重新思考衛(wèi)星物聯(lián)網:需求、技術選擇和市場格局

時間:2025-11-19

來源:OFweek 物聯(lián)網

導語:衛(wèi)星物聯(lián)網已成為物聯(lián)網的一個重要分支,近年來衛(wèi)星物聯(lián)網產業(yè)鏈不斷完善,市場需求持續(xù)釋放,讓這一領域成為熱議話題。各類組織對于衛(wèi)星物聯(lián)網也開展深入調研,給出新的研究結論。

  近日,市場研究機構Transforma Insights與美國全球星公司Globalstar聯(lián)合發(fā)布了一份名為《重新思考衛(wèi)星物聯(lián)網》的報告,從頻譜戰(zhàn)略、網絡架構和技術演進等因素分析衛(wèi)星物聯(lián)網的市場機會和局限性。今年6月,物聯(lián)網研究機構IoT Analytics也發(fā)布了一份《2025-2030年衛(wèi)星物聯(lián)網市場報告》,對100多家衛(wèi)星物聯(lián)網相關供應商進行調研,分析衛(wèi)星物聯(lián)網市場格局。這些研究成果均表達了一個觀點,即衛(wèi)星物聯(lián)網雖然備受關注,但落地并非一帆風順,需要考慮的因素也非常復雜。

  衛(wèi)星物聯(lián)網的需求和技術選擇

  從目前應用需求來看,衛(wèi)星物聯(lián)網支持的場景相對集中,主要包括幾個方面,一是在農業(yè)和環(huán)境監(jiān)測中應用,尤其是為部署在偏遠農田或森林中的傳感器非常有效,這些傳感器測量土壤濕度、作物健康狀況、水位或野生動物狀況等。二是海事和物流應用,依靠衛(wèi)星物聯(lián)網跟蹤穿越海洋和人口稀少地區(qū)的船舶、集裝箱以及各類資產。三是能源和公用事業(yè)應用,通過衛(wèi)星連接來監(jiān)控關鍵基礎設施,如石油鉆井平臺、管道、風電場和變電站。四是協(xié)助應急和人道主義行動,尤其是在地面基礎設施受損的災區(qū),為態(tài)勢感知、資產跟蹤和援助協(xié)調提供可靠的連接。另外,采礦、航空、遠程基礎設施管理和國防都有可能使用衛(wèi)星網絡。當然,各類場景都有可能是結合蜂窩和衛(wèi)星鏈路的混合系統(tǒng),這樣可確保場景應用中無縫可見性。

  然而,每個應用都以非常不同的方式使用衛(wèi)星連接,各類應用會因為數(shù)據(jù)量、延遲、功耗和地理范圍而異,因此需要仔細評估每個應用的特性,以確定解決該問題的適當技術,而且衛(wèi)星物聯(lián)網供應商在協(xié)議設計、頻譜所有權和星座架構方面也會有所不同。推動衛(wèi)星物聯(lián)網高質量發(fā)展,需要從這些多重維度進行評估,揭示哪些衛(wèi)星解決方案可以高效、經濟地解決哪些類型的部署問題。

  從需求和運營角度來看,衛(wèi)星物聯(lián)網需要從多方面因素進行評估:

  覆蓋的要求:一些應用場景需要真正的全球衛(wèi)星覆蓋,而另一些應用則在國家或地區(qū)邊界內運行,因此,地面連接與衛(wèi)星鏈路聯(lián)合采用的地域特征會影響供應商的選擇,部分運營商擁有國際覆蓋能力,而另一些運營商則依賴于本地或共享分配。

  數(shù)據(jù)量:物聯(lián)網設備生成的數(shù)據(jù)量差異很大,一些傳感器可能偶爾只傳輸幾個字節(jié)數(shù)據(jù),而一些視頻或遠程信息處理系統(tǒng)可能需要高帶寬。

  延遲:實時通信的重要性對不同場景各不相同。地球靜止軌道GEO衛(wèi)星距地球較遠,延遲約為數(shù)百毫秒,而低地球軌道LEO衛(wèi)星距離較近,可以達到約20毫秒的延遲,應用場景需要根據(jù)延遲需求來選擇衛(wèi)星部署。

  成本和復雜性:衛(wèi)星物聯(lián)網的經濟性不僅取決于服務費用,還取決于硬件成本、集成工作和運營規(guī)模,當前硬件成本持續(xù)下降,頻譜效率持續(xù)提升,擴大了衛(wèi)星物聯(lián)網覆蓋的市場。

  能效:許多物聯(lián)網設備依靠電池或太陽能供電,因此,低功耗協(xié)議至關重要。

  從技術格局角度來看,目前衛(wèi)星物聯(lián)網從業(yè)者和參與者面臨著更加迫切的選擇,因為技術路線決定了未來數(shù)年后的市場格局,主要包括:

  標準的選擇:前期有很多供應商開發(fā)衛(wèi)星通信專有協(xié)議,然而這需要供應商自身建立起強大的生態(tài)系統(tǒng)。目前,3GPP陣營推出的NTN標準得到更多供應商的青睞,依托3GPP陣營的龐大生態(tài),降低門檻。另外,LoRa聯(lián)盟也推出LoRaWAN衛(wèi)星通信標準,發(fā)展自身生態(tài)。Transforma Insights認為,專有系統(tǒng)在超低功耗或以消息傳遞為中心的應用中表現(xiàn)出色,而基于統(tǒng)一標準的系統(tǒng)(如3GPP NTN)在與地面蜂窩網絡集成很重要的情況下具有優(yōu)勢。

  消息傳輸?shù)倪x擇:另一個需要考慮的因素是針對小型、不頻繁的數(shù)據(jù)包進行優(yōu)化的協(xié)議與支持更高帶寬、基于IP的流量協(xié)議,前者是資產跟蹤、計量和環(huán)境監(jiān)測的理想選擇,后者可滿足視頻或聯(lián)網車輛應用等寬帶需求,但需要更復雜和供能密集型硬件。

  衛(wèi)星和地面網絡的整合:衛(wèi)星和地面網絡混合連接模型正在成為物聯(lián)網架構的重點,3GPP NTN標準將NB-IoT和5G NR等蜂窩技術擴展到衛(wèi)星鏈路,允許同一芯片在兩種環(huán)境中運行,實現(xiàn)地面和衛(wèi)星覆蓋之間近乎無縫的切換,特別適用于大多數(shù)通過蜂窩網絡進行通信但需要衛(wèi)星作為備份的應用。另一種模式使用網關,通過藍牙或LoRa等技術聚合來自本地設備的數(shù)據(jù),并在地面覆蓋不可用時通過衛(wèi)星將其傳輸?shù)皆贫恕8鞣N方法都有權衡,從硬件角度來看,NTN集成效率很高,但不太適合功耗極度受限的設備;基于網關的系統(tǒng)對于集群部署來說非常靈活且高效,但會增加延遲和潛在的單點故障。

  頻譜情況:頻譜可用性決定了衛(wèi)星物聯(lián)網服務的運行地點和方式。國際電信聯(lián)盟負責管理全球頻譜協(xié)調,而每個國家監(jiān)管機構則頒發(fā)具體的許可證。區(qū)域之間頻率分配的差異增加了產品制造和應用部署的復雜性,通常需要多種設備變體。

  軌道類型:軌道類型是衛(wèi)星物聯(lián)網設計中的另一個決定性因素,LEO系統(tǒng)靠近地球,可實現(xiàn)低延遲和高容量,但保持連續(xù)覆蓋需要大型星座,設備通常需要復雜的天線和電源管理。在實踐中,采用LEO和GEO取決于延遲要求、設備成本和總擁有成本之間的平衡。

  在市場運營方面,一些老牌廠商如Globalstar和銥星公司等擁有數(shù)十年的運營經驗。雖然3GPP NTN的實施還處于早期階段,但具有強大的生態(tài)基礎。對于企業(yè)來說,技術創(chuàng)新和運營穩(wěn)定性之間的平衡至關重要。

  衛(wèi)星物聯(lián)網面對什么樣的市場格局?Satellite IoT vendor landscape 2025

  IoT Analytics在其報告中指出,2024年衛(wèi)星物聯(lián)網連接數(shù)為750萬個,2024年全球物聯(lián)網連接數(shù)188億的比例為0.04%,占全球蜂窩物聯(lián)網連接的0.17%。不過,衛(wèi)星物聯(lián)網單個用戶月平均收入(ARPU值)為40至70美元之間,幾乎是蜂窩物聯(lián)網的15倍。2024年衛(wèi)星物聯(lián)網相對于蜂窩物聯(lián)網的收入份額為3.8%,預計未來幾年將持續(xù)增長。

  另外,IoT Analytics發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星物聯(lián)網供應商市場將進一步分散化。2024年之前,7家衛(wèi)星物聯(lián)網運營商市場份額達到80%以上,而隨著星鏈、Skylo Technologies、Sateliot等公司的進入,衛(wèi)星物聯(lián)網運營商市場面臨更加激烈的競爭,市場格局將進一步分化。

  同時,63%的衛(wèi)星物聯(lián)網運營商在低地球軌道(LEO)中擁有星座。LEO除了連接優(yōu)勢外,其星座在制造和發(fā)射方面還具有顯著的成本優(yōu)勢。例如,英國衛(wèi)星制造商OneWeb采用標準化大規(guī)模生產,每天可制造2顆輕型(147公斤)衛(wèi)星;SpaceX通過其可重復使用的火箭大幅降低了發(fā)射費用,將成本降至每公斤3500美元以下。

  不過,衛(wèi)星物聯(lián)網市場的玩家也面臨著一些困境。筆者曾在《衛(wèi)星物聯(lián)網:奢侈的業(yè)務、有限的連接、擁擠的賽道》一文中指出,雖然衛(wèi)星物聯(lián)網解決很多現(xiàn)有技術無法連接的問題,但預計其連接規(guī)模相對有限,在物聯(lián)網總連接數(shù)的占比不高;雖然ARPU值較高,但目前已涌入了大量廠商來瓜分這一市場,讓這個賽道顯得有些“擁擠”。

  因此,筆者認為未來衛(wèi)星物聯(lián)網市場會形成一輪洗牌,最終淘汰掉一批連接數(shù)少、運營能力弱的廠商。在這一過程中,預計一方面更多廠商會選擇3GPP NTN標準作為其技術路線,可以借助3GPP成熟的生態(tài),快速形成規(guī)模戶;另一方面,相應的并購重組會持續(xù)出現(xiàn),此前已發(fā)生多次重大并購案例,而近期Globalstar也有出售傳聞,已與SpaceX等展開談判。

  在國內,衛(wèi)星物聯(lián)網還是一個新興的領域,相關應用還未啟動。作為全球最大的物聯(lián)網應用市場,國內預計也會形成全球最大的衛(wèi)星物聯(lián)網市場。由于國內大量可采用衛(wèi)星技術接入的物聯(lián)網應用將在國境范圍內部署,同時海外衛(wèi)星物聯(lián)網運營商在國內開展業(yè)務有一定限制,國內衛(wèi)星物聯(lián)網供應商具有廣闊前景。

  今年10月初,工信部發(fā)布了《關于組織開展衛(wèi)星物聯(lián)網業(yè)務商用試驗的通知(征求意見稿)》,面向全國征求意見,目的是通過開展衛(wèi)星物聯(lián)網業(yè)務商用試驗,豐富衛(wèi)星通信市場供給,激發(fā)市場主體活力,提升行業(yè)服務能力,建立安全監(jiān)管體系,形成可復制可推廣的經驗和模式,支撐商業(yè)航天、低空經濟等新興產業(yè)安全健康發(fā)展,服務構建新發(fā)展格局。

  在筆者看來,雖然衛(wèi)星物聯(lián)網呈現(xiàn)出“奢侈的業(yè)務、有限的連接、擁擠的賽道”特點,但在國內,這一市場還未真正開啟,而且衛(wèi)星物聯(lián)網和地面物聯(lián)網配合,為各行各業(yè)提供無處不在的連接方案,讓“人工智能+”行動有更多數(shù)據(jù)來源,可進行更多創(chuàng)新,形成新的業(yè)態(tài),實現(xiàn)數(shù)智化轉型的目標。

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