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物联网,昨天在人间已是巅,今天还想要上青天!

简介:

前几天约个非同性朋友吃饭,本着霸道的“御姐”主义,我又强行灌输了物联网思维,他说既然物联网这么厉害,咋不上天呢?

 

听了这个问题,我笑了。

 

所以,这次就来说说物联网是怎么上天、下凡两不误的。

 

 

卫星x物联网=空天地升维攻击

 

本着我一贯的套路,先摆事实再讲道理。

 

物联网“上天”早就已成事实,地面与太空的“联手”早已成为物联网圈的大咖们纷纷撸起袖子加油干的大势。

 

先从远的说起。精力旺盛的特斯拉CEO马斯克,一个梦想发射超过四千枚低轨卫星,让全球覆盖高速网络的不安分男纸。钢铁侠这么“搞事”也无可厚非,毕竟特斯拉的无人驾驶汽车离不开永不间断的网络支撑,而这些网络技术掌握在自己手里无疑是最安全也最经济的。他的SpaceX公司正在与WorldVu卫星公司合作,希望发射大约700颗低轨卫星,并誓将每颗卫星的造价成本控制在100万美元以下。

 

WorldVu也是来头不小,由卫星行业资深人士、谷歌前高管Greg Wyler创立,并控制了很大一部分射频频谱。在他的计划中,每一颗卫星的重量约为113千克,尺寸为当前最小的商用通信卫星的一半,而卫星群的规模将达到当前最大的卫星群,即“铱星”系统的10倍。

 

说到不安分,谷歌表示不服。除了忙着用“热气球网络计划”让全世界每一个角落都能连接网络,谷歌也在积极布局卫星物联网。谷歌与金融集团汇丰银行、国际有线电视集团Liberty Global共同组建了O3b Networks公司,也准备发射廉价轻质的低轨道卫星,数目大概在180颗左右。

 

预先花费314亿美元收购ARM公司布局地面物联网的软银,在太空方面也没闲着。卫星公司OneWeb不久前宣布获得由软银领投的10亿美元,这笔融资将用于小型、低成本轨道卫星的开发。OneWeb计划部署648颗小型卫星,运行在距地面约1200公里的空中,为全球提供无死角高速网络覆盖。

 

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2017年2月,软银向全球第一大卫星运营公司Intelsat注资17亿美元,并计划将Intelsat与OneWeb合并。在合并后的新卫星运营集团中,软银的出资比例以表决权计为39.9%,同时提名OneWeb的创始人担任新卫星运营集团的董事长。消息传出,全球哗然,物联网业者纷纷翘首观望,显然,这次合并意味着LEO低轨宽带通信星座已直捣国际卫星通信的后院了。

 

总部位于温哥华的Helios Wire公司则计划将30颗卫星发射到太空中,其带宽足以监测地球上50亿个传感器,此举将彻底打乱物联网的成本结构,据说,届时监控成本可能低于1美元/月,是目前典型物联网服务费用的几分之一。这个小目标真是不小:

 

计划中的Helios网络将使用30 MHz的S波段频谱,用其卫星接收来自数十亿个地球传感器的微小数据包,然后将数据传回地面。S波段频谱非常适合短数据,它将允许卫星物联网连接大量的设备,该系统特别适合于监测偏远或远距离移动的物体。

 

全球电信巨头沃达丰也已达成与卫星供应商Inmarsat就全球卫星连接的合作,漫游协议包含对Inmarsat I-4卫星网络的使用,该网络提供了覆盖所有天气条件的长波段。这意味着固话和移动连接将从地面网延伸至各行各业,以适应农业、公共事业、油气、运输等需求。

 

同时,Inmarsat公司与法国低功率广域网络LPWAN服务商Actility公司共同打造第一个全球范围内的物联网通信服务平台。该平台以Actility的LoRaWAN作为前端资料收集的感测网络,同时搭配Inmarsat L波段卫星讯号中继做为后端骨干网络,通过卫星解决移动通信死角的难题,该平台初期主要协助宽广区域的物联网通讯。

 

Apple波音联合开发低轨道地球卫星,几乎在任何地方、任何地点、任何时间,你都能获得强大的网络信号,这就是他们所期盼的。对于Apple来说,拥有自己的宽带互联网“管道”可以极大地拓展利润丰厚的服务业务。除了波音之外,空客公司也正专注于大规模部署价值 100 万美元的卫星,以覆盖全球。

 

卫星公司Pivotel结合4G和卫星设备,在澳州郊区提供宽带和物联网服务,还能追踪整个农场与矿场的数据,Pivotel把这项网络服务命名为ecoSphere。Pivotel提供的服务反映澳洲3大电信商:Vodafone、Telstra和Optus,均尚未在郊区提供完善的网络服务。

 

再说近的。国内上市公司信威通信与中国空间技术研究院联合发起成立合资公司,共同进军低轨卫星产业,这是民营企业与“国家队”在航天事业推进混合所有制的一次探索。根据协议,双方将在全球低轨卫星星座系统顶层设计、系统建设及运营等方面的开展合作。

 

除此以外,信威通信拟收购以色列SCC公司100%股份。SCC公司是一家全球知名的卫星运营商,也是以色列唯一一家卫星运营商,在全球市场范围内提供卫星通信服务,服务领域涵盖欧洲、中东、非洲和亚洲。业内人士认为,信威看上的是不可再生的轨位和频率资源。

 

上个月底,共享单车企业ofo发布X计划,支持九天微星公司发射全球第一颗娱乐微星,该卫星除了搭载基础的VR高清全景相机、LED灯阵、自拍相机、凝视相机等载荷之外,还将搭载先进的物联网多波束天线,实现ofo小黄车直接定位监控数据的收集和回传。

 

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每辆ofo小黄车在线下不再是一个孤立的硬件设备,通过一个NB-IoT模块,线下的共享单车得以被接入物联网,同时,通过云端的数据又能够精确分析用户的分布、需求量和行为习惯,将大数据应用于市场推进。

 

卫星让IoT物联网之争,从“肉搏战”升级为“阵法战”

 

根据研究公司Gartner的预测,三年之后的2020年,全球将有超过200亿个设备通过物联网建立连接,这些设备遍及全球,从广袤无垠的农业设施到四海八荒的钻井平台。届时,全球物联网市场规模将达到2万亿美元,潜在经济价值将达到11万亿美元。如此大体量的市场,必然呼唤能上天能下海也能接地气的全方位网络有机体。

 

一方面,物联网很大程度上受制于互联网基础设施的发展。在这个速度就是生命的时代,这么大量的智能设备如果依靠地面部队吭哧吭哧的一片一片接入网络显然速度太慢,地面网络也表示不堪重负,不仅速度拖滞,其覆盖能力也受限如海上丝绸之路所涵盖的高含金量贸易区,就是地面物联网无法触及的领域。

 

另一方面,发展越来越迅速的无人驾驶、无人机、可穿戴设备…对网速和覆盖度要求越来越高,一旦网络开个小差,娱乐系统中断造成的用户体验下降还是小事,无人驾驶系统如果“掉链子”,可就是性命攸关的大事了。

 

这时,卫星物联网这个“备胎”的价值便突然释放。相比任何地面网络,卫星物联网更有得“天”独厚的优势轻松覆盖全世界。

 

根据预测,2017到2021年期间,全球卫星物联网市场的复合年增长率将达到6.91%,对于尚处市场空白的卫星物联网来说,这一起跑速度远超预期。

 

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物联网之争并非只靠“价格战”和“区域战”肉搏交锋,玩星座,如何布阵、运筹帷幄比价格和区域这些显性参数更为重要。大多数的现有智能设备必须在现有地面蜂窝网络之内,才能通讯和互联,如何让蜂窝网络迅速扩展,覆盖到偏远地区?小卫星通信应该如何融入蜂窝网络?这些未联网设备的数量相当庞大,是一个亟待开发的巨大市场。

 

全球卫星物联网与“地面”物联网相结合所形成的“空·天·地”物联网,可以充分利用卫星的通信与数据传输功能,不受自然条件影响,不受空间限制,因此才会实现“地面”与“太空”无缝融合、天地一体的愿景。

 

作为地面网络的补充和储备,卫星物联网以其备胎的自我修养正在“LEO世界”:低地球轨道范围,在更接近地球的表面肆意扩张。对于卫星网络而言,距离地球越近,时延就越小。LEO卫星轨道高度大致在1500千米,它比GEO(地球静止轨道)卫星近25倍,比MEO(中地球轨道)卫星近5倍,因此,LEO卫星能将时延从500多毫秒降低到20毫秒上下。

 

这非常重要,它们能够与地面网络相提并论。因此造就了LEO低轨卫星低成本、低功耗,低时延的优势,据估计,这一特性可以满足全球物联网设备60%的需求。

 

卫星物联网目前由窄带提供商(如L波段)主导。随着高通量Ku波段和Ka波段卫星连接的大量出现,太空中的宽带“高速公路”正在形成。

 

依托发展中的卫星架构,数据能够从一个卫星传输到另外一个卫星,无需像传统“弯管”系统那样必须落到地面。跳过地球中转站,业务数据在星座间自如切换、实现扁平化传输。

 

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当然,卫星物联网的公司们并不满足于“助攻”和“备胎”的角色,正在试图改变游戏规则,也因此触发了卫星通信行业的大变局。

 

从商业模式来看,卫星通信从S2M(卫星到军队)、S2G(卫星到政府),向S2T(卫星到电信运营商)、S2B(卫星到物联网企业)和S2C(卫星到最终消费者)快速转化,卫星通信正在由地面通信的补充,转而形成与地面通信的并行和一体化态势。

 

相关成果也已初现端倪,以软银布局的OneWeb为例,在一次会议上孙正义宣称,OneWeb可向全球电信运营商提供光缆品质的接入服务,OneWeb现有648颗卫星的大部分带宽已经被预订。

 

更加“丧心病狂”的是,2017年2月,OneWeb向美国联邦通信委员会提交申请,计划额外追加2000颗在轨小卫星的制造、发射和运营,其在轨卫星将达到约2700颗,而不是最初的648颗。新的星座运行在包括低地球轨道和中地球轨道、Ku和Ka波段的频谱上。

 

重蹈铱星覆辙,还是,彻底涅槃重生,that is a question

 

 诚然,卫星物联网坐拥一票粉丝及大把鸡血,然而,能否超脱铱星计划的魔咒,这是一个必须回答的问题。

 

简单回顾,曾经的资深工程师和项目经理人或许永远都不会忘记人类科技产品商业史上的一次惨痛失败——摩托罗拉铱星计划。

 

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当年,摩托罗拉非要发射77颗卫星笼罩全球,因为他们算过一笔账,一个基站的建设成本要十万美元,想要覆盖全球太贵了!还不如狠狠心花个100亿美元发射77颗卫星。这就叫铱星计划。

 

铱星计划从1987年提出构想、1990年付诸实施至1999年梦碎破产,历时12年斥资50多亿美元,且系统建成后投入使用到终止运营仅仅只有16个月。铱星破产对摩托罗拉公司的打击是致命的。

 

铱星计划失败的原因异常复杂,有决策因素、产品因素、运营因素、市场因素。而归根结底,在于摩托罗拉的思维模式。他们忽略了对旁边赛道“竞品”的合理预估。在之后的几年里,地面基站的成本在以指数级下降,就跟当时所有与计算能力有关的科技产品一样。摩托罗拉用线性思维的预测花光了投资人的钱,倒下了。

 

当年超越了摩托罗拉的线性思维,擅长指数级思维的Apple、谷歌、Facebook等玩家,现在纷纷回头效仿铱星计划,难道是想重蹈覆辙吗?当然不是,为了说明这种思维性的差异,先举个栗子。

 

在2007年之前,当智能手机全面普及只是个传说,手机还在流行手写笔和全键盘,通过运营商实现销售的时候,没有人想到乔布斯直接砍掉Apple 90%按照线性思维发展的个人电脑业务,直接创造了一个全新的指数级产品iPhone,让整个手机市场彻底“重启”。

 

他把iPod变成手机推向市场,直接赶超个人电脑,而不是沿着老路子搞手机;大举利用WiFi通过让用户下载APP实现个性化,保持硬件足够“单调”,而不是增添“花里胡哨”的附加功能;绕过运营商直接触及消费者,放弃和短路了原有渠道…走出了一条谁也没有想到的路线。

 

如今在卫星产业发生的变局,其猛烈强度并不逊于当年乔布斯在智能手机领域掀起的风波。

 

就技术而言卫星进入S2B和S2C领域,对卫星本身提出了一体化、小型化、智能化的新需求,行业迫切期望出现新一代的卫星通信终端,实现从“功能机”到“智能机”的变身,彻底颠覆整个产业链的固有形态,开启巨大市场空间。

 

卫星天线技术是决定卫星通信终端演进的关键技术,统治卫星通信行业50年的抛物面“锅状天线”正在发生变革。传统天线由平板天线甚至柔性赋型天线替代,这个趋势在5年前已经开始。

 

目前市场上最便宜的卫星用户天线只有200美元,而且防水、防尘、不需要维护,连按钮都没有。这种天线不用精密安装也不用对星,直接扔在屋顶,然后把天线和无线路由器或者蜂窝电话基站相连,网络就通了。

 

就生产而言传统卫星都是由工程师手工装配的,这似乎和大规模制造沾不上边。但是,新的卫星制造工厂将借鉴汽车、飞机等生产流程的工业化、标准化、自动化,研发生产理念生产新型小卫星,从而代替耗时且需要定制的手动组装卫星。

 

用量产卫星的方式来解决成本问题,每颗小卫星的研发生产成本将降到50万美元左右。这些卫星将具备部件更少、重量更轻、制造简单、发射成本低的特点。已经建成的佛罗里达LEO卫星工厂,可以实现每天生产3枚卫星的生产能力,“造星”将与“造车”一样容易。

 

就市场而言摩托罗拉的铱星计划在简易性和可购性上表现很差,卫星电话个头很大,而且价格昂贵。传统卫星主要是为了实现人与人的通信,但是未来量产的小卫星将用来构建“卫星物联网”,实现物与物的通信,将物联网的通信成本降到低得“令人发指”。

 

就政策而言华为的任正非曾经提到华为不做卫星的原因:“十几年前,前北电网络的CEO曾提出和我们合作做低轨道卫星,其实就是今天Facebook和Google提出来的方案。当时我们没有做,因为卫星可能涉及军工,我们上不碰军工,下不碰机密,民营企业恪守本份。”

 

话音未落,2014年10月,国务院正式对外公布60号文件,明确地鼓励民间资本进入空间领域。文件中提到,鼓励民间资本参与国家民用空间基础设施建设,完善民用遥感卫星数据政策,加强政府采购服务,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,提供市场化、专业化服务。引导民间资本参与卫星导航地面应用系统建设。

 

无论是从技术角度、生产角度、市场角度还是政策角度,卫星产业的历史性变局正在形成。如今,卫星物联网并不是只有大公司或者资金雄厚的国企才能做,越来越多的新兴企业和创业公司正在冲入这个领域,一个几十公斤重的低轨卫星成本并不高昂,只要能解决轨道和传输频段问题,实现卫星物联网并非天方夜谭。

 

物联网是一个梦幻和现实交错的世界,在这片土地上诞生了无数的新机会、新公司,也有无数的“先烈”在这里倒下,只有视野与眼界够宽、并懂得如何在创新与风险之间权衡的企业才能经久不衰。未来卫星物联网这个领域将会怎样发展,还需拭目以待,不过物联网“上天入地”的必杀技能,已无需再证明。

 


 

插播一句,就在iot101君帮物女姐姐编辑完这篇文章的时候,突然看到了这样一条消息:

 

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美国联邦通讯委员会(Federal Communications Commission)的董事长 Ajit Pai 对外发布了一份声明,宣布正式批准OneWeb公司进入美国宽带服务市场。他们的目标是构建一个覆盖全球的高速宽带网络,为包括美国在内的任何地方提供高速宽带服务,并借此弥补存在于不同地区之间的数字鸿沟。

 

不得不感慨一句,物女姐姐这选话题的本事,真真是比碰瓷还准...









原文出处:物联网智库
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