低軌物聯網星座，想說愛你不再難
——走出低軌星座的銥星陰影

+沈淮 農燕 李剛 郭朝暉

隨著“一網星座”和“星鏈星座”的你追我趕，低軌道星座已經逐漸從務虛的PPT，進入到實際部署階段。如果不出意外，1-2年內，世界上大多數地方就可以享受到部分低軌星座的服務了。其中除了上述兩個超級巨型星座外，也會包括一些規模“只有”幾百顆的“小型”星座。當我們在感嘆小衛星給世界航天產業帶來巨大變化的同時，人們對其商業邏輯上的合理性仍然心存疑慮，從銥星時代就困擾業界的話題并未消失——低軌星座能實現盈虧平衡乃至盈利嗎？

然而這一次，答案或許和銥星時代有所不同了。

在《低軌寬帶星座是一場有進無退的冒險》等文章中，我們曾經對銥星的商業模式進行了討論和反思。銥星破產的一個根本癥結在于，設想中的高收入群體市場并不存在，因此高定價策略不可避免陷入失敗。而低軌寬帶星座則把自己的市場定位明確界定在普通消費群體上。低成本小衛星技術和新型火箭發展帶來的發射價格的降低，為這一市場定位提供了有力的支撐。因為這意味著衛星寬帶服務的價格，可以降低到普通消費者承受范圍之內。實際上，Viasat的靜止軌道衛星服務已經初步證明了這一點。

那么，普通消費者為什么要購買衛星服務？難道地面網絡服務不能滿足他們的需求嗎？答案是肯定的。

網絡接入的盲區與藍海

寬帶互聯網和物聯網的統計結果告訴我們，在世界范圍內，低軌星座的市場空間還是很廣闊的。

我們來看網絡信號檢測企業網站OpenSignal在2018年底的統計，全球4G人口覆蓋率最高的前20個國家和地區如下所示。

韓國—95.71%

日本—92.03%

立陶宛—84.73%

中國香港—84.52%

荷蘭—84.1%

新加坡—82.61%

挪威—82.42%

科威特—81.77%

瑞典—81.37%

美國—81.3%

卡塔爾—81.29%

匈牙利—79.77%

澳大利亞—79.34%

中國臺灣—78.05%

芬蘭—76.36%

阿聯酋—75.92%

加拿大—75.42%

愛沙尼亞—75.11%

中國大陸—73.83%

巴林—73.82%

在這個榜單中，相當多的發達國家并未在列，事實上，到2018年底，意大利、法國和德國的覆蓋率都不超過70%，而在全球范圍內，覆蓋率超過50%的國家和地區也只有83個。

考慮到地基物聯網設備需要依托移動通信基礎設施安裝和運行，上述數據也可以認為是地基物聯網覆蓋率所能達到的極限。顯然，很多市場不可能用地面手段來解決網絡接入問題。這就給衛星網絡留出了市場機會。

市場契合度、性價比確立競爭優勢

用來解決網絡接入的衛星有幾種不同的方案選擇，大致可以分為靜止軌道衛星、中軌道衛星和低軌道衛星。

靜止軌道衛星的發展由來已久，近年來的高通量衛星也起到了市場顛覆者的作用。但它存在著南坡效應（高軌衛星在赤道上空，用戶天線必須朝南，而且不能有遮擋）、軌道位置稀缺、時間延遲長、終端體積和功耗大、不能覆蓋高緯度地區等缺點，顯然不適合作為全球性的解決方案。

低軌道星座沒有上述缺點，但它們并不是貨架產品，需要從頭研制和部署。而且，實現全球覆蓋需要部署足夠數量的衛星。制造周期短、發射時效要求高，成為星座發起者必須面對的挑戰。

這個問題對于寬帶星座來說，尤為嚴峻。在合理的商業模式下，一家企業或者一個產業群體要籌集到足夠的資金來覆蓋寬帶星座的成本，包括星座設計、衛星研發、頻率協調、發射、保險、終端研制和交付，同時還要準備足夠的資金來應對發射失敗和衛星故障帶來的意外成本，壓力是巨大的。根據加拿大北方天空咨詢公司的測算，一網星座可能需要50億美元才能堅持到盈虧平衡點，而太空探索技術公司自己估算的星鏈星座建設資金高達100億美元，是“重型獵鷹”研制費用的20倍。可以發現，低軌寬帶星座將是有史以來商業航天規模最大的投資活動。前景廣闊，風險同樣巨大。

然而，這樣的風險并非無法規避。從應用需求而言，不是所有用戶都需要實時的寬帶服務。類似資產跟蹤、SCADA類型的用戶可以接受低速、存儲轉發式的通信服務。例如部署在荒野中的油氣管道及其附屬的加壓站、儀器儀表，就是這樣的用戶。一些設置在惡劣環境中的氣象觀測站和地質變化監控設備同樣不需要寬帶實時連接。這些基礎，構成了早期物聯網的用戶基礎。

從單個用戶的體量來說，這些都不是大客戶，也是很多大型星座公司“看不上的”的市場，但匯集在一起，就是一個相當龐大的市場。“到2021年前，全球將有超過200億臺物聯網終端，僅硬件市場的產值就會達到3.4萬億美元。”北京國電高科科技有限公司董事長呂強對市場的認知相當清晰和樂觀。

基于此，呂強認為：“高軌移動通信衛星盡管也可以用于物聯網，比如海事衛星和我國的天通一號，但是代價太高，從性價比和技術難度來看并不適合做物聯網。如果綜合考慮技術難度、投資、部署進程等因素，類似于天啟星座這樣的低軌窄帶星座更接地氣，可以更快提供服務，靠時間差就可以打出一片市場基礎。”

此外，相比高軌通信終端，低軌窄帶終端的采購費用和使用費始終占有優勢，對那些規模很大的用戶來說，單價上的細小差別會對總成本造成相當大的影響。

自然生態和環保領域就是非常典型的例子。生態監控和環境監測需要運用種類繁多的傳感器。中國幅員遼闊、自然環境豐富多樣，要想在全國范圍內實現有效的監控，需要在森林、濕地、草原、海洋、湖泊等環境中部署海量的傳感器，然后用衛星終端實現數據傳輸，如此一來，需要的終端數量非常龐大。如果窄帶衛星終端比寬帶終端單價低100元，一百萬個終端就會存在1億元的差額；如果每月服務費相差10元，就是每月1千萬元、每年1.2億元的差額。這樣的差距，會對企業的采購決策產生決定性影響。這也同樣是窄帶物聯網星座的競爭力所在。而百萬終端，在物聯網的未來市場上不過滄海一粟。

除了價格因素外，應用上的優勢也十分突出。體積大、定向性的寬帶終端就很難用于環保領域。在很多場景下，傳感器和終端要部署在山嶺的北坡，甚至直接部署在森林當中。寬帶終端天線可能因為樹木的遮擋完全無法看到衛星，也很難用太陽能電池供電。這種時候，只能采用窄帶物聯網星座的全向天線，而精心選擇的頻段也可以繞過林木遮擋，與衛星通聯。

對此，呂強解釋說，有些頻段的電磁波可以繞過障礙物，從狹小的縫隙里把信息傳輸出去，被稱為特高頻（UHF）的頻段就有這種功能。不過這個頻段上的很多資源是軍用的，在軍民協同的大背景下，國電高科獲得了一部分UHF頻率資源用于天啟星座，使之具備了為相關行業提供全球服務的能力。

與銥星時代相比，隨著應用場景的開發，物聯網的興起，價格瓶頸的突破，以及地基網絡接入市場廣大盲區的存在，為低軌星座提供了前所未有的應用機會和發展機遇。因此，即便銥星失敗陰影猶在，也難以阻擋星座物聯網帶來的全球化連接革命的到來。

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