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物聯網

新基建需要衛星物聯網,國電高科扣響萬物互聯大門
作者:   來源:北國網   日期:2020-07-27

   7月25日11時13分,天啟10號(即“陵水號”)低軌物聯網衛星在太原衛星發射中心,由長征四號乙運載火箭成功發射,預計兩周后即可提供數據通信服務。這是北京國電高科科技有限公司(以下簡稱“國電高科”)天啟物聯網星座的第7顆在軌服務衛星。

   天啟星座2020年將全面加快部署,預計年底前將實現12顆以上衛星在軌組網并提供數據服務,為進一步提高天啟星座的全球實時通信服務能力提供了有力的保障。這家新興的民營衛星物聯網運營服務商,正在逐步建立起藍海市場上的主流形象。


天啟10號低軌物聯網衛星搭乘長征四號乙運載火箭成功發射(攝影 |鄭逃逃)


   “IoT”,衛星通信領域

   出現頻率最高的詞匯之一

   物聯網是近幾年衛星通信領域的熱點,瀏覽2016年以來新發表的航宇報告,例如AIAA、IAF等,會發現“IoT”已經成為衛星通信領域出現頻率最高的詞匯之一。

   今年,備受關注的新基建首次寫入政府工作報告。國家發改委指出新型基礎設施建設主要包括三方面內容,排在首位的就是信息基礎設施。其中,列出了以5G、物聯網、工業互聯網、衛星互聯網為代表的通信網絡基礎設施。

   眾所周知,物聯網是互聯網的一種實現形式,與人們常用的寬帶互聯網不同的是,物聯網是用窄帶網絡把設備連接起來,傳輸與設備相關的參數和指令。在5G網絡中,也包括了NB-IoT這種面向“物”的窄帶網絡。

   物聯網概念的興起,與人類經濟社會發展的信息化進程有直接關系。當互聯網覆蓋了大部分人口聚居區,人跡罕至地區卻是網絡的盲區,例如我國約有70%的陸地區域沒有信息接入能力,分布在這些區域的設備和儀表如何聯網,就成了信息化社會的下一個攻關重點。相對于地面光纖網絡的高昂建設成本,利用衛星一點對多點這一特性,用低軌小衛星組建窄帶衛星物聯網星座就成為了性價比最高的解決方案之一。

   那么,衛星物聯網能在哪些領域“大顯神通”呢?

   數字經濟社會發展急需衛星物聯網

   衛星物聯網是物聯網和衛星互聯網的跨界融合概念,也是衛星互聯網的前行者與踐行者。如果把衛星互聯網比作衛星5G的話,窄帶衛星物聯網,就相當于5G中的NB-IoT。作為重要的通信網絡基礎設施,衛星物聯網對加速傳統產業的數字化轉型意義重大,有望成為拉動經濟發展的新支點。

   在最近幾年的產業報道中,我們已經看到了來自電力、礦山、工程建設、水文監測、海洋牧場、海上航運、生態環境監測、森林防火等領域信息化及智能化轉型升級的諸多需求分析和應用案例,至于智慧農業等領域的應用需求,則更加廣泛而急迫。由此可見,物聯網的需求來自于國民經濟和社會運行的各個領域,應用深入而廣泛。

   例如在山西,天啟衛星物聯網在礦井水文監測當中發揮了重要的作用。這些水文監測點廣泛分布于礦山山脈之上,部分點位沒有蜂窩網絡信號覆蓋,要想采集這些點位的數據,工作人員往往需要花費幾個小時翻山越嶺,通常一個月才能采集一次信息。而采用天啟衛星物聯網系統,礦井水文監測儀器連接至天啟地面終端,數據可以通過衛星傳送給控制中心,及時掌握水文動態,達到對水害事故的早發現、早預報、早防治等效果。該項目對保障煤礦的安全、正常生產具有重要意義。

   同樣,在山西,天啟物聯網星座與森林火災傳感器網絡+視頻熱成像林火視頻監測結合,通過多技術融合,構建一套地面綜合指揮調度體系。實現了火災快速定位、快速匯報,森林防火預警工作從傳統的經驗型的定性管理轉化為自動化、標準化、規范化的定量管理,極大地提高了智慧森林防火預警管理的科學性和準確性。

   在生態和環境保護事業中,還有一種特殊的“物”需要聯入網絡,它們是“活物”,也就是各種具有保護價值的野生動物。人們都知道大熊貓和藏羚羊需要保護,其實很多熟悉的野生動物——包括野狼——都已經列入受保護的行列。低成本、廣泛覆蓋的衛星物聯網,將為林業部門提供有力的手段來保護這些地球的生靈。無論是在秦嶺深處還是可可西里荒原,只要天啟衛星物聯網掠過上空,動物們的蹤跡甚至健康情況就在保護者們監控之中。


“天啟物聯網衛星星座”地面終端正在部署


   衛星大一點,應用廣一點

   天啟10號星與今年初的天啟5號星及今年后續衛星均為35-50公斤級衛星。與早期天啟2號、3號等6U立方星相比,衛星性能已悄然升級迭代。雖然立方星是國電高科的創業起點,但更大的衛星可以具有更強的發射功率。同時,這是用戶終端瘦身的關鍵,在更大功率衛星信號的支撐下,用戶終端功耗和體積都更小,數據率卻更高。

   組網步伐的加快、衛星能力的提升,將全面提高天啟星座的數據服務能力,并極大加快相關示范應用場景的產業化進程預。國電高科方面提供了一組令人期待的數據:預計到今年年底前,天啟星座全球覆蓋區域內任意地點的時間重訪率將縮短到1小時以內,服務地面終端能力突破千萬級;地面終端功率降低到0.1-0.5瓦,滿足絕大部分衛星物聯網星座用戶任務場景需求。

   據國電高科董事長呂強介紹,到目前為止,國電高科的業務已經滲透到5個不同領域。隨著星座數據服務能力的全面提升,預計到年底之前,國電高科的業務將繼續擴大并滲透到10個以上不同領域,為全面地服務于社會經濟發展奠定了夯實的基礎。

   扎扎實實的市場開拓和成功的應用,讓用戶看到了窄帶衛星物聯網未來的良好發展前景,進一步增強了用戶的信心。2020年6月13日,作為“一帶一路”倡議實施的重要步驟,海南自由貿易港重點項目集中簽約儀式在??谂e行,其中,國電高科與陵水縣簽約了天啟衛星物聯網產業項目,這是海南自由貿易港首批35個重點項目之一。該產業園將設立在靠近三亞的海南陵水黎族自治縣,也正因如此,本次發射的天啟10號衛星冠名“陵水號”。陵水這個以盛產黃燈籠辣椒而著稱的熱帶縣級行政區,將從此轉型升級,一躍進入信息產業發展的大潮之中。

   不要噱頭,只要互聯

   事業成功有幾大要素,其中之一就是要對未來趨勢做出準確預判。其次,就是不盲目、不跟風、不追求一時的熱鬧。

   國電高科走到今天,星座建設及地面應用雙雙穩步推進,正是憑借對這兩方面的把握和堅守。

   首先是對衛星物聯網的應用前景和價值有著前瞻性的認識——談及創業初衷,董事長呂強接受采訪時說:“傳統的衛星通信面向人和行業用戶服務,面比較窄;如果考慮到給物體提供信息服務,而大部分的物,處于沒有地面網絡接入的狀態,那么這個空間就非常大。因為萬物互聯、智慧地球,應用場景可以說是無限的。而且,我們國家也需要一個低軌物聯網通信星座系統。”

   其次就是對理想的多年堅守,用十年磨一劍的態度堅守自己的初衷。“國電高科的主營業務從2015年創立之初至今,從未改變。”呂強接受采訪時曾這么說。他進一步強調:“我們反對民營企業中浮躁的一面,比如,哪個方向有快錢就向哪個方向轉型。這一點,我和團隊統一了認知。如果問國電高科公司的追求,我們這里的每個人會回答:堅守著窄帶衛星物聯網市場,并不斷耕耘。”

   正因如此,無論外界風向如何轉換,國電高科一直堅持沿著既定的發展路線,解決一個又一個難題,一步一個腳印往前推進。


天啟10號(即“陵水號”)低軌物聯網衛星正在進行調試


   率先解決頻率難題。從2016年開始,國電高科就把申請無線電頻率使用許可證和增值電信業務經營許可證作為第一目標,并最終成功,這解決的是星座系統公司根本性問題。國內從事衛星通信星座的民營企業中,只有極少數具備這樣的條件。這為國電高科后續業務的持續運行和不斷升級提供了保證。

   保證星座穩步建設。從2017年至今,國電高科先后發射了8顆衛星,其中1顆試驗星和7顆業務星。這是迄今為止國內民營商業低軌物聯網星座運營服務商當中,發射數量最多、業務目標最堅定的一個頗有代表性的企業。

   重視市場拓展。在這些理念的支撐下,這家新興的商業衛星運營商樹立了自己的風格。一方面,主要核心團隊雖然來自航天體制內,但他們并不保守,相反,和馬斯克一樣,他們注重及時對外傳播自己對行業及市場的理念或認知;另一方面,他們也更加明白另外一條腿——市場開拓的重要性。在星座設計規劃及建設的幾年時間里,國電高科同步把主要精力用在了市場拓展方面,與合作伙伴、客戶一起,共同推動系統的應用。

   另一個值得一提的是,國電高科創業中的那股勁。當第一顆衛星在入軌后被發現存在設計缺陷后,國電高科并沒有放棄自己的賽道,而是通過迭代設計,不斷提升衛星性能,讓后續發射的衛星越來越穩定。從第四顆衛星開始,全系統的通信體制和星上載荷設計全部固化、形成標準,使得衛星制造過程得以固化,成本逐步下降,性價比不斷提高。



   創業期間最需要的,就是對自身業務定位的信心及堅守,這因此也成為創業型企業最大的挑戰之一。唯有堅持不退縮、不放棄,企業的核心技術及服務才有機會不斷通過發現問題、改進問題,一步步走向未來,不斷創新甚至顛覆,最終拿出讓合作伙伴、客戶滿意的產品及服務。國電高科、天啟星座所表現出來的,無疑是中國商業航天應該提倡的產業工匠精神和企業航天文化的融合。


國電高科充滿凝聚力的專業團隊


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