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低轨星座之争谁能脱颖而出?

发布日期:2019-09-23 13:34   来源:未知   阅读:

  仅仅站在今天的视角上,我们所能看到的全球物联网市场,就可以达到数万亿美元的规模。而且,更加宏大的需求和更广阔的蓝海还将随之而来。市场如此庞大,是否就意味着竞争压力或可稍减?

  事实上,这只是一个美好的愿望。在这个30多亿人、数百亿接入设备的市场上,无论是互联网还是IoT,尤其是针对那些具有购买力的用户,例如石油、航运、电力、铁路、电信运营商等等,都会存在激烈的竞争。

  根据目前的测算,全球已经完成登记的新一代低轨星座,总发射数量将达到一万颗以上。这个测算还只是根据星链星座只部署4400多颗的数据来进行的,如果星链朝着1.1万颗卫星的既定目标前进,全球计划发射的低轨通信卫星将逼近两万颗。

  那么,除了一网星座和星链星座,到底有多少创业者投身于这场冒险呢?我们在此做一个梳理。

  波音公司计划在低轨道上部署2956颗卫星,第一批次部署1396颗。卫星轨道高度1200千米。波音星座工作在V频段(40-75GHz),所能够提供的带宽比Ka和Ku频段更高。

  O3b是目前唯一投入使用的非静止轨道宽带星座。但它并不是工作在低轨道上,而是在8063千米高的赤道轨道上。这个星座由格里格·维勒发起。目前有12颗卫星在轨,后期将把星座规模增加到24颗,工作频段同样设定在V频段。

  这是一个由加拿大企业发起的星座,它主要面向物联网市场,为智能航运、智慧农业、智慧交通、遥测等需求提供M2M骨干网服务。星上核心设备是软件无线电设备和电扫相控阵天线,能为用户提供动态链接和可变信道数量的标准卫星通信服务。开普勒星座有140颗卫星(含在轨备份),飞行高度575千米。星座具备进一步扩大规模的潜力。

  是加拿大电信卫星公司提出的低轨道通信星座。电信卫星公司本身拥有15颗GEO卫星。TELESAT星座工作在Ka频段,用117颗卫星提供全球宽带服务。

  卫星轨道高度1000千米。按照电信卫星公司的说法,它将能够为用户提供光纤级别的服务,不但能够用来为移动平台和边缘地区提供互联网接入,也能够服务于5G网络建设等用途。

  卫讯一方面运营着GEO高通量卫星。一方面也打算开发非GEO轨道星座。卫讯提出的星座工作于8200千米的高度,由24颗卫星组成。

  这个星座发射后,卫讯公司将形成高-中轨协同的格局,类似于SES公司GEO卫星和O3b星座协同的格局。这个星座组合可以为用户提供三种带宽的服务,25Mbit/s、50Mbit/s、100Mbit/s。

  LeoSat 是两位美国企业家创办的,欧洲泰雷斯·阿莱尼亚公司和西班牙卫星公司参与投资。LeoSat 打算在1400千米的高度上部署108颗高通量卫星,工作在Ka频段。LeoSat并不是为消费者直接提供服务的,而是为电信运营商、大型企业、政府、能源企业提供天基骨干网服务。每颗卫星有10个Ka频段天线Gbit/s的传输速度。每个地面关口站采用两幅天线Gbit/s的传输速度。每颗卫星支持4路激光星间链路。LeoSat预计2019年内开始发射。

  这实际上是脸书公司发起的项目,为此成立了一家叫做点视觉的子公司。雅典娜星座已经得到美国联邦通信委员会的批准。卫星由劳拉空间公司研制,单星重量约150千克,将用欧洲阿里安公司的织女星火箭发射。

  根据2018年的报道,雅典娜星座将在2019年9月开始发射。但有趣的是,我们至今没有发现点视技术公司的官方网站,甚至脸书网站上都没有找到这家分公司的账号。因此,我们只能从媒体报道中寻找关于这个星座的一些基本参数。有关雅典娜卫星的轨道高度有两种说法,一种是500~550千米,一种是1250英里(大约2011千米)。第一批部署的卫星数量大约是100颗。卫星工作在E频段,据说可以达到下行10Gbit/s、上行30Gbit/s的速度。

  上述星座都是国外提出的项目。在国内,两大国有航天企业提出了鸿雁、虹云星座。国内民营企业还提出了一些IoT星座的设想,目前已经进入部署并实现在轨组网运行的只有北京国电高科科技有限公司的天启星座。

  首先,这取决于创业者们的行动能力。在这些星座中,星链和一网显然属于行动力最强的那一批。而中国民营低轨星座“天启星座”瞄准的是窄带物联网市场,胜在独辟蹊径,行动力强,目前已经做到了3颗卫星在轨组网运行,非实时业务初步启动,完全有希望在细分市场上先拔头筹。

  而至今尚未拿出详细设计的波音星座等等,可能就要落在后面了。三星星座已经有一年多未见消息披露,只怕前景渺茫。而且三星作为一个完全没有宇航基础的企业,如果打算在频率申请有效期结束前完成系统部署,只能选择把整个星座的制造、发射、在轨测试和地面段建造外包出去,建成之后的初期运营恐怕也要外包。三星能不能筹措这么多资本,投资人会不会接受这样的建设计划,答案恐怕并不乐观。

  然后,这其中,真正值得讨论的,是更重要的因素:那就是颠覆性。铱星颠覆了人类对于全球通信的体验,虽然历经坎坷,但最后还是成功了。互联网颠覆人类交换信息的方式,虽然死掉的企业比活下来的企业更多,但互联网产业大获成功。那么,低轨星座能不能取得成功,也取决于颠覆性。

  维勒是在2007年启动O3b项目的,2013年进入星座部署。众所周知,O3b这个词的意思就是无法接入互联网的“另外30亿人”。然而从上文中的计算可以发现,即使O3b已经运营了好几年,世界上还是有30多亿人不能上网。而无法享受IoT服务的人更多。

  长期以来,中国卫星产业界一直在强调中国是如何适合于发展卫星应用。所提出的理由包括:地域辽阔、人口众多、老少边穷地区难以建设地面网络……但是因为种种因素,国内的卫星应用发展得并不好。如果换一个环境,把眼光投向那些没有强大地面网络运营商的市场,上面这些适合卫星应用发展的理由依然是成立的。这些市场包括非洲、中亚以及辽阔的海洋。这也是出现众多企业纷纷投身低轨道星座的原因。事实上,光纤+铁塔的传统移动通信扩张模式,在这个30多亿人的市场里,已经遭遇到了瓶颈。为边远地区、不发达地区提供先进通信服务,几乎肯定要由卫星来实现。马斯克和维勒等人正是看到了这样的前景,才冒着极大风险投身于星座创业。如果这一轮低轨星座浪潮取得成功——包括宽带接入和IoT,卫星将占据通信产业的半壁江山,几乎全部海洋用户和全球一半人口都是卫星通信的客户。与今天的产业格局相比,这是无可争议的颠覆。

  蓝海市场的一个重要特点,就是生态决定产业的成功与否。好的产业生态是供应商和用户积极互动、共同探索,共同建设起来的。正如苹果和安卓的生态一样,核心供应商不可能自己创建所有的APP,更不可能自己去创建PayPal、支付宝这样的东西,甚至未必能想到这样的新形态消费服务架构。但是,各领域、各层次的供应商在与最终用户打交道的过程中,有着丰富的体验和痛点。开放平台的出现为他们提供了解决问题、持续创新的条件,产业生态就此萌发。

  建立产业生态的问题,对于IoT来说尤其重要。物联网应用更是如此。既然讨论物联网,那么就要明确一点,需要联网的“物”并不掌握在我们的星座创业者手里,而是属于各行各业,属于各类消费者和最终用户,只有他们才知道自己的物联网需求。因此,要颠覆产业格局,就要想清楚自己要提供什么服务,要与谁合作、与谁融合、得到谁的支持,要培育哪些配套企业。简单说,就是:要建立产业生态,并考虑,如何建立产业生态。倘若星座运营商和他们建立起紧密的合作关系,通过持续的适应和改进来为他们提供更好的服务,实现价值,成为社会和经济所依赖的天基基础设施。

  低轨星座服务于IoT,面临着极大的困难和极大的机会。眼前的困难是因为IoT产业本身还处在上升期,市场开发程度非常低。而这个时机,恰恰应该是卫星企业的最佳时机:走合作共赢的模式!毕竟,市场开发程度低同时也意味着大量的机会和发展空间。毕竟,双方都还在起步期,互相参与的成本都不会高。尤其是卫星企业,更要主动去寻找合适的合作对象,共同打造。以一网星座融资17亿美元为例,应该算是相当成功吧?但这个额度和智能制造、智慧城市、智能航运、智能物流相比,连零头都不够。因此,靠一己之力去推动IoT的产业发展和标准建立,显然会力不从心,从而也耽误发展机会。运营商们只要拿出合作的诚意,以低轨IoT星座全球覆盖的优势,必定能在产业生态中找到自己的定位。

  5G时代的来临,为窄带物联网星座提供了良好的风口。5G目标有2个,一是大幅提升面向人服务的数据接入速率,二是实现窄带万物互联。然而,目前占地球表面60%以上的海洋区域、绝大部分航空飞行空域以及大部分陆地(中国是70%)没有信息接入能力。5G网络覆盖现有人类居住区都需要相当可观的周期。但5G的推进让业界和社会对物联网的接受度有了极大的提升,这为天启星座类型的物联网星座提供了良好的市场机会,抓住机会,就能成为5G万物互联网络的必要补充。

  智慧城市的发展同样为窄带星座提供了风口。经过几年的发展,国内不少地方的智慧城市发展已经取得了初步成果,也暴露出了更多的空白。目前地面物联网应用呈现碎片化特点,而且主要集中于智慧城市的发达城区,真正需要实现物联和监控的城市外围由于没有地面信号覆盖,大大制约了物联网产业的发展。这让人们充分认识到了窄带物联网星座的必要性和紧迫性。

  还有一个领域就是应急救灾。实际上,北斗系统早在汶川地震中的发挥的作用,就为我们显示了窄带物联网星座在应急救灾场景下的优越性。窄带物联网星座的时延小,终端体积小、功耗低,不但更容易在灾害中生存下来,也更容易迅速、大量送达灾区,德阳市共有1729户养殖户、41家专合社通过,更能够在灾后初期的断网、断电情况下持续工作,为救灾和重建提供宝贵早期信息通道。

  随着中国承担起越来越多的国际义务,无论是亚丁湾护航还是吉布提基地,抑或是紧急撤侨,都呼唤着一张低轨全球通信网络,来提供基本的情报和指挥控制手段。天启星座这样的低轨道窄带星座成本低、部署快、使用要求低,为支撑一体化作战和走出去提供了基本手段,充分体现了平时民用、战时军用的军民融合特性。

  目前,天启星座在电力、交通、物流、应急、环保等领域都进行了大胆尝试,得到了用户单位的充分肯定,市场已经打开。

  国内发起的IoT星座还可以借助“一带一路”的机会,得到政府的支撑与引导,形成竞争优势。举例来说,如果天启星座能够按照计划,用低成本、快节奏的窄带小卫星组成小规模星座,就可以在“一带一路”的航运、工程建设、能源、物流等领域为早期物联网应用提供基本条件,同时也为自己赢得初期的蓝海市场。

  星座虽小,格局却不能小。天启星座这样的国内低轨星座可以在初步运营的基础上,考虑建设一个更加宏大的框架,包括中国卫星物联网全球运营总部、卫星物联网创新中心、卫星物联网应用示范与空间技术应用创新中心、技术推广中心与科普中心、产业孵化中心等。这个框架的建立,将为星座后续建设提供必要的条件,向着更好覆盖、更强实时性、更大客户容量的长期目标前进。(《卫星与网络》 沈淮 农燕 李刚 郭朝晖)

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