天基物联，毫瓦服务，商业航天撬动万亿市场

来源： 卫星与网络

2019年8月17日12时11分，酒泉卫星发射中心，北京国电高科科技有限公司（以下简称“国电高科”）研制的天启·沧州号（又名“忻中一号”）卫星由首次发射的捷龙一号商业火箭成功送入太空。该卫星是天启星座的第三颗业务星，它的成功入轨，代表天启物联网星座实现初步组网运行。尽管这只是颗重20千克的小卫星，然而从产业发展的角度来看，却是商业航天迎接物联网时代到来的一次极具价值的探索和先导性布局。

有别于国内其它以商业星座为创业要点的企业，国电高科的商业星座发展具有两个显著的特点。

其一：先布局产业生态，再实施系统搭建。通过市场倒逼产业生态的布局和系统的搭建。在发射卫星之前，国电高科就取得了相关主管机构颁发的卫星通信频率许可证和增值电信业务经营许可证，成为目前国内民营企业当中唯一同时拥有此类资质的企业。

其二：以天基物联网市场为核心，通过为物联网应用提供的百毫瓦级功耗的卫星终端，构建能够大范围普及应用的自主天基物联网服务体系，为商业航天在近百万亿级的物联网市场提供了一个极具竞争力的发展路径。

这颗卫星的入轨和天启星座服务的启动，意味着商业航天在这个细分市场上的产业生态有一个好的开始。不过这也仅仅是开始。商业航天的繁荣壮大，还取决于后续的星座运营。良好的运营将持续带动卫星制造和发射服务的长期发展。

航天技术+物联网的化学反应

物联网的构建，将是一个漫长而持续演进的过程。航天技术在其中将起到不可或缺甚至决定性的催化作用。

作为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮，物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，将产生通信网之后的另一个近百万亿级市场，而麦肯锡报告指出，天基物联网也将达到数万亿级市场规模。

所谓物联网，就是“把所有物品通过信息传感设备与互联网连接起来，进行信息交换，即物物相息，以实现智能化识别和管理”。 从某种意义上看，互联网是用于传递人类主观意识的，而物联网是用于传递事物客观参数的。 很显然，物联网的核心，是人类如何革命性地提升对于自然和社会的认知、把握能力，并且用最有效的方法加以运营和控制。

物联网的构建，将是一个漫长而持续演进的过程。 航天技术在其中必然会起到不可或缺甚至决定性的催化作用。

首先，天基信息系统提供的时间和空间基准，对大气、海洋和陆地信息的大范围快速获取，以及覆盖全球的通信网络，是物联网必不可少的信息基础。 对全球经济和中国这样幅员辽阔的大国来说，没有航天技术及其应用，就不会有物联网。 在国际市场上，很早就有创业者在为这个宏伟的市场前景而努力，例如美国的轨道通信公司（Orbcomm），以及诸多从事卫星数据采集与监视控制系统（SCADA）的大小企业。 然而这些企业的理念还是较为早期的M2M（机器对机器）。 一些小型企业开始从事全球船舶自动识别系统（AIS）的业务，发射微小卫星来识别海上航船。 铱星系统也努力向M2M市场拓展。 互联网的发展，让M2M概念升级成为了今天的物联网。 加之最近几年，随着小卫星技术的进步和发射服务的繁荣，全球低轨道卫星星座建设再次繁荣起来，不但出现了格里格·维勒的“一网”和伊隆·马斯克的“星链”这样的特大型宽带星座，也涌现出一大批以物联网为卖点的中小型星座。 包括NanoAvionics、BEACON、Leosat、开普勒等一大批国外企业以及部分国内企业。

其次，低成本窄带低轨星座可以为物联网通信服务提供高效、经济的模式。 虽然学术界对物联网的长期发展有诸多设想，但从短期看，物联网应用对带宽和实时性的需求并不高，远不如社交媒体和电商、流媒体等应用。 部分物联网应用只要能“一天通信一次”就可以满足需求。 因此，窄带物联网通信服务——无论是地面还是天基——都有着显而易见的市场空间。 这就给低成本窄带低轨星座提供了机会。

 

天启星座运行模拟图

物联网发展的时间差和低成本=市场机会

以民营星座为核心建立起来的物联网产业生态，让投资人对国电高科的发展前景充满期待，这对缺乏实质性业务支撑的商业航天企业来说也提供了一个很好的思路。

作为一家商业航天企业，国电高科没有把“造卫星”或者“发射卫星”当做企业的目标，而将其重点聚焦到产值占整个航天产业80%以上的卫星应用产业环节上，集中在如何满足和服务用户需求的卫星应用上，并由此开展产业生态的搭建。

在发射天启星座之前，国电高科就对目标市场——天基物联网，进行了大量的调研和开拓，并且与潜在用户企业进行了广泛而深入的沟通。

当国电高科的天启星座理念为用户深刻理解之后，销售渠道也水到渠成地搭建了起来，其中有大型用户企业，也有电信运营商，为天启星座服务的启动和拓展创造了良好的条件。

以市场为根本驱动力的发展理念，这一案例体现的正是在商业航天发展中互联网思维的应用——即把市场和用户放在首位，把产业生态的打造作为业务发展的核心，如此才能实现本企业乃至上下游企业的全面可持续发展。 应该说，迄今为止，真正做到这一点的企业并不多，以卫星服务为主的创业企业当中就更少了。 因此，天启星座通过市场倒逼搭建产业生态的模式对商业航天的发展，应该会有良好的示范作用。

根据天启星座的用户基础培育工作现状预测，它将在2020年或2021年实现正向现金流。 一家以民营星座为核心建立起来的物联网产业生态，让投资人对国电高科的发展前景充满期待，这对缺乏实质性业务支撑的商业航天企业来说也提供了一个很好的思路。

为什么能够得出这样的判断呢？ 这是基于天启星座所瞄准的市场，是多种类型的物联网应用。 按照该星座的总研制和运营单位负责人、国电高科董事长吕强的说法，到2021年前，全球将有超过200亿台物联网终端，仅仅硬件市场的产值就会达到3.4万亿美元。 哪怕天基物联网在其中占有10个百分点的份额，绝对值也将达到3400亿美元的量级，几乎可以和今天全球航天产业的年产值比肩（按照美国卫星产业协会发布的报告，2018年全球航天产业总产值为3600亿美元）。 如果把通信服务、增值服务收入考虑在内，天基物联网的产值将有更大的想象空间。

在这里还需要提及5G。 目前世界范围内，5G网络的部署与竞争如火如荼，虽然人们往往更关心5G对于人的宽带服务，实际上5G服务还包含一个重要目标，就是在低功耗方面具有更大价值的窄带物联网（NB-IoT）服务。 但是，NB-IoT依赖于地面网络，而地面运营商网络仅覆盖陆地的20%，即有人活动的区域。 作为物联网主战场的许多应用场景却发生在地面运营商不能覆盖的这80%陆地及海上和空中，且终端常呈分散状分布。 而全球覆盖的低轨通信星座恰好能解决这个痛点。 天启星座计划于2020年完成全部38颗卫星的发射组网，达到全球业务实时覆盖能力，助力5G窄带战略目标，实现无处不在的覆盖和“随心所欲”的应用。

天启卫星物联网运营支撑中心

市场覆盖+增值服务

=

天基物联网的现金奶牛

广泛的合作伙伴基础，成为天启星座开拓蓝海市场的有力支撑，也避免了传统卫星通信平台因为捂在怀里不放，追求垄断而难以拓展业务的尴尬局面。

国电高科的天启星座刚上线运营，目前虽然规模不大，但是具有良好的可持续性和成长性，这一点也得到了诸多合作伙伴的认可——虽然处于初始部署阶段，但已经拥有了近百家示范应用的客户。 需要指出的是，国电高科采取了和一网星座类似的营销模式，把合作伙伴和大型用户发展成自己的分销商，尽最大可能向产业的各个层面，尤其是应用层渗透。

吕强介绍说，国电高科的基本策略，是在国内每个省确定一家或多家生态合作伙伴。 生态合作伙伴的专业领域并没有一定之规，只要是在省内物联网相关市场上有资源、有人脉、有充分实践的大型企业，都可以发展天启卫星的服务。 例如山西省的生态合作伙伴之一是作为大客户的焦煤集团，四川省的生态合作伙伴是作为省内物联网系统集成商的中电十所。 传统电信企业同样被国电高科纳入了产业生态中，山西联通现在同样是国电高科的省内生态合作伙伴。 广泛的合作伙伴基础，成为天启星座开拓蓝海市场的有力支撑，也避免了传统卫星通信行业因为捂在怀里不放，追求垄断而难以拓展业务的尴尬局面。

用户基础建立起来之后，无论终端销售、服务费收取，都可以成为天启星座现金流的来源。 然而，国电高科并没有满足于此，吕强表示： “我们更加重视各种潜在的增值服务，在国际集装箱运输、跨国物流、生态环境监测、森林防火、珍稀动植物保护跟踪等方面，存在着大量正在显现的需求。 用户自己能开发出什么应用，运营商往往是无法预期的。 这些来自客户的智慧、实践和知识，可以进一步开发成高含金量的增值服务，成为天基物联网最大的收入来源”。

 

天启星座应用场景

卫星通信频率许可+增值电信运营许可

+

百毫瓦级服务

=

核心竞争力

从技术角度上说，天启星座的优势就是一个“近”字。这个星座的38颗卫星飞行在距离地面900千米的倾斜轨道上。

应用和产业生态都需要良好的技术来支撑。 天基物联网的解决方案很多，例如基于北斗或者地球静止轨道通信卫星的终端和解决方案。 那么，天启星座在具体产品和服务上，有什么竞争优势？

从技术角度上说，天启星座的优势就是一个“近”字。 这个星座的38颗卫星飞行在距离地面900千米的倾斜轨道上。 单颗卫星即使与波束覆盖区边缘的终端通信，时延也几乎可以忽略不计。 不仅如此，卫星和终端距离近，还降低了两者之间对信号发射功率的需求，天线尺寸、功放尺寸、电源功率和尺寸都可以大幅度下降。 进而，卫星和终端的整体尺寸、重量、价格也可以降低到一个前所未有的程度。 按照吕强的说法，芯片化量产后天启通信终端的价格最终可以控制在人民币300元以内，终端发射功率100~500毫瓦（通过对今年6月发射的天启三号卫星进行在轨测试，在低倾角的条件下，发射功率仅需500毫瓦仍然能保持90%以上的接入成功率，并行用户接入数量也满足设计要求）。 相比之下，地球静止轨道卫星距离地球35800千米，北斗卫星距离地面20000千米以上。 用这两种卫星提供物联网服务，所需要的终端发射功率是可想而知的。

百毫瓦级终端的实现，对物联网应用来说是极为重要的。 这个功耗水平基本与地面移动网解决方案的物联网终端相当。 熟悉卫星通信的人们都知道，由于功耗比较大，为卫星终端提供电力是整个应用工作中最麻烦的部分之一。 哪怕是铱星或者海事卫星的手持式终端，也要经常充电。 因此，发电机和充电器几乎是各种卫星通信系统的标配，需要经常有人照料，这就违背了物联网应用的本意，是困扰卫星通信应用与物联网的主要因素之一。 而百毫瓦级终端，用小型锂电池甚至几节干电池供电，就可以工作几个月甚至几年时间，这对于很多物联网应用能不能开展起来，是决定性的。 这一点在集装箱运输业务中表现得尤其突出，货运集装箱一般可以使用10~15年，如果期间只需要更换3-5次电池就可以持续使用，那么货运公司何乐而不为呢。

对天基物联网产业顶层建设的进一步思考

能不能通过天启星座的实践来全面推进天基物联网产业体系建设、为行业创建一个稳固的产业环境，非常值得期待。

作为国内为数不多的卫星移动服务供应商之一，国电高科在卫星通信产业界的地位很特殊。 天启星座工作在特高频（UHF）频段，这是国际电联为卫星移动通信预留的频率资源之一。 传统上，这个频段都是由军事部门使用。 国电高科为了让卫星信号穿透能力强、不易受遮挡，更适合于物联网应用，果断地选择了这个在商业界有点冷门的频段，也因此顺利地拿到了卫星通信频率许可证。 这对于一家民营企业来说，是值得一书的成就。

天启星座正在持续建设之中，计划2020年完成38颗卫星组网，它的商业前景值得期待。

随着天基互联网的发展，相信将会形成更加具有针对性的产业规范和管理体系。 在这个过程中，国电高科将协同产业链合作伙伴一起积极参与到国家相关产业、政策和标准体系建设制定中，并且作为行业先行者，可以预见，国电高科将频繁地成为参照物和示范对象，其所承担的责任远不止创业者这么简单。

因此，朝着既定的方向布局和前进的国电高 科和天启星座，其今后的发展轨迹和商业价值，对整个产业也将具有重要的示范意义。

张亚勤、刘慈欣、周鸿祎、王飞跃、约翰.翰兹联合推荐

这是一部力图破解21世纪前沿科技大爆发背后的规律与秘密，深度解读数十亿群体智能与数百亿机器智能如何经过50年形成互联网大脑模型，详细阐述互联网大脑为代表的超级智能如何深刻影响人类社会、产业与科技未来的最新著作。

《崛起的超级智能;互联网大脑如何影响科技未来》2019年7月中信出版社出版。刘锋著。了解详情请点击：【新书】崛起的超级智能：互联网大脑如何影响科技未来

未来智能实验室是人工智能学家与科学院相关机构联合成立的人工智能，互联网和脑科学交叉研究机构。

未来智能实验室的主要工作包括：建立AI智能系统智商评测体系，开展世界人工智能智商评测；开展互联网（城市）云脑研究计划，构建互联网（城市）云脑技术和企业图谱，为提升企业，行业与城市的智能水平服务。

  如果您对实验室的研究感兴趣，欢迎加入未来智能实验室线上平台。扫描以下二维码或点击本文左下角“阅读原文”