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产业观察 | 5G世界中的卫星物联网

作者 | Alan Crisp(NSR)

译者 | 沈永言(中国卫通)

转自 | 卫星 与网络

几十年来,连接M2M和IoT(物联网)设备的方式有很多——卫星、GSM 2G、LTE、NB-IoT和LPWA。在所有这些新的IoT连接形式的发展过程中,基于卫星的M2M在不断壮大。随着5G世界即将来临,基于卫星的M2M/IoT最终是否能够棋逢对手,或者通过新的合作伙伴关系和合作机会不断壮大?NSR的《卫星M2M和IoT,第9版》对这个关键问题进行了分析。

5G通常被定义为“众网之网”。这种转变的主要目标之一是提供涉及许多技术的统一网络,其中包括作为关键部分的卫星。经过多年的规划,5G网络的实施终于到来。例如在美国,所有四大运营商都开始建设5G网络,而Verizon则推出了自己专有的“5G”家庭互联网服务。

在频谱之外,从卫星的角度看,5G的真正好处是它开启了与地面网络无缝衔接的机会,为从平台运营角度整合卫星提供了一种技术途径。这包括利用网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)。通过地面和卫星网络之间这种更简单的整合,可以为M2M/IoT提供新的增长潜力,特别是在从地面网络回传IoT数据方面。对于多式联运单位和星队来说,更是如此。

好消息是显性需求已经显现。例如,马士基航运公司(Maersk Line)安装了一套传感器,包括GPS和覆盖270,000个冷藏集装箱的地面调制解调器,这些设备在400艘船舶上通过L波段卫星连接进行回传。当5G连接IoT设备的好处得到充分实现时,预计还会有进一步的应用部署。Hispasat已经在巴塞罗那对卫星和5G之间的混合网络设计进行测试,其目的是验证卫星网络的普遍性,以便将5G服务的范围扩大到连接较差或无连接的区域。该计划可为与M2M/IoT运营商和系统集成商的广泛合作奠定基础。

虽然有很大的潜力,但NSR指出,移动运营商部署5G的计划与4G网络的发展速度相似,这意味着在有手机和IoT硬件可以利用5G获得优势之前,将需要数年时间。实际上,这意味着这种整合给卫星带来的好处要到2023年以后才能感受到。

从竞争的角度来看,5G的主要优势包括:

✔ 1ms延迟(最长4ms,低于LTE网络的大约20ms)

✔ 提高可靠性

✔ 高速移动时可接入(高达500公里/小时的高速车辆接入)

✔ 负载下的节能

✔ 在不使用时,快速切换到低能耗模式

卫星如何叠加?除了1ms的延迟,M2M/IoT卫星已经具备了上述所有其他优势。这是客户继续订购基于卫星通信的M2M/IoT的关键原因。同样值得注意的是,大多数应用程序并不需要毫秒级别的超低延迟。此外,基于卫星通信的M2M的成本也在持续下降,这种价格弹性导致需求加速增长。例如,铱星商业IoT业务的收入已经下降到每月13美元,虽然价格多年来持续下降,但却致使铱星的IoT用户数从2010年到2017年以24%的年复合增长率增长。


图1 卫星的M2M/ IoT市场构成和地面部分增速

其他卫星运营商也遇到了类似的M2M/IoT增长情况,新市场将以聚焦IoT的小型卫星参与者为开端,预计到2023年,它们将全面启动其星座。这些新进入者和围绕它们建立的生态系统,将在面对5G竞争时,为基于卫星的M2M/IoT产品提供额外的竞争力。

就主要细分市场而言,NSR预测,到2027年,仅陆运公司的卫星需求就会超过8亿美元。这表明,尽管已有地面LPWA和NB-IoT提供的服务,但对高可靠性、单一平台和通过卫星进行安全连接的需求并未消失。对于拥有数百、数千或数以万计设备的货物运输和多式联运应用,考虑到大面积更新和设备修改(包括系统和固件更新)的多点优势,卫星的优势仍然特别明显。

虽然基于5G地面网络的M2M和IoT肯定会从低端市场中夺走一些卫星通信IoT的市场,但面对新的连接形式,卫星通信M2M/IoT的核心优势仍然存在,就像它面对所有其他地面网络部署一样。5G将带来许多好处,但仍不足以说服核心部分的终端用户放弃卫星通信M2M。实际上,5G为卫星提供了与地面网络和回程IoT服务集成的新机遇,这将确保在日益增强的5G互联世界中,卫星M2M/IoT收入流的持续增长。