LOR:低轨卫星物联网星座面临的挑战_ORA

InternetofThings被称为继计算机和互联网之后的第三次信息产业发展浪潮。卫星物联网作为卫星互联网的拓展与延伸，在新一代信息技术与商业市场的同步推进下应运而生。

近年来，卫星发射成本与卫星研制准入门槛不断降低，大批初创企业蓬勃发展，旨在发展低轨物联网小卫星星座，为全球用户提供低成本、广覆盖、低时延、大连接量的物联网服务；

以国际移动卫星公司、铱星公司、欧洲通信卫星公司等为代表的传统移动和固定卫星运营商也在该领域通过多种途径开展布局，以寻求新的业务增长点。

目前，小卫星成本甚至低到百万元人民币量级。不同于承接国家任务的大型卫星，从创投领域到资本市场，国内正掀起小卫星发展热潮，民营公司作为商业航天开放后的市场增量，以低价卫星服务的市场定位成为新的玩家，也成为炒热小卫星概念的主力军。

与地面物联网相比，低轨卫星物联网的特殊性主要是传输信道不同，采用低轨卫星实现物联网主要面临以下一些技术和运营的挑战。

1、星座容量的挑战。一个地面基站的覆盖范围一般在数千米量级，而一颗卫星的覆盖范围通常在数千千米量级，需服务的终端数量巨大。

2、多普勒偏移的挑战。由于低轨卫星围绕地球做高速运动，卫星波束将以每秒几千米的速度掠过地面，不仅引起较大的多普勒频移，而且导致网络连接关系动态变化和频繁切换。

3、超远距离通信的挑战。地面物联网终端的通信距离一般是千米量级，而卫星物联网终端的信号传播距离通常是几千千米量级，导致非常大的传播损耗和传播时延，对低功耗设计和通信协议带来不利影响。

4、频谱等受限资源的挑战。受限于其体积、重量和能源，卫星的频率资源、功率资源和处理能力都受限。此外，低轨卫星物联网也必然面临频谱资源受限、万物互联的安全可信问题等。在国内，由于星网集团的成立，所有的L波段甚至S波段都给星网集团使用，商业航天几乎没有可用的频谱。

5、低功耗、抗干扰和成本的挑战。存在严重同频干扰的情况下如何满足物联网终端小型化、低功耗、低成本、大连接的要求。由于低轨卫星物联网的波束覆盖范围大，覆盖区域时变动态，必须要做到全球频率协调才能避免同频干扰；如果做不到全球频率协调，争取在重点服务区域进行频率协调，获得干扰保护，从而支持小终端；在没有频率协调的情况下，技术体制上做到既不干扰别人，也不怕别人干扰。

6、市场容量的挑战。目前卫星物联网市场集中于已有计划全球组网提供卫星物联网服务的公司已经有数十家之多，而形成成熟生态链条的市场领域大多还是传统公司长期关注的海事、物流行业。受限于现阶段的应用技术发展和市场需求，短期内卫星物联网的市场边界很难得到大幅拓宽。因此，多个星座之间的淘汰将成为不可避免的趋势。能否在此之前开拓并占据卫星物联网细分市场将成为卫星物联网企业存活的关键。

7、天地一体服务的挑战。目前，现有的卫星物联网星座由于采用短报文模式，无法实现类似地面物联网的低功耗、低成本、大容量的目标。大多是作为网关的形式出现。而这种网关模式，在竞争上无法抵抗宽带卫星星座的优势。

另外一个问题就是，物联网领域形成了LoRa、窄带物联网等多类协议并存和相互竞争的局面，卫星物联网企业多采用前者提供服务，Inmarsat、Thuraya、FleetSpace、LacunaSpace等公司相继加入LoRa联盟，但NB-IoT是地面电信运营商力推的主流协议并积极引导建立业界生态，两者之间的竞争态势，也将为卫星物联网未来发展带来不确定性。

“薛海相商业航天观察”，纵横太空经济时代！

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