七星高照！衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)如何物聯(lián)世界

+楊艷/文

7月25日11時13分，天啟10號（即“陵水號”）低軌物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號乙運載火箭成功發(fā)射，并于兩周后提供數(shù)據(jù)通信服務(wù)。這是北京國電高科科技有限公司（以下簡稱“國電高科”）天啟物聯(lián)網(wǎng)星座的第7顆在軌服務(wù)衛(wèi)星。

天啟星座2020年將全面加快部署，預(yù)計年底前將實現(xiàn)12顆以上衛(wèi)星在軌組網(wǎng)并提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為進一步提高天啟星座的全球?qū)崟r通信服務(wù)能力提供了有力的保障。這家新興的民營衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)運營服務(wù)商，正在逐步建立起藍海市場上的主流形象。

天啟10號低軌物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星搭乘長征四號乙運載火箭成功發(fā)射

“IoT”，衛(wèi)星通信領(lǐng)域出現(xiàn)頻率最高的詞匯之一

物聯(lián)網(wǎng)是近幾年衛(wèi)星通信領(lǐng)域的熱點，瀏覽2016年以來發(fā)表的航宇報告，例如AIAA、IAF等，會發(fā)現(xiàn)“IoT”（物聯(lián)網(wǎng)）已經(jīng)成為衛(wèi)星通信領(lǐng)域出現(xiàn)頻率最高的詞匯之一。

今年，備受關(guān)注的新基建首次寫入政府工作報告。國家發(fā)改委指出新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)主要包括三方面內(nèi)容，排在首位的就是信息基礎(chǔ)設(shè)施。其中，列出了以5G、物聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為代表的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。

眾所周知，物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的一種實現(xiàn)形式，與人們常用的寬帶互聯(lián)網(wǎng)不同的是，物聯(lián)網(wǎng)是用窄帶網(wǎng)絡(luò)把設(shè)備連接起來，傳輸與設(shè)備相關(guān)的參數(shù)和指令。在5G網(wǎng)絡(luò)中，也包括了NB-IoT這種面向“物”的窄帶網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)概念的興起，與人類經(jīng)濟社會發(fā)展的信息化進程有直接關(guān)系。當互聯(lián)網(wǎng)覆蓋了大部分人口聚居區(qū)，人跡罕至地區(qū)卻是網(wǎng)絡(luò)的盲區(qū)，例如我國約有70%的陸地區(qū)域沒有信息接入能力，分布在這些區(qū)域的設(shè)備和儀表如何聯(lián)網(wǎng)，就成了信息化社會的下一個攻關(guān)重點。相對于地面光纖網(wǎng)絡(luò)的高昂建設(shè)成本，利用衛(wèi)星一點對多點這一特性，用低軌小衛(wèi)星組建窄帶衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座就成為了性價比最高的解決方案之一。

那么，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)能在哪些領(lǐng)域“大顯神通”呢？

數(shù)字經(jīng)濟發(fā)展急需衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)

衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的跨界融合概念，也是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的前行者與踐行者。如果把衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)比作衛(wèi)星5G的話，窄帶衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)，就相當于5G中的NB-IoT。作為重要的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)對加速傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型意義重大，有望成為拉動經(jīng)濟發(fā)展的新支點。

在最近幾年的產(chǎn)業(yè)報道中，我們已經(jīng)看到了來自電力、礦山、工程建設(shè)、水文監(jiān)測、海洋牧場、海上航運、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、森林防火等領(lǐng)域信息化及智能化轉(zhuǎn)型升級的諸多需求分析和應(yīng)用案例，至于智慧農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的應(yīng)用需求，則更加廣泛而急迫。由此可見，物聯(lián)網(wǎng)的需求來自于國民經(jīng)濟和社會運行的各個領(lǐng)域，應(yīng)用深入而廣泛。

例如在山西，天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)在礦井水文監(jiān)測當中發(fā)揮了重要的作用。這些水文監(jiān)測點廣泛分布于礦山山脈之上，部分點位沒有蜂窩網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，要想采集這些點位的數(shù)據(jù)，工作人員往往需要花費幾個小時翻山越嶺，通常一個月才能采集一次信息。而采用天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，礦井水文監(jiān)測儀器連接至天啟地面終端，數(shù)據(jù)可以通過衛(wèi)星傳送給控制中心，及時掌握水文動態(tài)，達到對水害事故的早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)報、早防治等效果。該項目對保障煤礦的安全、正常生產(chǎn)具有重要意義。

同樣，在山西，天啟物聯(lián)網(wǎng)星座與森林火災(zāi)傳感器網(wǎng)絡(luò)+視頻熱成像林火視頻監(jiān)測結(jié)合，通過多技術(shù)融合，構(gòu)建一套地面綜合指揮調(diào)度體系。實現(xiàn)了火災(zāi)快速定位、快速匯報，森林防火預(yù)警工作從傳統(tǒng)的經(jīng)驗型的定性管理轉(zhuǎn)化為自動化、標準化、規(guī)范化的定量管理，極大地提高了智慧森林防火預(yù)警管理的科學(xué)性和準確性。

在生態(tài)和環(huán)境保護事業(yè)中，還有一種特殊的“物”需要聯(lián)入網(wǎng)絡(luò)，它們就是各種具有保護價值的野生動物。人們都知道大熊貓和藏羚羊需要保護，其實很多熟悉的野生動物——包括野狼——都已經(jīng)列入受保護的行列。低成本、廣泛覆蓋的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)，將為林業(yè)部門提供有力的手段來保護這些地球的珍惜動物。無論是在秦嶺深處還是可可西里荒原，只要天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)掠過上空，動物們的蹤跡甚至健康情況就在保護者們監(jiān)控之中。

衛(wèi)星大一點，應(yīng)用廣一點

天啟10號與今年初的天啟5號及今年后續(xù)衛(wèi)星均為35-50公斤級衛(wèi)星。與早期天啟2號、3號等6U立方星相比，衛(wèi)星性能已悄然升級迭代。雖然立方星是國電高科的創(chuàng)業(yè)起點，但更大的衛(wèi)星可以具有更強的發(fā)射功率。同時，這是用戶終端瘦身的關(guān)鍵，在更大功率衛(wèi)星信號的支撐下，用戶終端功耗和體積可以更小，數(shù)據(jù)傳輸率卻更高。

組網(wǎng)步伐的加快、衛(wèi)星能力的提升，將全面提高天啟星座的數(shù)據(jù)服務(wù)能力，并極大加快相關(guān)示范應(yīng)用場景的產(chǎn)業(yè)化進程。國電高科方面提供了一組令人期待的數(shù)據(jù)：預(yù)計到今年年底，天啟星座全球覆蓋區(qū)域內(nèi)任意地點的時間重訪率將縮短到1小時以內(nèi)，服務(wù)地面終端能力突破千萬級；地面終端功率降低到0.1-0.5瓦，滿足絕大部分衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座用戶任務(wù)場景需求。

據(jù)國電高科董事長呂強介紹，到目前為止，國電高科的業(yè)務(wù)已經(jīng)滲透到5個不同領(lǐng)域。隨著星座數(shù)據(jù)服務(wù)能力的全面提升，預(yù)計年底之前，國電高科的業(yè)務(wù)將繼續(xù)擴大并滲透到10個以上不同領(lǐng)域，為全面地服務(wù)于社會經(jīng)濟發(fā)展奠定夯實的基礎(chǔ)。

“天啟物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星星座”地面終端正在部署

扎扎實實的市場開拓和成功的應(yīng)用，讓用戶看到了窄帶衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)未來的良好發(fā)展前景，進一步增強了用戶的信心。2020年6月13日，作為“一帶一路”倡議實施的重要步驟，海南自由貿(mào)易港重點項目集中簽約儀式在?？谂e行，其中，國電高科與陵水縣簽約了天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)項目，這是海南自由貿(mào)易港首批35個重點項目之一。該產(chǎn)業(yè)園將設(shè)立在靠近三亞的海南陵水黎族自治縣，也正因如此，本次發(fā)射的天啟10號衛(wèi)星冠名“陵水號”。陵水這個以盛產(chǎn)黃燈籠辣椒而著稱的熱帶縣級行政區(qū)，將從此轉(zhuǎn)型升級，一躍進入信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的大潮之中。

不要噱頭，只要互聯(lián)

事業(yè)成功的要素，首先，就是要對未來趨勢做出準確預(yù)判。其次，就是不盲目、不跟風(fēng)、不追求一時的熱鬧。

國電高科走到今天，星座建設(shè)及地面應(yīng)用雙雙穩(wěn)步推進，正是憑借對這兩方面的把握和堅守。

首先是對衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用前景和價值有著前瞻性的認識——談及創(chuàng)業(yè)初衷，董事長呂強說：“傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信面向特定的人群和行業(yè)用戶服務(wù)，面比較窄；如果考慮到給物體提供信息服務(wù)，而大部分的物，處于沒有地面網(wǎng)絡(luò)接入的狀態(tài)，那么這個空間就非常大。萬物互聯(lián)、智慧地球，應(yīng)用場景可以說是無限的。而且，我們國家也需要一個低軌物聯(lián)網(wǎng)通信星座系統(tǒng)。”

其次就是對理想的多年堅守，用十年磨一劍的態(tài)度堅守自己的初心。“國電高科的主營業(yè)務(wù)從2015年創(chuàng)立之初至今，從未改變?！眳螐娺M一步強調(diào)：“我們反對民營企業(yè)中浮躁的一面，比如，哪個方向有快錢就向哪個方向轉(zhuǎn)型。這一點，我和團隊統(tǒng)一了認知。如果問國電高科公司的追求，我們這里的每個人會回答：堅守著窄帶衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)市場，并不斷耕耘?！?/p>

正因如此，無論外界風(fēng)向如何轉(zhuǎn)換，國電高科一直堅持沿著既定的發(fā)展路線，解決一個又一個難題，一步一個腳印往前推進。

首先，率先解決頻率難題。從2016年開始，國電高科就把申請無線電頻率使用許可證和增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證作為第一目標，并最終成功，這解決了星座系統(tǒng)公司根本性問題。國內(nèi)從事衛(wèi)星通信星座的民營企業(yè)中，只有極少數(shù)具備這樣的條件。這為國電高科后續(xù)業(yè)務(wù)的持續(xù)運行和不斷升級提供了保證。

其次，保證星座穩(wěn)步建設(shè)。從2017年至今，國電高科先后發(fā)射了8顆衛(wèi)星，其中1顆試驗星和7顆業(yè)務(wù)星。這是迄今為止國內(nèi)民營商業(yè)低軌物聯(lián)網(wǎng)星座運營服務(wù)商當中，發(fā)射數(shù)量最多、業(yè)務(wù)目標最堅定的一個頗有代表性的企業(yè)。

同時，重視市場拓展。在這些理念的支撐下，這家新興的商業(yè)衛(wèi)星運營商樹立了自己的風(fēng)格。一方面，主要核心團隊雖然來自航天體制內(nèi)，但他們并不保守，相反，他們注重及時對外傳播自己對行業(yè)及市場的理念或認知；另一方面，他們也十分明白另外一條腿——市場開拓的重要性。在星座設(shè)計規(guī)劃及建設(shè)的幾年時間里，國電高科同步把主要精力用在了市場拓展方面，與合作伙伴、客戶一起，共同推動系統(tǒng)的應(yīng)用。

另一個值得一提的是，國電高科創(chuàng)業(yè)中的那股勁。當?shù)谝活w衛(wèi)星在入軌后被發(fā)現(xiàn)存在設(shè)計缺陷后，國電高科并沒有放棄自己的賽道，而是通過迭代設(shè)計，不斷提升衛(wèi)星性能，讓后續(xù)發(fā)射的衛(wèi)星越來越穩(wěn)定。從第四顆衛(wèi)星開始，全系統(tǒng)的通信體制和星上載荷設(shè)計全部固化、形成標準，使得衛(wèi)星制造過程得以固化，成本逐步下降，性價比不斷提高。

創(chuàng)業(yè)期間最需要的，就是對自身業(yè)務(wù)定位的信心及堅守，這因此也成為創(chuàng)業(yè)型企業(yè)最大的挑戰(zhàn)之一。唯有堅持不退縮、不放棄，企業(yè)的核心技術(shù)及服務(wù)才有機會不斷通過發(fā)現(xiàn)問題、改進問題，一步步走向未來，不斷創(chuàng)新甚至顛覆，最終拿出讓合作伙伴、客戶滿意的產(chǎn)品及服務(wù)。國電高科、天啟星座所表現(xiàn)出來的，無疑是中國商業(yè)航天應(yīng)該提倡的產(chǎn)業(yè)工匠精神和企業(yè)航天文化的融合。

天啟10號（即“陵水號”）低軌物聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星正在進行調(diào)試

國電高科充滿活力與凝聚力的專業(yè)團隊