利用數(shù)據(jù)驅(qū)動，優(yōu)化作物產(chǎn)量、減少浪費以及節(jié)約水和肥料等資源。通過收集傳感器和其他物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備提供的數(shù)據(jù)，農(nóng)民可以創(chuàng)建準(zhǔn)確的田地地圖，并根據(jù)具體需求，定制農(nóng)業(yè)實踐方案。
例如，ORBCOMM和Farmbot合作推出了智能農(nóng)業(yè)解決方案，幫助農(nóng)民提高水資源的可見性和管理效率。這個解決方案利用ORBCOMM的全球衛(wèi)星OGi調(diào)制解調(diào)器和Inmarsat的超可靠L波段連接，實現(xiàn)對水箱、水庫、水壩等農(nóng)場供水的遠(yuǎn)程監(jiān)控，并實時捕獲圖像。此外，該方案還使用傳感器監(jiān)測不同水源的存儲濕度和溫度，避免農(nóng)業(yè)用水變質(zhì)。
該賽道部分公司進(jìn)展
目前衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場上的一些主要參與者包括來自美國的SpaceX 、Viasat、EChoStar，來自法國的 Eutst SA，以及來自德國的SES SA等公司。
在今年4月份，衛(wèi)星通信公司Sateliot官宣，依靠SpaceX獵鷹 9 號火箭從加州一基地，發(fā)射了全球第一顆5G衛(wèi)星Sateliot_0。
據(jù)悉，Sateliot_0是有史以來第一顆按照5G蜂窩標(biāo)準(zhǔn)運行的低地球軌道衛(wèi)星，該衛(wèi)星約10公斤重，可在低地軌道提供數(shù)據(jù)中繼服務(wù)。Sateliot_0是Sateliot_X衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的第一顆。
Sateliot表示，未來計劃利用250多顆5G衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)全球范圍內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)連接。
除了SpaceX與Sateliot 合作推出的Sateliot_0衛(wèi)星外，在線零售商和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)巨頭亞馬遜也計劃從明年開始發(fā)射自家衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)“柯伊伯計劃”(Project Kuiper)，并于明年晚些時候為首批客戶提供服務(wù)。
太空設(shè)備之間的互聯(lián)也正在興起。
Viasat是一家衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供商，該公司在2021年宣布與全球衛(wèi)星通信公司 Inmarsat 建立合作伙伴關(guān)系，在其衛(wèi)星群中部署物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。據(jù)稱，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將用于通過高效利用其網(wǎng)絡(luò)資源，來優(yōu)化 Viasat 衛(wèi)星連接的延遲問題，并提升衛(wèi)星連接的可靠性和速度。且Viasat于今年5月份完成對 Inmarsat 的收購。
此外，在今年10月，Viasat與其合作伙伴宣布將在迪拜推出首個衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)中心，據(jù)悉，該機(jī)構(gòu)面向北非及中東石油和天然氣、公用事業(yè)和水管理等行業(yè)客戶，為他們提供衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。
LoRa與衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合項目也有落地。美國衛(wèi)星電視運營商EchoStar于今年9月份表示，公司旗下的EchoStar Mobile Limited與The Things Industries合作，為歐洲各地的企業(yè)部署混合衛(wèi)星并提供LoRa物聯(lián)網(wǎng)解決方案。兩家公司已將 EchoStar 的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)功能整合到 The Things Stack 中，這是一款基于云的 LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，使客戶設(shè)備能通過衛(wèi)星或地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行實時雙向通信。
The Things Industries 首席執(zhí)行官 Wienke Giezeman 表示：
“LoRa 技術(shù)此前一直受到地面基礎(chǔ)設(shè)施的限制。EchoStar 創(chuàng)新、集成的衛(wèi)星連接方法打破了這一障礙。我們的合作提供了通用節(jié)點的所有關(guān)鍵功能，并結(jié)合了 EchoStar 網(wǎng)絡(luò)的廣域覆蓋范圍，無論用戶身在何處，都可以實現(xiàn)流暢、通用的 LoRaWAN 訪問。”
此次合作將衛(wèi)星連接引入了 The Things Stack LoRaWAN 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器及其通用節(jié)點上來，使客戶能夠一鍵擴(kuò)展其連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
再來看看國內(nèi)方面。
早在2018年3月15日，我國就正式啟動“行云工程”天基物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星組建工作。
“行云工程”是中國航天科工四院旗下航天行云科技有限公司計劃的航天工程，該工程計劃發(fā)射80顆行云小衛(wèi)星，建設(shè)中國首個低軌窄帶通信衛(wèi)星星座，最終打造覆蓋全球的天基物聯(lián)網(wǎng)。
2020年，“行云工程”完成第一階段建設(shè)，成功將行云二號01/02星發(fā)射升空。
在今年1月份，北京國電高科科技有限公司(以下簡稱國電高科)也成功發(fā)射了天啟星座13星。
據(jù)悉，天啟星座13星是一顆商業(yè)物聯(lián)網(wǎng)通訊衛(wèi)星，應(yīng)用窄帶衛(wèi)星通訊技術(shù)，提供全球范圍內(nèi)的短數(shù)據(jù)通信服務(wù)，可解決地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到區(qū)域的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)接入問題，是地面物聯(lián)網(wǎng)的必要補(bǔ)充。
今年9月份，國電高科旗下的低軌衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座“天啟星座”最新的四顆衛(wèi)星21星-24星，由“谷神星一號”火箭送入太空。據(jù)悉，新衛(wèi)星入軌將提升天啟星座對中低緯度地區(qū)的覆蓋能力，為陸海空各類用戶提供“空天地海一體”的物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)通信應(yīng)用服務(wù)。
寫在最后
從上可以看出，相較手機(jī)終端，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)相應(yīng)場景更為豐富多樣，能更多滿足細(xì)分場景下設(shè)備的通信需求，不難理解，短期內(nèi)衛(wèi)星IoT將是推動衛(wèi)星通信技術(shù)迭代、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心動力。
但也必須意識到，目前衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)對于IoT產(chǎn)業(yè)本身并非一塊超級蛋糕，而更像是IoT產(chǎn)業(yè)內(nèi)一個小板塊。
正如中國信通院金融科技研究中心副主任趙小飛所指出的——衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)仍然是地面物聯(lián)網(wǎng)連接的補(bǔ)充，在一些垂直領(lǐng)域能夠發(fā)揮作用，但不會對現(xiàn)有蜂窩物聯(lián)網(wǎng)市場形成替代。
在未來，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)乃至衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)若想獲得持續(xù)增長動力，供給端的成本壓降、帶寬與時延、連接數(shù)優(yōu)化固然重要，探索更廣范圍的需求場景，促成更大規(guī)模的落地同樣不容忽視。
