+沈淮 楊庭輝

2019年8月17日12時11分，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，北京國電高科科技有限公司（以下簡稱“國電高科”）研制的天啟·滄州號（又名“忻中一號”）衛(wèi)星由首次發(fā)射的捷龍一號商業(yè)火箭成功送入太空。該衛(wèi)星是天啟星座的第三顆業(yè)務(wù)星，它的成功入軌，代表天啟物聯(lián)網(wǎng)星座實(shí)現(xiàn)初步組網(wǎng)運(yùn)行。盡管這只是顆重20千克的小衛(wèi)星，然而從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度來看，卻是商業(yè)航天迎接物聯(lián)網(wǎng)時代到來的一次極具價值的探索和先導(dǎo)性布局。

天啟衛(wèi)星效果圖

有別于國內(nèi)其它以商業(yè)星座為創(chuàng)業(yè)要點(diǎn)的企業(yè)，國電高科的商業(yè)星座發(fā)展具有兩個顯著的特點(diǎn)。

其一：先布局產(chǎn)業(yè)生態(tài)，再實(shí)施系統(tǒng)搭建，通過市場倒逼產(chǎn)業(yè)生態(tài)的布局和系統(tǒng)的搭建。在發(fā)射衛(wèi)星之前，國電高科就取得了相關(guān)主管機(jī)構(gòu)頒發(fā)的衛(wèi)星通信頻率許可證和增值電信業(yè)務(wù)經(jīng)營許可證，成為目前國內(nèi)民營企業(yè)當(dāng)中唯一同時擁有這兩類資質(zhì)的企業(yè)，并同步開啟了市場開拓和營銷。

其二：以天基物聯(lián)網(wǎng)市場為核心，通過為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用提供的百毫瓦級功耗的衛(wèi)星終端，構(gòu)建能夠大范圍普及應(yīng)用的自主天基物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)體系，為商業(yè)航天在近百萬億級的物聯(lián)網(wǎng)市場提供了一個極具競爭力的發(fā)展路徑。

這顆衛(wèi)星的入軌和天啟星座服務(wù)的啟動，意味著商業(yè)航天在這個細(xì)分市場上的產(chǎn)業(yè)生態(tài)有了一個良好的開端。當(dāng)然，這僅僅是開始。商業(yè)航天的繁榮，還取決于后續(xù)的星座運(yùn)營。良好的運(yùn)營將持續(xù)帶動衛(wèi)星制造和發(fā)射服務(wù)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

航天技術(shù)+物聯(lián)網(wǎng)的化學(xué)反應(yīng)

物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，將是一個漫長而持續(xù)演進(jìn)的過程。航天技術(shù)在其中將起到不可或缺甚至決定性的催化作用。

作為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮，物聯(lián)網(wǎng)將是下一個推動世界高速發(fā)展的“重要生產(chǎn)力”，將產(chǎn)生通信網(wǎng)之后的另一個近百萬億級市場，而麥肯錫報告指出，天基物聯(lián)網(wǎng)也將達(dá)到數(shù)萬億級的市場規(guī)模。

所謂物聯(lián)網(wǎng)，就是“把所有物品通過信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換，即物物相息，以實(shí)現(xiàn)智能化識別和管理”。從某種意義上看，互聯(lián)網(wǎng)是用于傳遞人類主觀意識的，而物聯(lián)網(wǎng)是用于傳遞事物客觀參數(shù)的。很顯然，物聯(lián)網(wǎng)的核心，是人類如何革命性地提升對于自然和社會的認(rèn)知、把握能力，并且用最有效的方法加以運(yùn)營和控制。

物聯(lián)網(wǎng)的構(gòu)建，將是一個漫長而持續(xù)演進(jìn)的過程。航天技術(shù)在其中必然會起到不可或缺甚至決定性的催化作用。

發(fā)射前的天啟衛(wèi)星

天啟星座星軌模擬圖

首先，天基信息系統(tǒng)提供的時間和空間基準(zhǔn)，對大氣、海洋和陸地信息的大范圍快速獲取，以及覆蓋全球的通信網(wǎng)絡(luò)，是物聯(lián)網(wǎng)必不可少的信息基礎(chǔ)。對全球經(jīng)濟(jì)和中國這樣幅員遼闊的大國來說，沒有航天技術(shù)及其應(yīng)用，就不會有物聯(lián)網(wǎng)。在國際市場上，很早就有創(chuàng)業(yè)者在為這個宏偉的市場前景而努力，例如美國的軌道通信公司（Orbcomm），以及諸多從事衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA）的大小企業(yè)。然而這些企業(yè)的理念還是較為早期的M2M（機(jī)器對機(jī)器）。一些小型企業(yè)開始從事全球船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）的業(yè)務(wù)，發(fā)射微小衛(wèi)星來識別海上航船。銥星系統(tǒng)也努力向M2M市場拓展?；ヂ?lián)網(wǎng)的發(fā)展，讓M2M概念升級成為了今天的物聯(lián)網(wǎng)。加之最近幾年，隨著小衛(wèi)星技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)射服務(wù)的繁榮，全球低軌道衛(wèi)星星座建設(shè)再次繁榮起來，不但出現(xiàn)了格里格·維勒的“一網(wǎng)”和伊隆·馬斯克的“星鏈”這樣的特大型寬帶星座，也涌現(xiàn)出一大批以物聯(lián)網(wǎng)為賣點(diǎn)的中小型星座，包括NanoAvionics、BEACON、Leosat、開普勒等一大批國外企業(yè)以及部分國內(nèi)企業(yè)。

其次，低成本窄帶低軌星座可以為物聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)提供高效、經(jīng)濟(jì)的模式。雖然學(xué)術(shù)界對物聯(lián)網(wǎng)的長期發(fā)展有諸多設(shè)想，但從短期看，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對帶寬和實(shí)時性的需求并不高，遠(yuǎn)不如社交媒體和電商、流媒體等應(yīng)用。部分物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用只要能“一天通信一次”就可以滿足需求。因此，窄帶物聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)——無論是地面還是天基——都有著顯而易見的市場空間。這就給低成本窄帶低軌星座提供了機(jī)會。

天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營支撐中心

物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的時間差和低成本=市場機(jī)會

以民營星座為核心建立起來的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓投資人對國電高科的發(fā)展前景充滿期待，這對缺乏實(shí)質(zhì)性業(yè)務(wù)支撐的商業(yè)航天企業(yè)來說也提供了一個很好的思路。

作為一家商業(yè)航天企業(yè)，國電高科沒有把“造衛(wèi)星”或者“發(fā)射衛(wèi)星”當(dāng)做企業(yè)的目標(biāo)，而將其重點(diǎn)聚焦到產(chǎn)值占整個航天產(chǎn)業(yè)80%以上的衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)上，集中在如何滿足和服務(wù)用戶需求的衛(wèi)星應(yīng)用上，并由此開展產(chǎn)業(yè)生態(tài)的搭建。

在發(fā)射天啟星座之前，國電高科就對目標(biāo)市場——天基物聯(lián)網(wǎng)，進(jìn)行了大量的調(diào)研和開拓，并且與潛在用戶企業(yè)進(jìn)行了廣泛而深入的溝通。

天啟星座應(yīng)用場景

測試中的氣壓、風(fēng)向、風(fēng)力等傳感器

工作人員正在進(jìn)行地下水文監(jiān)測的測試工作

當(dāng)國電高科的天啟星座理念為用戶深刻理解之后，銷售渠道也水到渠成地搭建了起來，其中有大型用戶企業(yè)，也有電信運(yùn)營商，為天啟星座服務(wù)的啟動和拓展創(chuàng)造了良好的條件。

以市場為根本驅(qū)動力，這一案例體現(xiàn)的正是在商業(yè)航天發(fā)展中互聯(lián)網(wǎng)思維的應(yīng)用——即把市場和用戶放在首位，把產(chǎn)業(yè)生態(tài)的打造作為業(yè)務(wù)發(fā)展的核心，如此才能實(shí)現(xiàn)本企業(yè)乃至上下游企業(yè)的全面可持續(xù)發(fā)展。應(yīng)該說，迄今為止，真正做到這一點(diǎn)的企業(yè)并不多，以衛(wèi)星服務(wù)為主的創(chuàng)業(yè)企業(yè)當(dāng)中就更少了。因此，天啟星座通過市場倒逼搭建產(chǎn)業(yè)生態(tài)的模式對商業(yè)航天的發(fā)展，應(yīng)該會有良好的示范作用。

根據(jù)天啟星座的用戶基礎(chǔ)培育工作現(xiàn)狀預(yù)測，它將在2020年或2021年實(shí)現(xiàn)正向現(xiàn)金流。一家以民營星座為核心建立起來的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)，讓投資人對國電高科的發(fā)展前景充滿期待，這對缺乏實(shí)質(zhì)性業(yè)務(wù)支撐的商業(yè)航天企業(yè)來說也提供了一個很好的思路。

為什么能夠得出這樣的判斷？這是基于天啟星座所瞄準(zhǔn)的市場，是多種類型的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。按照該星座的總研制和運(yùn)營單位負(fù)責(zé)人、國電高科董事長呂強(qiáng)的說法，到2021年前，全球?qū)⒂谐^200億臺物聯(lián)網(wǎng)終端，僅僅硬件市場的產(chǎn)值就會達(dá)到3.4萬億美元。哪怕天基物聯(lián)網(wǎng)在其中占據(jù)10個百分點(diǎn)的份額，絕對值也將達(dá)到3400億美元的量級，幾乎可以和今天全球航天產(chǎn)業(yè)的年產(chǎn)值比肩（按照美國衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)協(xié)會發(fā)布的報告，2018年全球航天產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值為3600億美元）。如果把通信服務(wù)、增值服務(wù)收入考慮在內(nèi)，天基物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)值將有更大的想象空間。

在這里還需要提及5G。目前世界范圍內(nèi)，5G網(wǎng)絡(luò)的部署與競爭如火如荼，雖然人們往往更關(guān)心5G對于人的寬帶服務(wù)，實(shí)際上5G服務(wù)還包含一個重要目標(biāo)，就是在低功耗方面具有更大價值的窄帶物聯(lián)網(wǎng)（NB-IoT）服務(wù)。但是，NB-IoT依賴于地面網(wǎng)絡(luò)，而地面運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)僅覆蓋陸地的20%，即有人活動的區(qū)域。作為物聯(lián)網(wǎng)主戰(zhàn)場的許多應(yīng)用場景卻發(fā)生在地面運(yùn)營商不能覆蓋的這80%陸地及海上和空中，且終端常呈分散狀分布。而全球覆蓋的低軌通信星座恰好能解決這個痛點(diǎn)。天啟星座計(jì)劃于2020年完成全部38顆衛(wèi)星的發(fā)射組網(wǎng)，達(dá)到全球業(yè)務(wù)實(shí)時覆蓋能力，助力5G窄帶戰(zhàn)略目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)無處不在的覆蓋和“隨心所欲”的應(yīng)用。

市場覆蓋+增值服務(wù)=天基物聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)金奶牛

廣泛的合作伙伴基礎(chǔ)，成為天啟星座開拓藍(lán)海市場的有力支撐，也避免了傳統(tǒng)衛(wèi)星通信平臺因?yàn)槲嬖趹牙锊环?，追求壟斷而難以拓展業(yè)務(wù)的尷尬局面。

國電高科的天啟星座剛上線運(yùn)營，目前雖然規(guī)模不大，但是具有良好的可持續(xù)性和成長性，這一點(diǎn)也得到了諸多合作伙伴的認(rèn)可——雖然處于初始部署階段，但已經(jīng)擁有了近百家示范應(yīng)用的客戶。需要指出的是，國電高科采取了和一網(wǎng)星座類似的營銷模式，把合作伙伴和大型用戶發(fā)展成自己的分銷商，盡最大可能向產(chǎn)業(yè)的各個層面，尤其是應(yīng)用層滲透。

呂強(qiáng)介紹說，國電高科的基本策略，是在國內(nèi)每個省確定一家或多家生態(tài)合作伙伴。生態(tài)合作伙伴的專業(yè)領(lǐng)域并沒有一定之規(guī)，只要是在省內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)市場上有資源、有人脈、有充分實(shí)踐的大型企業(yè)，都可以發(fā)展天啟衛(wèi)星的服務(wù)。例如山西省的生態(tài)合作伙伴之一是作為大客戶的焦煤集團(tuán)，四川省的生態(tài)合作伙伴是作為省內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成商的中電十所。傳統(tǒng)電信企業(yè)同樣被國電高科納入了產(chǎn)業(yè)生態(tài)中，山西聯(lián)通現(xiàn)在就是國電高科的省內(nèi)生態(tài)合作伙伴。廣泛的合作伙伴基礎(chǔ)，成為天啟星座開拓藍(lán)海市場的有力支撐，也避免了傳統(tǒng)衛(wèi)星通信行業(yè)因?yàn)槲嬖趹牙锊环?，追求壟斷而難以拓展業(yè)務(wù)的尷尬局面。

用戶基礎(chǔ)建立起來之后，無論終端銷售、服務(wù)費(fèi)收取，都可以成為天啟星座現(xiàn)金流的來源。然而，國電高科并沒有滿足于此，呂強(qiáng)表示：“我們更加重視各種潛在的增值服務(wù)，在國際集裝箱運(yùn)輸、跨國物流、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、森林防火、珍稀動植物保護(hù)跟蹤等方面，存在著大量正在顯現(xiàn)的需求。用戶自己能開發(fā)出什么應(yīng)用，運(yùn)營商往往是無法預(yù)期的。這些來自客戶的智慧、實(shí)踐和知識，可以進(jìn)一步開發(fā)成高含金量的增值服務(wù)，成為天基物聯(lián)網(wǎng)最大的收入來源”。

衛(wèi)星通信頻率許可+增值電信運(yùn)營許可+百毫瓦級服務(wù)=核心競爭力

從技術(shù)角度上說，天啟星座的優(yōu)勢就是一個“近”字。這個星座的38顆衛(wèi)星飛行在距離地面900千米的傾斜軌道上。

應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)生態(tài)都需要良好的技術(shù)來支撐。天基物聯(lián)網(wǎng)的解決方案很多，例如基于北斗或者地球靜止軌道通信衛(wèi)星的終端和解決方案。那么，天啟星座在具體產(chǎn)品和服務(wù)上，有什么競爭優(yōu)勢？

從技術(shù)角度上說，天啟星座的優(yōu)勢就是一個“近”字。這個星座的38顆衛(wèi)星飛行在距離地面900千米的傾斜軌道上。單顆衛(wèi)星即使與波束覆蓋區(qū)邊緣的終端通信，時延也幾乎可以忽略不計(jì)。不僅如此，衛(wèi)星和終端距離近，還降低了兩者之間對信號發(fā)射功率的需求，天線尺寸、功放尺寸、電源功率和尺寸都可以大幅度下降。進(jìn)而，衛(wèi)星和終端的整體尺寸、重量、價格也可以降低到一個前所未有的程度。按照呂強(qiáng)的說法，芯片化量產(chǎn)后天啟通信終端的價格最終可以控制在人民幣300元以內(nèi)，終端發(fā)射功率100～500毫瓦（通過對今年6月發(fā)射的天啟三號衛(wèi)星進(jìn)行在軌測試，在低傾角的條件下，發(fā)射功率僅需500毫瓦仍然能保持90%以上的接入成功率，并行用戶接入數(shù)量也滿足設(shè)計(jì)要求）。相比之下，地球靜止軌道衛(wèi)星距離地球35800千米，北斗衛(wèi)星距離地面20000千米以上。用這兩種衛(wèi)星提供物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，所需要的終端發(fā)射功率是可想而知的。

百毫瓦級終端的實(shí)現(xiàn)，對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用來說是極為重要的。這個功耗水平基本與地面移動網(wǎng)解決方案的物聯(lián)網(wǎng)終端相當(dāng)。熟悉衛(wèi)星通信的人們都知道，由于功耗比較大，為衛(wèi)星終端提供電力是整個應(yīng)用工作中最麻煩的部分之一。哪怕是銥星或者海事衛(wèi)星的手持式終端，也要經(jīng)常充電。因此，發(fā)電機(jī)和充電器幾乎是各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)的標(biāo)配，需要經(jīng)常有人照料，這就違背了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的本意，是困擾衛(wèi)星通信應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的主要因素之一。而百毫瓦級終端，用小型鋰電池甚至幾節(jié)干電池供電，就可以工作幾個月甚至幾年時間，這對于很多物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用能不能開展起來，具有決定性的意義。這一點(diǎn)在集裝箱運(yùn)輸業(yè)務(wù)中表現(xiàn)得尤其突出，貨運(yùn)集裝箱一般可以使用10～15年，如果期間只需要更換3-5次電池就可以持續(xù)使用，那么貨運(yùn)公司何樂而不為呢。

對天基物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)頂層建設(shè)的進(jìn)一步思考

能不能通過天啟星座的實(shí)踐來全面推進(jìn)天基物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)、為行業(yè)創(chuàng)建一個穩(wěn)固的產(chǎn)業(yè)環(huán)境，非常值得期待。

作為國內(nèi)為數(shù)不多的衛(wèi)星移動服務(wù)供應(yīng)商之一，國電高科在衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)界的地位很特殊。天啟星座工作在特高頻（UHF）頻段，這是國際電聯(lián)為衛(wèi)星移動通信預(yù)留的頻率資源之一。傳統(tǒng)上，這個頻段都是由軍事部門使用。國電高科為了讓衛(wèi)星信號穿透能力強(qiáng)、不易受遮擋，更適合于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，果斷地選擇了這個在商業(yè)界有點(diǎn)冷門的頻段，也因此順利地拿到了衛(wèi)星通信頻率許可證。這對于一家民營企業(yè)來說，是值得一書的成就。

天啟星座正在持續(xù)建設(shè)之中，計(jì)劃2020年完成38顆衛(wèi)星組網(wǎng)，它的商業(yè)前景值得期待。

隨著天基互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，相信將會形成更加具有針對性的產(chǎn)業(yè)規(guī)范和管理體系。在這個過程中，國電高科將協(xié)同產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴一起積極參與到國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)、政策和標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)制定中，并且作為行業(yè)先行者，可以預(yù)見，國電高科將頻繁地成為參照物和示范對象，其所承擔(dān)的責(zé)任遠(yuǎn)不止創(chuàng)業(yè)者這么簡單。

因此，朝著既定的方向布局和前進(jìn)的國電高科和天啟星座，其今后的發(fā)展軌跡和商業(yè)價值，對整個產(chǎn)業(yè)也將具有重要的示范意義。SATNET