天基物聯，毫瓦服務商業航天撬動萬億市場

+沈淮 楊庭輝

2019年8月17日12時11分，酒泉衛星發射中心，北京國電高科科技有限公司（以下簡稱“國電高科”）研制的天啟·滄州號（又名“忻中一號”）衛星由首次發射的捷龍一號商業火箭成功送入太空。該衛星是天啟星座的第三顆業務星，它的成功入軌，代表天啟物聯網星座實現初步組網運行。盡管這只是顆重20千克的小衛星，然而從產業發展的角度來看，卻是商業航天迎接物聯網時代到來的一次極具價值的探索和先導性布局。

天啟衛星效果圖

有別于國內其它以商業星座為創業要點的企業，國電高科的商業星座發展具有兩個顯著的特點。

其一：先布局產業生態，再實施系統搭建，通過市場倒逼產業生態的布局和系統的搭建。在發射衛星之前，國電高科就取得了相關主管機構頒發的衛星通信頻率許可證和增值電信業務經營許可證，成為目前國內民營企業當中唯一同時擁有這兩類資質的企業，并同步開啟了市場開拓和營銷。

其二：以天基物聯網市場為核心，通過為物聯網應用提供的百毫瓦級功耗的衛星終端，構建能夠大范圍普及應用的自主天基物聯網服務體系，為商業航天在近百萬億級的物聯網市場提供了一個極具競爭力的發展路徑。

這顆衛星的入軌和天啟星座服務的啟動，意味著商業航天在這個細分市場上的產業生態有了一個良好的開端。當然，這僅僅是開始。商業航天的繁榮，還取決于后續的星座運營。良好的運營將持續帶動衛星制造和發射服務的長遠發展。

航天技術+物聯網的化學反應

物聯網的構建，將是一個漫長而持續演進的過程。航天技術在其中將起到不可或缺甚至決定性的催化作用。

作為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮，物聯網將是下一個推動世界高速發展的“重要生產力”，將產生通信網之后的另一個近百萬億級市場，而麥肯錫報告指出，天基物聯網也將達到數萬億級的市場規模。

所謂物聯網，就是“把所有物品通過信息傳感設備與互聯網連接起來，進行信息交換，即物物相息，以實現智能化識別和管理”。從某種意義上看，互聯網是用于傳遞人類主觀意識的，而物聯網是用于傳遞事物客觀參數的。很顯然，物聯網的核心，是人類如何革命性地提升對于自然和社會的認知、把握能力，并且用最有效的方法加以運營和控制。

物聯網的構建，將是一個漫長而持續演進的過程。航天技術在其中必然會起到不可或缺甚至決定性的催化作用。

發射前的天啟衛星

天啟星座星軌模擬圖

首先，天基信息系統提供的時間和空間基準，對大氣、海洋和陸地信息的大范圍快速獲取，以及覆蓋全球的通信網絡，是物聯網必不可少的信息基礎。對全球經濟和中國這樣幅員遼闊的大國來說，沒有航天技術及其應用，就不會有物聯網。在國際市場上，很早就有創業者在為這個宏偉的市場前景而努力，例如美國的軌道通信公司（Orbcomm），以及諸多從事衛星數據采集與監視控制系統（SCADA）的大小企業。然而這些企業的理念還是較為早期的M2M（機器對機器）。一些小型企業開始從事全球船舶自動識別系統（AIS）的業務，發射微小衛星來識別海上航船。銥星系統也努力向M2M市場拓展。互聯網的發展，讓M2M概念升級成為了今天的物聯網。加之最近幾年，隨著小衛星技術的進步和發射服務的繁榮，全球低軌道衛星星座建設再次繁榮起來，不但出現了格里格·維勒的“一網”和伊隆·馬斯克的“星鏈”這樣的特大型寬帶星座，也涌現出一大批以物聯網為賣點的中小型星座，包括NanoAvionics、BEACON、Leosat、開普勒等一大批國外企業以及部分國內企業。

其次，低成本窄帶低軌星座可以為物聯網通信服務提供高效、經濟的模式。雖然學術界對物聯網的長期發展有諸多設想，但從短期看，物聯網應用對帶寬和實時性的需求并不高，遠不如社交媒體和電商、流媒體等應用。部分物聯網應用只要能“一天通信一次”就可以滿足需求。因此，窄帶物聯網通信服務——無論是地面還是天基——都有著顯而易見的市場空間。這就給低成本窄帶低軌星座提供了機會。

天啟衛星物聯網運營支撐中心

物聯網發展的時間差和低成本=市場機會

以民營星座為核心建立起來的物聯網產業生態，讓投資人對國電高科的發展前景充滿期待，這對缺乏實質性業務支撐的商業航天企業來說也提供了一個很好的思路。

作為一家商業航天企業，國電高科沒有把“造衛星”或者“發射衛星”當做企業的目標，而將其重點聚焦到產值占整個航天產業80%以上的衛星應用產業環節上，集中在如何滿足和服務用戶需求的衛星應用上，并由此開展產業生態的搭建。

在發射天啟星座之前，國電高科就對目標市場——天基物聯網，進行了大量的調研和開拓，并且與潛在用戶企業進行了廣泛而深入的溝通。

天啟星座應用場景

測試中的氣壓、風向、風力等傳感器

工作人員正在進行地下水文監測的測試工作

當國電高科的天啟星座理念為用戶深刻理解之后，銷售渠道也水到渠成地搭建了起來，其中有大型用戶企業，也有電信運營商，為天啟星座服務的啟動和拓展創造了良好的條件。

以市場為根本驅動力，這一案例體現的正是在商業航天發展中互聯網思維的應用——即把市場和用戶放在首位，把產業生態的打造作為業務發展的核心，如此才能實現本企業乃至上下游企業的全面可持續發展。應該說，迄今為止，真正做到這一點的企業并不多，以衛星服務為主的創業企業當中就更少了。因此，天啟星座通過市場倒逼搭建產業生態的模式對商業航天的發展，應該會有良好的示范作用。

根據天啟星座的用戶基礎培育工作現狀預測，它將在2020年或2021年實現正向現金流。一家以民營星座為核心建立起來的物聯網產業生態，讓投資人對國電高科的發展前景充滿期待，這對缺乏實質性業務支撐的商業航天企業來說也提供了一個很好的思路。

為什么能夠得出這樣的判斷？這是基于天啟星座所瞄準的市場，是多種類型的物聯網應用。按照該星座的總研制和運營單位負責人、國電高科董事長呂強的說法，到2021年前，全球將有超過200億臺物聯網終端，僅僅硬件市場的產值就會達到3.4萬億美元。哪怕天基物聯網在其中占據10個百分點的份額，絕對值也將達到3400億美元的量級，幾乎可以和今天全球航天產業的年產值比肩（按照美國衛星產業協會發布的報告，2018年全球航天產業總產值為3600億美元）。如果把通信服務、增值服務收入考慮在內，天基物聯網的產值將有更大的想象空間。

在這里還需要提及5G。目前世界范圍內，5G網絡的部署與競爭如火如荼，雖然人們往往更關心5G對于人的寬帶服務，實際上5G服務還包含一個重要目標，就是在低功耗方面具有更大價值的窄帶物聯網（NB-IoT）服務。但是，NB-IoT依賴于地面網絡，而地面運營商網絡僅覆蓋陸地的20%，即有人活動的區域。作為物聯網主戰場的許多應用場景卻發生在地面運營商不能覆蓋的這80%陸地及海上和空中，且終端常呈分散狀分布。而全球覆蓋的低軌通信星座恰好能解決這個痛點。天啟星座計劃于2020年完成全部38顆衛星的發射組網，達到全球業務實時覆蓋能力，助力5G窄帶戰略目標，實現無處不在的覆蓋和“隨心所欲”的應用。

市場覆蓋+增值服務=天基物聯網的現金奶牛

廣泛的合作伙伴基礎，成為天啟星座開拓藍海市場的有力支撐，也避免了傳統衛星通信平臺因為捂在懷里不放，追求壟斷而難以拓展業務的尷尬局面。

國電高科的天啟星座剛上線運營，目前雖然規模不大，但是具有良好的可持續性和成長性，這一點也得到了諸多合作伙伴的認可——雖然處于初始部署階段，但已經擁有了近百家示范應用的客戶。需要指出的是，國電高科采取了和一網星座類似的營銷模式，把合作伙伴和大型用戶發展成自己的分銷商，盡最大可能向產業的各個層面，尤其是應用層滲透。

呂強介紹說，國電高科的基本策略，是在國內每個省確定一家或多家生態合作伙伴。生態合作伙伴的專業領域并沒有一定之規，只要是在省內物聯網相關市場上有資源、有人脈、有充分實踐的大型企業，都可以發展天啟衛星的服務。例如山西省的生態合作伙伴之一是作為大客戶的焦煤集團，四川省的生態合作伙伴是作為省內物聯網系統集成商的中電十所。傳統電信企業同樣被國電高科納入了產業生態中，山西聯通現在就是國電高科的省內生態合作伙伴。廣泛的合作伙伴基礎，成為天啟星座開拓藍海市場的有力支撐，也避免了傳統衛星通信行業因為捂在懷里不放，追求壟斷而難以拓展業務的尷尬局面。

用戶基礎建立起來之后，無論終端銷售、服務費收取，都可以成為天啟星座現金流的來源。然而，國電高科并沒有滿足于此，呂強表示：“我們更加重視各種潛在的增值服務，在國際集裝箱運輸、跨國物流、生態環境監測、森林防火、珍稀動植物保護跟蹤等方面，存在著大量正在顯現的需求。用戶自己能開發出什么應用，運營商往往是無法預期的。這些來自客戶的智慧、實踐和知識，可以進一步開發成高含金量的增值服務，成為天基物聯網最大的收入來源”。

衛星通信頻率許可+增值電信運營許可+百毫瓦級服務=核心競爭力

從技術角度上說，天啟星座的優勢就是一個“近”字。這個星座的38顆衛星飛行在距離地面900千米的傾斜軌道上。

應用和產業生態都需要良好的技術來支撐。天基物聯網的解決方案很多，例如基于北斗或者地球靜止軌道通信衛星的終端和解決方案。那么，天啟星座在具體產品和服務上，有什么競爭優勢？

從技術角度上說，天啟星座的優勢就是一個“近”字。這個星座的38顆衛星飛行在距離地面900千米的傾斜軌道上。單顆衛星即使與波束覆蓋區邊緣的終端通信，時延也幾乎可以忽略不計。不僅如此，衛星和終端距離近，還降低了兩者之間對信號發射功率的需求，天線尺寸、功放尺寸、電源功率和尺寸都可以大幅度下降。進而，衛星和終端的整體尺寸、重量、價格也可以降低到一個前所未有的程度。按照呂強的說法，芯片化量產后天啟通信終端的價格最終可以控制在人民幣300元以內，終端發射功率100～500毫瓦（通過對今年6月發射的天啟三號衛星進行在軌測試，在低傾角的條件下，發射功率僅需500毫瓦仍然能保持90%以上的接入成功率，并行用戶接入數量也滿足設計要求）。相比之下，地球靜止軌道衛星距離地球35800千米，北斗衛星距離地面20000千米以上。用這兩種衛星提供物聯網服務，所需要的終端發射功率是可想而知的。

百毫瓦級終端的實現，對物聯網應用來說是極為重要的。這個功耗水平基本與地面移動網解決方案的物聯網終端相當。熟悉衛星通信的人們都知道，由于功耗比較大，為衛星終端提供電力是整個應用工作中最麻煩的部分之一。哪怕是銥星或者海事衛星的手持式終端，也要經常充電。因此，發電機和充電器幾乎是各種衛星通信系統的標配，需要經常有人照料，這就違背了物聯網應用的本意，是困擾衛星通信應用于物聯網的主要因素之一。而百毫瓦級終端，用小型鋰電池甚至幾節干電池供電，就可以工作幾個月甚至幾年時間，這對于很多物聯網應用能不能開展起來，具有決定性的意義。這一點在集裝箱運輸業務中表現得尤其突出，貨運集裝箱一般可以使用10～15年，如果期間只需要更換3-5次電池就可以持續使用，那么貨運公司何樂而不為呢。

對天基物聯網產業頂層建設的進一步思考

能不能通過天啟星座的實踐來全面推進天基物聯網產業體系建設、為行業創建一個穩固的產業環境，非常值得期待。

作為國內為數不多的衛星移動服務供應商之一，國電高科在衛星通信產業界的地位很特殊。天啟星座工作在特高頻（UHF）頻段，這是國際電聯為衛星移動通信預留的頻率資源之一。傳統上，這個頻段都是由軍事部門使用。國電高科為了讓衛星信號穿透能力強、不易受遮擋，更適合于物聯網應用，果斷地選擇了這個在商業界有點冷門的頻段，也因此順利地拿到了衛星通信頻率許可證。這對于一家民營企業來說，是值得一書的成就。

天啟星座正在持續建設之中，計劃2020年完成38顆衛星組網，它的商業前景值得期待。

隨著天基互聯網的發展，相信將會形成更加具有針對性的產業規范和管理體系。在這個過程中，國電高科將協同產業鏈合作伙伴一起積極參與到國家相關產業、政策和標準體系建設制定中，并且作為行業先行者，可以預見，國電高科將頻繁地成為參照物和示范對象，其所承擔的責任遠不止創業者這么簡單。

因此，朝著既定的方向布局和前進的國電高科和天啟星座，其今后的發展軌跡和商業價值，對整個產業也將具有重要的示范意義。SATNET