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四大天基物联网建设“倒计时” 应用落地将成短板

2018-11-16 12:07:21 来源:21世纪经济报道

“天基物联网”虽然迎来了研究、建设的热潮,但仍然缺少能够提供数据采集、网络连接、行业创新、应用落地的完整产业链,随着天基物联网星座的发射、运营,行业应用将会成为限制国内天基物联网发展的短板。

日前,欧科微航天的“嘉定一号”正式进入酒泉发射中心。这颗重45千克、造价约1000万元的卫星将在2018年11月20日搭载长征二号丁型火箭发射升空,并成为欧科微“翔云”卫星星座的首颗卫星,该星座计划由40余颗卫星组成。

此前,同样在酒泉发射中心,国电高科设计、由36颗卫星组成的天基物联网星座——“天启星座”也在10月29日搭载长征二号丙火箭发射了首颗商业卫星。去年12月,国电高科已将物联网核心模块搭载长征四号火箭发射,进行了多项在轨技术验证。

需要指出,“翔云”、“天启”均为主打天基物联网的卫星星座计划,在不到一个月的时间里,两大天基物联网正式启动了星座建设。

同期,2018年11月6日,中科天塔、九天微星、上海航天技术研究院、中国长城工业集团签署协议,计划于2019年由长征六号发射四颗天基物联网卫星。中科天塔与九天微星计划建设由72颗卫星组成的天基物联网星座,年底前将发射技术验证卫星。不过,该星座目前尚未正式命名。

除上述三大星座之外,启动最早的天基物联网当属航天科工集团的“行云工程”。2017年1月,“行云试验一号”卫星发射,12月,行云公司在武汉成立,2018年3月,该公司公布了由80颗卫星组成的“行云工程”计划。

目前国内已经发布规划的近20个星座计划中,上述包含200多颗卫星的四大天基物联网星座将成为最早建成并商用的星座。

市场迎来爆发

虽然天基物联网是一个刚刚兴起的名词,但这一理念中设想的“为航运船舶、冷链物流、野生动物、森林监测、机械设备提供卫星数据服务”的应用场景早已存在。

全球的生物纪录片、科学研究都在使用Argos的卫星物联网系统,包括鸟类、北极熊、海洋生物等在内约2.2万个生物佩戴了Argos的小型卫星接收设备,用于追踪采集记录其位置、速度、体温等信息。

Argos是由法国、美国等国家航天部门在1978年创建的卫星系统。Argos之后,成立于1993年的Orbcomm将卫星物联网的商业市场从科学研究扩大到交通、农业、电力、航运等诸多领域。

根据Orbcomm最新财报,2018年前三季度,Orbcomm通过提供终端设备、数据服务的收入已经达到2.1亿美元,同比增长17.7%,物联网连接数达到230万个,同比增长21.4%,考虑到新增接入带来的收入会递延到第二财年,平均每个接入带来的数据、设备收入约130美元。需要指出,2014年,Orbcomm的连接数为97.6万,近几年来,其连接数一直保持20%以上的复合增长率。

当然,除了Orbcomm之外,卫星通信公司铱星、海事卫星也在拓展物联网市场。在海事卫星2018上半年财报中,物联网业务收入达到990万美元,同比增长11.2%,物联网连接数达到36万个,同比增长约5%,物联网是海事卫星四大业务中唯一保持增长的业务。同期,铱星2018上半年物联网收入4000万美元,同比增长14.6%,同期,其物联网用户数增长了25%。

除了上述公司之外,国外还有诸多计划中的低轨道卫星物联网系统,美国、澳大利亚、加拿大、俄罗斯等国家均计划在3-5年的时间中发射数百颗低轨道卫星组建卫星物联网星座,国际天基物联网的市场、产业,正在迈进爆发阶段。

产业链待完善

但国内暂无专用于物联网的商业卫星通信系统,仅北斗导航系统利用短报文系统在电力、林业、交通等领域展开了应用探索。

中国理论上拥有全球最大的卫星物联网市场。以航运为例,全球前十大航运公司中,中国拥有三家,而且,中国生产了全球95%的集装箱。同时,随着国内消费者、监管机构对于水果、生鲜、食品、药品的冷链运输不断提高要求,工业互联网、工业设备上云的政策持续推进,卫星物联网的市场需求也即将爆发。

不过,无论是商业卫星研制,还是卫星运营、产业应用创新等领域,中国企业才刚刚起步。

“整个行业,还处于觉醒阶段。”北京千域空天咨询有限公司创始人蓝天翼向记者介绍,“比如卫星的研制,主要是两种路线。原本做成熟大卫星,正在尝试用消费级元器件替换掉原来的宇航级器件、删除部分实验、减少冗余备份,通过各种方式使卫星的成本大幅降低;而第二种路线,则是直接以消费电子产业为基础,用消费级器件设计、研发卫星。”来自航天科技、航天科工体系内的院所正在尝试第一种路线,而国内的初创卫星企业则开始探索第二种路线。

相比之下,在第一种技术路线上,美国公司已经基本形成成熟的流程体系,而在第二种路线上,美国科技公司也已经在大量的试验、失败中找到成功的经验。

2014年,Orbcomm就发射了6颗第二代卫星,组建并运营OG2星座,2015年底,OG2又新增了11颗卫星。但是,2015年,中国的商业航天才正式起步。

当然,起步虽晚,中国卫星公司或许可以通过更新的技术标准、更成熟的产业链实现更低的成本,以及更合适的商业契机。但是,这一过程中,中国卫星公司同样也可能经历美国公司遇到的挑战与失败。

Orbcomm财报显示,2015-2017年间,OG2星座先后有5颗卫星失联,卫星失联率高达29%。5颗卫星总计损失5460万美元,由于这一损失,以及持续的高额投资,Orbcomm开始运营OG2的这5年中持续处于亏损状态。

对中国的天基物联网企业而言,Orbcomm的财报展示的并非只有一个高速增长的市场前景,同样也有高额的资本支出,以及极高的失联风险。

而除了研发、发射的风险之外,中国目前还没有完整的卫星物联网产业链,目前的诸多尝试,重点均在于通过卫星的短报文实现物联网连接,行业重点方向集中在卫星的通信链路、传输能力、轨道覆盖的设计,但缺少基于物联网数据开展行业应用,提升行业效率、降低行业成本的探索。

“天基物联网”虽然迎来了研究、建设的热潮,但仍然缺少能够提供数据采集、网络连接、行业创新、应用落地的完整产业链,随着天基物联网星座的发射、运营,行业应用将会成为限制国内天基物联网发展的短板。

编辑:CK001
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