5G世界中的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)

+ Alan Crisp（NSR）/文 沈永言(中國衛(wèi)通) /譯

幾十年來，連接M2M和IoT（物聯(lián)網(wǎng)）設(shè)備的方式有很多——衛(wèi)星、GSM 2G、LTE、NB-IoT和LPWA。在所有這些新的IoT連接形式的發(fā)展過程中，基于衛(wèi)星的M2M在不斷壯大。隨著5G世界即將來臨，基于衛(wèi)星的M2M/IoT最終是否能夠棋逢對手，或者通過新的合作伙伴關(guān)系和合作機(jī)會不斷壯大？NSR的《衛(wèi)星M2M和IoT，第9版》對這個關(guān)鍵問題進(jìn)行了分析。

5G通常被定義為“眾網(wǎng)之網(wǎng)”。這種轉(zhuǎn)變的主要目標(biāo)之一是提供涉及許多技術(shù)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)，其中包括作為關(guān)鍵部分的衛(wèi)星。經(jīng)過多年的規(guī)劃，5G網(wǎng)絡(luò)的實施終于到來。例如在美國，所有四大運營商都開始建設(shè)5G網(wǎng)絡(luò)，而Verizon則推出了自己專有的“5G”家庭互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

在頻譜之外，從衛(wèi)星的角度看，5G的真正好處是它開啟了與地面網(wǎng)絡(luò)無縫銜接的機(jī)會，為從平臺運營角度整合衛(wèi)星提供了一種技術(shù)途徑。這包括利用網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）和軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）。通過地面和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)之間這種更簡單的整合，可以為M2M/IoT提供新的增長潛力，特別是在從地面網(wǎng)絡(luò)回傳IoT數(shù)據(jù)方面。對于多式聯(lián)運單位和星隊來說，更是如此。

好消息是顯性需求已經(jīng)顯現(xiàn)。例如，馬士基航運公司（Maersk Line）安裝了一套傳感器，包括GPS和覆蓋270,000個冷藏集裝箱的地面調(diào)制解調(diào)器，這些設(shè)備在400艘船舶上通過L波段衛(wèi)星連接進(jìn)行回傳。當(dāng)5G連接IoT設(shè)備的好處得到充分實現(xiàn)時，預(yù)計還會有進(jìn)一步的應(yīng)用部署。Hispasat已經(jīng)在巴塞羅那對衛(wèi)星和5G之間的混合網(wǎng)絡(luò)設(shè)計進(jìn)行測試，其目的是驗證衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的普遍性，以便將5G服務(wù)的范圍擴(kuò)大到連接較差或無連接的區(qū)域。該計劃可為與M2M/IoT運營商和系統(tǒng)集成商的廣泛合作奠定基礎(chǔ)。

雖然有很大的潛力，但NSR指出，移動運營商部署5G的計劃與4G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展速度相似，這意味著在有手機(jī)和IoT硬件可以利用5G獲得優(yōu)勢之前，將需要數(shù)年時間。實際上，這意味著這種整合給衛(wèi)星帶來的好處要到2023年以后才能感受到。

從競爭的角度來看，5G的主要優(yōu)勢包括：

· 1ms延遲（最長4ms，低于LTE網(wǎng)絡(luò)的大約20ms）

· 提高可靠性

· 高速移動時可接入（高達(dá)500公里/小時的高速車輛接入）

· 負(fù)載下的節(jié)能

· 在不使用時，快速切換到低能耗模式

衛(wèi)星如何疊加？除了1ms的延遲，M2M/IoT衛(wèi)星已經(jīng)具備了上述所有其它優(yōu)勢。這是客戶繼續(xù)訂購基于衛(wèi)星通信的M2M/IoT的關(guān)鍵原因。同樣值得注意的是，大多數(shù)應(yīng)用程序并不需要毫秒級別的超低延遲。此外，基于衛(wèi)星通信的M2M的成本也在持續(xù)下降，這種價格彈性導(dǎo)致需求加速增長。例如，銥星商業(yè)IoT業(yè)務(wù)的收入已經(jīng)下降到每月13美元，雖然價格多年來持續(xù)下降，但卻致使銥星的IoT用戶數(shù)從2010年到2017年以24%的年復(fù)合增長率增長。

其他衛(wèi)星運營商也遇到了類似的M2M/IoT增長情況，新市場將以聚焦IoT的小型衛(wèi)星參與者為開端，預(yù)計到2023年，它們將全面啟動其星座。這些新進(jìn)入者和圍繞它們建立的生態(tài)系統(tǒng)，將在面對5G競爭時，為基于衛(wèi)星的M2M/IoT產(chǎn)品提供額外的競爭力。

圖1 衛(wèi)星的M2M/ IoT市場構(gòu)成

圖2 衛(wèi)星的M2M/ IoT市場地面部分增速

就主要細(xì)分市場而言，NSR預(yù)測，到2027年，僅陸運公司的衛(wèi)星需求就會超過8億美元（圖2）。這表明，盡管已有地面LPWA和NBIoT提供的服務(wù)，但對高可靠性、單一平臺和通過衛(wèi)星進(jìn)行安全連接的需求并未消失。對于擁有數(shù)百、數(shù)千或數(shù)以萬計設(shè)備的貨物運輸和多式聯(lián)運應(yīng)用，考慮到大面積更新和設(shè)備修改（包括系統(tǒng)和固件更新）的多點優(yōu)勢，衛(wèi)星的優(yōu)勢仍然特別明顯。

雖然基于5G地面網(wǎng)絡(luò)的M2M和IoT肯定會從低端市場中奪走一些衛(wèi)星通信IoT的市場，但面對新的連接形式，衛(wèi)星通信M2M/IoT的核心優(yōu)勢仍然存在，就像它面對所有其它地面網(wǎng)絡(luò)部署一樣。5G將帶來許多好處，但仍不足以說服核心部分的終端用戶放棄衛(wèi)星通信M2M。實際上，5G為衛(wèi)星提供了與地面網(wǎng)絡(luò)和回程IoT服務(wù)集成的新機(jī)遇，這將確保在日益增強(qiáng)的5G互聯(lián)世界中，衛(wèi)星M2M/IoT收入流的持續(xù)增長。