将基站搬到天上,物联网迎来一场“升维”竞争

分享到:

经过数代的迭代更新,地面上的蜂窝通信已经可以满足用户的绝大部分需求,但在其信号覆盖不到的海洋、高空等环境下,还需要卫星通信来进行辅助和补充。

不久前,几家主流手机厂商在发布会上推出的旗舰新品都配备了近期大火的卫星通信,可以让用户在基站信号覆盖之外的区域也能发送文本,这对面临紧急情况的用户来说是一项具有重要意义的功能。

近年来,在全球范围内,卫星通信已然成为运营商和科技公司的必争之地,如SpaceX公司旗下的星链已向空中发射了三千颗以上的低轨道卫星,最终目标是建成覆盖全球的卫星通信网络。

其实早在上世纪70年代末,卫星就已经被用于资产跟踪和远程遥测等领域,但出于对成本和能效等方面的考量,卫星物联网一直以来都未受到太多重视。如今,在地面物联网跨入“物超人”时代之际,基于卫星的物联网产业也在蓬勃发展当中,成为一些行业和企业的全新选择。

真正实现“无处不在”的万物互联

根据瑞典的专业物联网分析公司Berg Insight的最新报告,截止到2021年底,全球卫星物联网用户已经超过390万,而且将以40.3%的复合年增长率(CAGR)持续增长,到2026年时,这一数字将达到2120万。同时,IoT Analytics也曾预测,到2026年时,全球卫星物联网连接的市场将增长到10亿美元规模,增速也将从几年前7%的CAGR加速到未来几年14%的CAGR。

放眼城市区域,随着基站数量和密度的进一步增加,目前几乎没有完全失去信号的情况出现,但从更大的范围来看,如今也只有约10%-20%的地球表面覆盖了网络通信,占据陆地面积的50%。目前的网络覆盖对于使用互联网的消费者来说已经足够,但那些身处荒漠、森林、海洋等区域的设备却仍渴求着网络的接入。而农业、海运、石油勘探以及某些公用事业等应用也大多分布在这些区域,这就给卫星物联网产业留下了巨大的机会,是对偏远地区的地面蜂窝和非蜂窝网络提供的有力补充。

不过,虽然卫星通信确实是地面通信的理想补充,但其最初并非是为物联网应用而设计,因此相比其他解决方案来说更昂贵也更复杂。但随着技术的进步,发射卫星的成本已经大幅降低,而且还有进一步降低的趋势,卫星通信也更加稳定、方便。因此,现有的卫星运营商和各类初创公司都在押注卫星物联网这片“蓝海”市场。

不仅如此,Berg Insight 的报告中也提到,作为全球四大卫星物联网运营商,Iridium、Orbcomm、Inmarsat和Globalstar 近年来在该领域都有着不错的增长。目前,Iridium的卫星物联网用户数已经达到130万,Orbcomm更是转变为一家卫星物联网端到端解决方案提供商,去年底的用户规模已经达到110万。

在技术方面,除了利用专业的卫星连接技术来与地面的物联网设备连接,很多公司也在尝试使用地面的物联网无线连接技术,如Lacuna Space采用了LoRaWAN、Huble Network使用的蓝牙以及Eutelsat使用的Sigfox等。

卫星通信和5G融合有望成为新趋势

当前,5G网络已经进入成熟的商用阶段,已经覆盖且满足了用户的绝大部分需求,而卫星通信还处于发展初期,如果继续走此前专用、封闭的发展路线,其想要实现规模应用和商业化则还有很长的路要走。不过,二者的融合发展却有望成为行业发展的新热点。

对于以5G等为代表的地面蜂窝通信来说,虽然其在基站信号覆盖的范围之内可以为用户提供极佳的使用体验,甚至通过5G-NR结合特殊的射频技术还能实现对近海和低空的局部覆盖,但对远海和高空等却无能为力,而这些都是卫星通信可以发挥作用的领域。不仅如此,卫星通信系统也一直在由窄带话音向高通量的宽带数据传输发展,从仅提供狭义的通信服务向更广范围的互联网和物联网演进,也在从低频的专有应用向高频的大众服务转变。

早在2018年时,欧空局和日本国家信息与通信技术研究就签署了计划,合作研发卫星通信与5G通信无缝切换的洲际通信能力;2022年初更是成功在国际间长距离5G网络中实现了5G控制信号、高清4K视频和物联网数据的传输并完成网络传输质量测试;在今年6月的日欧联合实验中,还成功将卫星线路集成到国际间长距离5G网络中,实现太空与地面无缝连接,证明了在洲际范围内部署高度分布式可信网络连接的可行性。

目前,卫星通信与5G的融合业务尚未进行大面积推广,想要实现真正的“星地融合”,未来还要与6G通信相结合,甚至在低轨卫星之外,还将进一步支持同步卫星、高轨卫星、平流层浮空器以及无人机等。由地面通信和卫星通信融合带来的全新机遇,虽然在技术研发上面临着无比艰巨的挑战,但也将推动卫星通信行业迈进前所未有的大市场。

卫星物联网也能低功耗

今天,在全球各处人迹罕至的地方,都可能会存在企业的各种业务,部署在这些地方的设备等资产也都有被追踪和连接的需求。由于蜂窝网络通常无法提供无处不在的连接,使用低功耗广域网(LPWAN)这种非蜂窝连接,虽然可以在某种程度上满足远距离、低数据量和低功耗的物联网连接需求,但由于缺乏统一的标准和全球连接,也依然面临挑战,这也是卫星物联网相比前两者具有的独到优势。

通过使用卫星物联网来补充蜂窝和非蜂窝网络连接,企业几乎可以实时获取到需要的数据并进行分析,进而反馈相应的指令,实现远比传统方式更加高效的运营。同时,卫星物联网的连接也非常可靠,能保证在全球范围内提供一致的服务。

不过,卫星物联网的目标并非完全替代现有的地面通信方式,而是通过与它们进行融合,从而补充地面网络的不足,提供更加优质的服务。在过去几年,多家卫星初创公司已经宣布推出基于卫星的新型物联网通信系统,有望大大降低传统卫星系统的成本和能耗。这些卫星通信系统要么利用新的物联网空口协议,要么利用现有的LPWAN技术,如LoRa或NB-IoT,为全球各地的物联网设备和在轨卫星之间提供直接通信,也可以被视为是低功耗广域网市场的一部分。

 

继续阅读
为什么现在是加强物联网网络安全的时候

直到几年前,组织还缺乏关于人员、地点和流程状态的实时数据洞察。现在,这些信息,即使不是不可或缺的,也越来越为管理良好的组织所需要。随着全球物联网部署超过3000亿台,企业已经获得了一种有效和富有成效的方式来管理能源、物流、物理安全、健康和环境等领域。

今年将新建 5G 基站 1 万个,5G 网络流量占比超 60%

2 月 7 日消息,上海市通信管理局今日发布了《上海市信息通信行业加强集成创新持续优化营商环境二十条》(以下简称“信息通信行业 20 条”)。

工业物联网和ML如何推动工业4.0

工业革命于1760年代左右在英国开始,它带来了一个以燃煤蒸汽机为动力,提高机械化和生产力水平的时代,并将主要是农业的社会转变为制造业为主的社会。1870年代,随着机床、贝塞麦炼钢工艺、电报、电气化、内燃机以及石油和天然气的广泛使用,工业发展再次急剧加速。然后,在1960年代末期,由于数字计算机的出现,第三个工业颠覆变革时代开始了,实现了计算机辅助设计(CAD)、复杂部件的统一制造、更高的自动化水平和更高的生产力。

物联网开发智能停车解决方案

智能停车是一种实用的物联网应用,可以极大地改善每个人的生活。想象一下,你提前20分钟到达目的地,参加一个非常重要的会议。只要你能找到停车的地方,你就有充足的时间。

蜂窝无源物联网芯片已准备量产,要革谁的命?

近日,物联传媒获得独家消息,去年被华为和中国移动提出的蜂窝无源物联网技术,符合该技术的标签芯片在年前已被研发成功,实现与5G基站进行数据交互。

精彩活动