衛星物聯網 IoT IIoT LEO GEO

競逐垂直應用通訊商機 衛星物聯網營運商精銳盡出

2022-07-28
衛星物聯網作為低軌衛星應用之一,可用於運輸、物流、環境和農業等垂直產業。衛星通訊能夠藉由非地面網路,打破既有地理限制實現全球連接,全球已有多家衛星物聯網廠商,投入衛星應用共創商機。

目前全球約有38家衛星物聯網(IoT)廠商,以地理區域而言,主要集中在北美洲、歐洲與亞洲,分別約占39%、26%及18%,其餘則分布在澳洲等不同區域。換言之,全球超過六成的衛星物聯網廠商集中在北美與歐洲兩大區域。傳統衛星物聯網廠商包括Orbcomm、Inmarsat、Iridium與Globalstar,新興衛星物聯網廠商則包括Astrocast、Myriota、Swarm、Skylo等。

老牌營運商提出衛星發射目標搶占太空商機

Orbcomm

Orbcomm的OG2網路為全球第一個專用於物聯網的商業衛星網路。其衛星網路系統由31顆低地球軌道(LEO)通訊衛星組成,透過16個地面站基礎設施支援衛星物聯網訊息傳輸,在超過160個國家提供服務。

Orbcomm與全球移動衛星通訊業者Inmarsat合作,開發下一代全球物聯網服務,並於2020年10月宣布協議至少將延長至2035年,加強戰略合作夥伴關係。兩家公司將聯合進行產品創新,開發下一代衛星物聯網服務、遠程訊息處理設備及端到端解決方案等產品。Orbcomm和Inmarsat合作打造的下一代服務OGx將提供比既有服務高40倍的傳輸速率,預計在2022年投入市場。

Inmarsat

Inmarsat在地球靜止軌道(GEO)上具有14顆運行衛星,預計在2025年之前再發射六顆衛星。2021年7月,Inmarsat公布其未來通訊網路ORCHESTRA計畫,將現有的GEO、LEO衛星及地面5G網路,整合成高效能解決方案。其中,LEO衛星為150~175顆衛星組成的星座,在具有高傳輸需求的區域提供額外容量。另外,Inmarsat也透過5G為港口、機場、海上與運河等地面熱點增加數據容量,2020年已有六個閘道器(Gateway)投入使用,並預計於2022年新增八個站點。Inmarsat預計透過ORCHESTRA計畫提供不同領域下一代創新服務之網路涵蓋,包含城市空中交通、工業物聯網(IIoT)、智慧郵輪、戰術專用網路等。

Iridium

Iridium成立於2001年,是一家全球衛星通訊公司,透過66顆LEO衛星在全球範圍提供語音與數據服務。Iridium的衛星系統適合連接具有小型天線且功耗低的裝置,可用於工業物聯網與其他高速移動應用。2021年,Iridium推出Certus 100以擴展其服務,該產品尺寸小,使用薄型天線並以電池供電,藉此加速衛星連接,可在全球傳輸影片、圖片、電子郵件等多樣化的訊息。該技術支援廣泛的移動設備,如輪船、飛機、火車等,適用於陸海空領域與工業物聯網。由於Iridium的合作夥伴渴望提升移動通訊之效率,並且對於尺寸小、費用低的衛星終端有相應需求,該服務甫一推出即獲得合作夥伴的正面回饋。

Iridium的服務提供合作夥伴適合創新的生態系統,囊括超過450家經銷商、開發商與製造商,而這些廠商憑藉對自身產業的了解,透過Iridium的服務為客戶開發創新解決方案,帶動Iridium的用戶與經常性收入成長。2022年4月,Iridium宣布與無人機物流公司Swoop Aero合作,Swoop Aero將Iridium Certus 100與其無人機結合,可在全球範圍安全營運並支援各種活動,包括緊急災難管理、醫療後勤、搜救行動等。

Globalstar

Globalstar成立於1991年,為衛星解決方案供應商,提供語音、數據、商業物聯網等服務,其衛星星座由24顆第二代LEO衛星以及部分第一代衛星組成。2022年2月,Globalstar與太空技術公司MDA簽訂採購協議,預計將以3.27億美元購買17顆衛星。該協議要求賣方在2025年前交付衛星,預計於2025年底進行發射。

Globalstar未來將持續擴展其商業物聯網產品,包括開發雙向設計模組以及軟體方法設計(Software Design Methodology)產品,使開發人員能夠靈活地為客製化物聯網解決方案開發應用程式。Globalstar預測,隨著更多應用程式使用其技術開發與部署,市場對Globalstar商業物聯網產品與服務之需求將會同步增加。

新興營運商縮減衛星體積打入市場

Astrocast

Astrocast成立於2014年,是瑞士第一家衛星營運商,提供端到端的物聯網通訊服務以及衛星通訊設備,服務領域包含海事、農業與畜牧業、環境與公共事業、陸上運輸、採礦業、石油及天然氣開採等。Astrocast同時也打造奈米衛星物聯網網路,致力建構由微型衛星組成的星座,以連接各種設備。Astrocast的微型衛星僅5公斤重,可提供雙向通訊服務,並具有可避開太空碎片的推進系統與脫軌能力,適用於LEO、太陽同步軌道(SSO)與赤道軌道(Equatorial Orbit)。Astrocast陸續在2018及2019年發射兩顆測試衛星,並在2021年發射五顆衛星,未來預計每年發射20至30顆衛星,目標為2024年達到100顆。

Astrocast與Airbus、歐洲太空總署(ESA)建立合作夥伴關係。2021年5月,Airbus與Astrocast合作,共同開發部署全球衛星物聯網解決方案。這些衛星採用軟體定義無線電(SDR)技術以及Airbus開發的演算法。2022年4月,Astrocast加入由巴黎和平論壇發起的淨零太空倡議,強化其對太空可持續發展之承諾。

2022年5月,Astrocast宣布加入全球最大的物聯網產業組織IoT/M2M協會(IoT M2M Council, IMC),該協會旨在協助產業了解包括衛星物聯網在內的物聯網應用,並推動產業發展。IMC由全球物聯網生態系統解決方案公司組成,包含網路營運商、系統整合商、設備製造商與晶片製造商等,擁有超過25,000家會員。加入IMC有助Astrocast建立與產品製造商及企業用戶的連結管道,加速部署物聯網垂直應用領域。Astrocast表示其物聯網解決方案成本不到傳統衛星連接價格的三分之一,透過IMC亦可促進用戶與潛在合作夥伴了解雙向衛星物聯網連接的成本效益。

Myriota

Myriota成立於2015年,透過低功耗通訊模組與低成本衛星星座提供全球物聯網連接服務,相關硬體產品包括LEO奈米衛星通訊模組、追蹤與定位設備等,為全球首家將物聯網數據直接傳輸到奈米衛星的公司。其投資者包含波音(Boeing),合作夥伴包含亞馬遜網路服務(AWS)、Spire等。

隨著衛星數據的成長與多樣化,需要找到更簡單、更安全的方式來傳輸並儲存大量的衛星數據。Myriota與AWS合作,透過AWS的託管服務使數據的擷取更加便利,簡化來自客戶遠程設備的感測器數據,並透過Myriota衛星網路的傳輸過程,提高數據傳輸的安全性。 過往的天線設計無法滿足直接與軌道衛星通訊的物聯網應用需求,與此同時終端用戶不斷成長,因此,Myriota在2021年9月推出Myriota Mouse協助衛星物聯網發展。Myriota Mouse為針對物聯網應用設計的天線,特點為隨插即用(Plug and Play),可讓用戶以外加天線的方式連結Myriota的LEO奈米衛星進行數據傳輸,廣泛應用於海事、運輸、物流、環境和農業等垂直產業。

此外,Myriota與太空數據分析服務供應商Spire合作,為Spire 第一個以物聯網為主的大型商業客戶。Spire的LEO奈米衛星星座採軟體定義無線電技術,讓合作夥伴測試、部署、操作並擴展應用程式。Myriota期待能藉此合作夥伴關係,在更多區域更快速地擴展其網路,縮短延遲時間。

Swarm

Swarm成立於2016年,提供衛星物聯網的軟硬體設備,透過在LEO運行的超小型衛星提供低成本的全球物聯網服務。Swarm號稱擁有全球尺寸最小的衛星,大小約為0.25U(11×11×2.8公分)。由於體積小,其發射成本比大多數衛星低。Swarm的目標是建構150顆小型衛星星座。

Swarm在2021年8月由SpaceX收購,成為SpaceX的全資子公司。透過此次交易,Swarm可受益於SpaceX的資本與相關資源,包含衛星設計、製造與發射服務等,而SpaceX除了取得Swarm的衛星網路與相關頻率、設備許可外,也將接收Swarm開發團隊的智慧財產與專業知識。

Skylo Technologies

Skylo成立於2017年,是全球第一家透過衛星提供窄頻物聯網(NB-IoT)通訊服務的公司。Skylo的衛星技術提供經濟實惠的物聯網創新應用,即使在偏遠地區亦可提供連接,因此獲投資者青睞,在2020年1月獲得1.03億美元的B輪融資,主要投資者包含波音與軟銀集團(SoftBank Group)。

2020年8月,Skylo與索尼半導體(Sony Semiconductor)以色列公司建立合作夥伴關係,該公司為行動通訊物聯網晶片供應商,提供市場上體積小、整合度高的晶片組。藉由本次合作,雙方開發並部署行動通訊物聯網晶片,可透過地球同步衛星(Geosynchronous Satellite)進行連接,有助於標準化並在衛星上加速採用窄頻物聯網。

2021年6月,Skylo宣布與Inmarsat及SoftBank達成協議,開始提供基於衛星的商業窄頻物聯網服務。Skylo的衛星容量主幹網路(Backbone Network)由Inmarsat的L頻段網路提供,適用於連接機器和感測器的物聯網解決方案。此外,Skylo也與SoftBank合作開發非地面網路(NTN)解決方案,目標在2022年底推出NTN服務。SoftBank除了與Skylo的合作外,也和LEO衛星營運商OneWeb及Softbank的子公司HAPS Mobile合作,透過不同合作夥伴的獨特優勢,滿足客戶多樣化的需求。Skylo則看準SoftBank GEO衛星的窄頻物聯網服務具有比傳統GEO衛星服務更實惠的價格,可為漁業、採礦業、航運業和其他產業提供物聯網連接。

(本文作者為資策會MIC產業分析師)

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