02

卫星物联网逐步整合

以物联网为中心的卫星服务市场,最近几年正在逐步腾飞。预计到2025年,全球将部署约3030万个卫星物联网设备,年复合增长率接近40%,该领域相关市场的营收规模将增长到59亿美元。

这意味着,在未来4年卫星物联网设备和应用量将扩大3～4倍。这无疑将给物联网市场和卫星行业都带来显著变化。

面对巨大的市场增量,众多创新型企业积极入局。根据NewSpace的最新统计,全球提供卫星物联网服务的企业有近百家。

这些企业的共性是提供来自太空的,低成本、低功耗、广覆盖的物联网服务。

首先,高度集成化的硬件,使得卫星的尺寸更小、费用更低、功能更强大。

其次,发射技术的演进同样功不可没,从可回收火箭,到3D打印的发动机,发射成本不断降低,使得卫星物联网服务在价格上具备一定的竞争力。

最后,新型长距离、低功耗无线通信标准的推出和商用,也为卫星物联网的发展提供了帮助。

换言之,卫星物联网企业的发展,是在各种基础设施逐步成熟时的必然产物。物联网的兴起,价格瓶颈的突破,地面网络广大盲区的存在,也为卫星物联网企业提供了前所未有的发展机遇。

最早在2018年,物联网智库就曾报道过一则令人兴奋的消息,卫星物联网企业实现了首个从太空发回的LoRa信号,并提出使用卫星基站连接全球任意位置LoRaWAN设备的构想。

在卫星物联网领域,新老玩家两大阵营各显身手。

让我们先来看看“老”玩家,他们的表现如何。Inmarsat、Thuraya、Iridium、Globalstar等传统移动卫星系统在物联网市场占据主导地位,他们专注于移动和海事应用。在过去10年中,他们部署了约400万个卫星物联网终端。

Eutelsat、Intelsat、Asiasat等固定卫星系统在过去几年中也提供了物联网连接服务。凭借更高的带宽,他们非常适合提供从地面高密度物联网网络(例如NB-IoT、Lora、Wi-Fi、BLE等),连接到互联网的回程(backhaul)服务。

不过从单个用户的体量来说,物联网用户大部分都是老玩家们的小客户,过去也有一些老玩家“看不上的”物联网市场。但随着物联网设备的连接量快速增长,数百亿台物联网设备遍布全球,物联网市场引起了各种传统卫星通信服务企业的关注。

这些老玩家们虽然可以提供物联网服务,但普遍面临着代价高、部署慢、投资回报少的窘境,难以实现合理的商业模式。因为对于物联网用户而言,单价上的细小差别会对总体成本造成相当大的影响。

举个例子,生态监控和环境监测需要运用种类繁多的传感器。中国幅员辽阔、自然环境丰富多样,要想在全国范围内实现有效的监控,需要在森林、湿地、草原、海洋、湖泊等环境中部署海量的传感器,然后用卫星终端实现数据传输。如此一来,需要的终端数量非常庞大。

如果每个卫星终端单价低100元,100万个终端就会存在1亿的差额。如果每月服务费相差10元,就是每月1千万元,每年1．2亿元的差额。这样的差距,会对企业的采购决策产生决定性影响。而百万量级终端,在物联网市场上只不过是沧海一粟。

微型卫星到达太空后部署太阳能电池板的效果图

老玩家们无法充分满足的物联网市场,让具备新型商业模式的初创企业找到了发展立足点。低轨卫星星座正在成为有史以来商业航天领域规模最大的投资活动之一。

活跃于卫星物联网市场的新玩家包括国外的Astrocast、Myrioata、Lacuna,国内的天仪研究院、九天微星、银河航天、微纳星空等。他们的差异化竞争优势在于低成本、低功耗、低延迟,非常适合为广泛分布于各个国家和地区的物联网终端提供直连卫星的服务。

对于这些新型卫星初创公司来说,物联网市场是一个利润丰厚的沃土,他们不必承担老玩家们的资本支出负担,相对来说可以轻装前进。

微型卫星覆盖全球的效果图

有一点必须承认的是,卫星物联网虽然前景广阔,但风险同样巨大。这是一个资金密集型产业,即便在合理的商业模式下,一家企业要筹集到足够的资金来覆盖卫星星座的成本,同时还要准备足够的资金来应对发射失败和卫星故障带来的意外成本,压力是巨大的。

根据加拿大北方天空咨询公司的测算,卫星星座普遍需要50亿美元投资才能坚持到盈亏平衡点;而SpaceX自己估算的Starlink星链星座建设资金高达100亿美元。

03

天地物联网互补共生

连接,是物联网应用中非常重要的一环,物联网企业早已习惯了各种通信技术的互补和共存。

卫星与地面物联网的共生,将为物联网设备提供遍布时空,更加周密和无缝的连接。

在地面,物联网设备需要依靠移动通信基础设施的安装部署和运行,这一网络覆盖率具有可见的天花板。

根据各种调研数据显示,在世界范围内总有地面网络覆盖不到的死角。很多发达国家,比如意大利、法国和德国等,网络覆盖率不超过70%。在全球范围内,覆盖率超过50%的国家和地区只有83个。

今年2月,中国互联网络信息中心(CNNIC)发布第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2020年12月我国互联网人口普及率已达70．4%。但是,国内还有很多山地、草原、高原、戈壁、沙漠、海洋等地区没有网络覆盖。如果算上海洋面积,中国还有超过60%的国土面积没有移动通信信号覆盖,现有网络只覆盖了本土陆地和近海。此外还有山区,边境,沙漠等地区,网络覆盖并不理想。

因此物联网设备不能仅仅用地面手段来解决网络接入问题,这就为卫星物联网留出了市场机会。相比之下,卫星互联网恰恰可以解决上述地区的网络覆盖,以及船舶、飞机、科考的宽带通信问题,是地面移动通信的有益补充。

根据弗劳恩霍夫集成电路研究所(Fraunhofer Institute for Integrated Circuits)的分析,在两种典型场景中,卫星与地面物联网的搭配将产生较好效果:

第一种是在地面物联网无法或难以覆盖到的区域和场景。比如跟踪从中国运往加利福尼亚的集装箱时,唯一的方法是使用卫星物联网。

第二种是虽然存在地面物联网覆盖,但必须跨越A点和B点之间的多个网络的场景。比如在欧洲多个国家之间执行运输任务的卡车司机,通常需要为沿途的多个连接服务提供商付费,性价比和易用性不高,这时天地物联网搭配使用将提供很好的助力。

从市场规模来看,美国卫星行业咨询公司NSR预测,2022年将有1亿至2亿台物联网设备有接入卫星的需求。麦肯锡公司预测,卫星物联网的产值在2025年可达5600亿美元至8500亿美元。

国内的卫星物联网企业同样蓬勃发展。2020年4月,卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一。业界认为,这标志着2020年成为我国卫星互联网建设元年,并预计其将成为贯穿“十四五”的重要投资阵地。

----写在最后----

划个重点。

第一,SpaceX对Swarm公司的这次收购对于卫星物联网产业的发展具有重要意义,是市场开始走向整合,逐步形成寡头的信号。

第二,全球提供卫星物联网服务的企业有近百家。物联网的兴起,价格瓶颈的突破,地面网络广大盲区的存在,为卫星物联网企业提供了前所未有的发展机遇。

第三,物联网设备不能仅仅用地面手段来解决网络接入问题,卫星与地面物联网的共生,将为物联网设备提供遍布时空,更加周密和无缝的连接。