重新思考卫星物联网：需求、技术选择和市场格局

卫星物联网已成为物联网的一个重要分支，近年来卫星物联网产业链不断完善，市场需求持续释放，让这一领域成为热议话题。各类组织对于卫星物联网也开展深入调研，给出新的研究结论。

近日，市场研究机构Transforma Insights与美国全球星公司Globalstar联合发布了一份名为《重新思考卫星物联网》的报告，从频谱战略、网络架构和技术演进等因素分析卫星物联网的市场机会和局限性。今年6月，物联网研究机构IoT Analytics也发布了一份《2025-2030年卫星物联网市场报告》，对100多家卫星物联网相关供应商进行调研，分析卫星物联网市场格局。这些研究成果均表达了一个观点，即卫星物联网虽然备受关注，但落地并非一帆风顺，需要考虑的因素也非常复杂。

卫星物联网的需求和技术选择

从目前应用需求来看，卫星物联网支持的场景相对集中，主要包括几个方面，一是在农业和环境监测中应用，尤其是为部署在偏远农田或森林中的传感器非常有效，这些传感器测量土壤湿度、作物健康状况、水位或野生动物状况等。二是海事和物流应用，依靠卫星物联网跟踪穿越海洋和人口稀少地区的船舶、集装箱以及各类资产。三是能源和公用事业应用，通过卫星连接来监控关键基础设施，如石油钻井平台、管道、风电场和变电站。四是协助应急和人道主义行动，尤其是在地面基础设施受损的灾区，为态势感知、资产跟踪和援助协调提供可靠的连接。另外，采矿、航空、远程基础设施管理和国防都有可能使用卫星网络。当然，各类场景都有可能是结合蜂窝和卫星链路的混合系统，这样可确保场景应用中无缝可见性。

然而，每个应用都以非常不同的方式使用卫星连接，各类应用会因为数据量、延迟、功耗和地理范围而异，因此需要仔细评估每个应用的特性，以确定解决该问题的适当技术，而且卫星物联网供应商在协议设计、频谱所有权和星座架构方面也会有所不同。推动卫星物联网高质量发展，需要从这些多重维度进行评估，揭示哪些卫星解决方案可以高效、经济地解决哪些类型的部署问题。

从需求和运营角度来看，卫星物联网需要从多方面因素进行评估：

覆盖的要求：一些应用场景需要真正的全球卫星覆盖，而另一些应用则在国家或地区边界内运行，因此，地面连接与卫星链路联合采用的地域特征会影响供应商的选择，部分运营商拥有国际覆盖能力，而另一些运营商则依赖于本地或共享分配。

数据量：物联网设备生成的数据量差异很大，一些传感器可能偶尔只传输几个字节数据，而一些视频或远程信息处理系统可能需要高带宽。

延迟：实时通信的重要性对不同场景各不相同。地球静止轨道GEO卫星距地球较远，延迟约为数百毫秒，而低地球轨道LEO卫星距离较近，可以达到约20毫秒的延迟，应用场景需要根据延迟需求来选择卫星部署。

成本和复杂性：卫星物联网的经济性不仅取决于服务费用，还取决于硬件成本、集成工作和运营规模，当前硬件成本持续下降，频谱效率持续提升，扩大了卫星物联网覆盖的市场。

能效：许多物联网设备依靠电池或太阳能供电，因此，低功耗协议至关重要。

从技术格局角度来看，目前卫星物联网从业者和参与者面临着更加迫切的选择，因为技术路线决定了未来数年后的市场格局，主要包括：

标准的选择：前期有很多供应商开发卫星通信专有协议，然而这需要供应商自身建立起强大的生态系统。目前，3GPP阵营推出的NTN标准得到更多供应商的青睐，依托3GPP阵营的庞大生态，降低门槛。另外，LoRa联盟也推出LoRaWAN卫星通信标准，发展自身生态。Transforma Insights认为，专有系统在超低功耗或以消息传递为中心的应用中表现出色，而基于统一标准的系统（如3GPP NTN）在与地面蜂窝网络集成很重要的情况下具有优势。

消息传输的选择：另一个需要考虑的因素是针对小型、不频繁的数据包进行优化的协议与支持更高带宽、基于IP的流量协议，前者是资产跟踪、计量和环境监测的理想选择，后者可满足视频或联网车辆应用等宽带需求，但需要更复杂和供能密集型硬件。

卫星和地面网络的整合：卫星和地面网络混合连接模型正在成为物联网架构的重点，3GPP NTN标准将NB-IoT和5G NR等蜂窝技术扩展到卫星链路，允许同一芯片在两种环境中运行，实现地面和卫星覆盖之间近乎无缝的切换，特别适用于大多数通过蜂窝网络进行通信但需要卫星作为备份的应用。另一种模式使用网关，通过蓝牙或LoRa等技术聚合来自本地设备的数据，并在地面覆盖不可用时通过卫星将其传输到云端。各种方法都有权衡，从硬件角度来看，NTN集成效率很高，但不太适合功耗极度受限的设备；基于网关的系统对于集群部署来说非常灵活且高效，但会增加延迟和潜在的单点故障。

频谱情况：频谱可用性决定了卫星物联网服务的运行地点和方式。国际电信联盟负责管理全球频谱协调，而每个国家监管机构则颁发具体的许可证。区域之间频率分配的差异增加了产品制造和应用部署的复杂性，通常需要多种设备变体。

轨道类型：轨道类型是卫星物联网设计中的另一个决定性因素，LEO系统靠近地球，可实现低延迟和高容量，但保持连续覆盖需要大型星座，设备通常需要复杂的天线和电源管理。在实践中，采用LEO和GEO取决于延迟要求、设备成本和总拥有成本之间的平衡。

在市场运营方面，一些老牌厂商如Globalstar和铱星公司等拥有数十年的运营经验。虽然3GPP NTN的实施还处于早期阶段，但具有强大的生态基础。对于企业来说，技术创新和运营稳定性之间的平衡至关重要。

卫星物联网面对什么样的市场格局？

IoT Analytics在其报告中指出，2024年卫星物联网连接数为750万个，2024年全球物联网连接数188亿的比例为0.04%，占全球蜂窝物联网连接的0.17%。不过，卫星物联网单个用户月平均收入（ARPU值）为40至70美元之间，几乎是蜂窝物联网的15倍。2024年卫星物联网相对于蜂窝物联网的收入份额为3.8%，预计未来几年将持续增长。

另外，IoT Analytics发现卫星物联网供应商市场将进一步分散化。2024年之前，7家卫星物联网运营商市场份额达到80%以上，而随着星链、Skylo Technologies、Sateliot等公司的进入，卫星物联网运营商市场面临更加激烈的竞争，市场格局将进一步分化。

同时，63%的卫星物联网运营商在低地球轨道（LEO）中拥有星座。LEO除了连接优势外，其星座在制造和发射方面还具有显着的成本优势。例如，英国卫星制造商OneWeb采用标准化大规模生产，每天可制造2颗轻型（147公斤）卫星；SpaceX通过其可重复使用的火箭大幅降低了发射费用，将成本降至每公斤3500美元以下。

不过，卫星物联网市场的玩家也面临着一些困境。笔者曾在《卫星物联网：奢侈的业务、有限的连接、拥挤的赛道》一文中指出，虽然卫星物联网解决很多现有技术无法连接的问题，但预计其连接规模相对有限，在物联网总连接数的占比不高；虽然ARPU值较高，但目前已涌入了大量厂商来瓜分这一市场，让这个赛道显得有些“拥挤”。

因此，笔者认为未来卫星物联网市场会形成一轮洗牌，最终淘汰掉一批连接数少、运营能力弱的厂商。在这一过程中，预计一方面更多厂商会选择3GPP NTN标准作为其技术路线，可以借助3GPP成熟的生态，快速形成规模户；另一方面，相应的并购重组会持续出现，此前已发生多次重大并购案例，而近期Globalstar也有出售传闻，已与SpaceX等展开谈判。

在国内，卫星物联网还是一个新兴的领域，相关应用还未启动。作为全球最大的物联网应用市场，国内预计也会形成全球最大的卫星物联网市场。由于国内大量可采用卫星技术接入的物联网应用将在国境范围内部署，同时海外卫星物联网运营商在国内开展业务有一定限制，国内卫星物联网供应商具有广阔前景。

今年10月初，工信部发布了《关于组织开展卫星物联网业务商用试验的通知（征求意见稿）》，面向全国征求意见，目的是通过开展卫星物联网业务商用试验，丰富卫星通信市场供给，激发市场主体活力，提升行业服务能力，建立安全监管体系，形成可复制可推广的经验和模式，支撑商业航天、低空经济等新兴产业安全健康发展，服务构建新发展格局。

在笔者看来，虽然卫星物联网呈现出“奢侈的业务、有限的连接、拥挤的赛道”特点，但在国内，这一市场还未真正开启，而且卫星物联网和地面物联网配合，为各行各业提供无处不在的连接方案，让“人工智能+”行动有更多数据来源，可进行更多创新，形成新的业态，实现数智化转型的目标。

本文来自微信公众号 “物联网智库”（ID：iot101），作者：赵小飞，36氪经授权发布。