5G世界中的衛星物聯網

+ Alan Crisp（NSR）/文 沈永言(中國衛通) /譯

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

5G通常被定義為“眾網之網”。這種轉變的主要目標之一是提供涉及許多技術的統一網絡，其中包括作為關鍵部分的衛星。經過多年的規劃，5G網絡的實施終于到來。例如在美國，所有四大運營商都開始建設5G網絡，而Verizon則推出了自己專有的“5G”家庭互聯網服務。

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

好消息是顯性需求已經顯現。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制解調器，這些設備在400艘船舶上通過L波段衛星連接進行回傳。當5G連接IoT設備的好處得到充分實現時，預計還會有進一步的應用部署。Hispasat已經在巴塞羅那對衛星和5G之間的混合網絡設計進行測試，其目的是驗證衛星網絡的普遍性，以便將5G服務的范圍擴大到連接較差或無連接的區域。該計劃可為與M2M/IoT運營商和系統集成商的廣泛合作奠定基礎。

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網絡的發展速度相似，這意味著在有手機和IoT硬件可以利用5G獲得優勢之前，將需要數年時間。實際上，這意味著這種整合給衛星帶來的好處要到2023年以后才能感受到。

從競爭的角度來看，5G的主要優勢包括：

· 1ms延遲（最長4ms，低于LTE網絡的大約20ms）

· 提高可靠性

· 高速移動時可接入（高達500公里/小時的高速車輛接入）

· 負載下的節能

· 在不使用時，快速切換到低能耗模式

衛星如何疊加？除了1ms的延遲，M2M/IoT衛星已經具備了上述所有其它優勢。這是客戶繼續訂購基于衛星通信的M2M/IoT的關鍵原因。同樣值得注意的是，大多數應用程序并不需要毫秒級別的超低延遲。此外，基于衛星通信的M2M的成本也在持續下降，這種價格彈性導致需求加速增長。例如，銥星商業IoT業務的收入已經下降到每月13美元，雖然價格多年來持續下降，但卻致使銥星的IoT用戶數從2010年到2017年以24%的年復合增長率增長。

其他衛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的小型衛星參與者為開端，預計到2023年，它們將全面啟動其星座。這些新進入者和圍繞它們建立的生態系統，將在面對5G競爭時，為基于衛星的M2M/IoT產品提供額外的競爭力。

圖1 衛星的M2M/ IoT市場構成

圖2 衛星的M2M/ IoT市場地面部分增速

就主要細分市場而言，NSR預測，到2027年，僅陸運公司的衛星需求就會超過8億美元（圖2）。這表明，盡管已有地面LPWA和NBIoT提供的服務，但對高可靠性、單一平臺和通過衛星進行安全連接的需求并未消失。對于擁有數百、數千或數以萬計設備的貨物運輸和多式聯運應用，考慮到大面積更新和設備修改（包括系統和固件更新）的多點優勢，衛星的優勢仍然特別明顯。

雖然基于5G地面網絡的M2M和IoT肯定會從低端市場中奪走一些衛星通信IoT的市場，但面對新的連接形式，衛星通信M2M/IoT的核心優勢仍然存在，就像它面對所有其它地面網絡部署一樣。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星通信M2M。實際上，5G為衛星提供了與地面網絡和回程IoT服務集成的新機遇，這將確保在日益增強的5G互聯世界中，衛星M2M/IoT收入流的持續增長。