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万物互联 星座护航——北京国电高科科技有限公司

2018-10-20


万物互联 星座护航

吕  强

卫星物联网产业联盟发起单位及理事长单位、国电高科董事长


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                           尊敬的各位来宾、朋友们,我今天跟大家分享的主题是卫星和物联网。主要有三个部分,第一个就是简要说明一下为什么要做卫星物联网,我们在万物互联的时代,为什么要提到卫星,为什么要提到星座。上午包括邬院士,说了很多万物互联的事情,不多说了,智慧地球,万物互联,这是一个基本的目标。实现这个目标也不容易,因为我们的地球有60%的海洋是没有我们的地面网络的,我们的空中绝大部分空域,地面网也覆盖不了,以我国为例,我国的陆地有70%是没有信息监控能力的,大家在城市里面,在家里面肯定感觉不到,但是走到外面,走到户外,进行旅游的时候,大家经常遇到网络的盲点,不光是没有宽带,上不了网,打不了电话,基本的信息监控能力都缺乏。

                           另外就是在应对突发事件的情景,比如地震,另外是战争的时候,地面网,其实比较脆弱,需要有一个另外的途径来为它做补充。还有一个是网络的融合问题,我们现在物联网的标准已经很多了,国内有,国际上也有,我们企业走出去,应用场景拓展到国外的时候,需要一种更加广域的连接手段实现不同网络之间的互联互通,这个就是卫星。

                           这张图是我们公司规划设计的一个覆盖全球的卫星物联网的示意图,我们总共规划了38颗卫星,有7个轨道面,其中六颗是900公里圆轨道,还有一个轨道也是900公里,但是是太阳同步,主要覆盖高维度的地区,我们公司去年11月15日已经发射了一个小卫星,这颗卫星的定位就是技术验证,在这个月的月底,10月29日,下周周一上午8点钟会发射天启星座的第一颗业务星,真正实现商业化,在12月份还会陆续发射两颗卫星,明年和后年会陆续通过五到六次专用发射,把38颗卫星都送上天,真正开始卫星物联网的商业化的运作。

                           为什么要用卫星,因为它有很多特点,尤其它的信号的覆盖,是一个覆盖全球的无缝的,第二经过这么多年航天技术的积累,我们卫星通信的可靠性已经达到了99%以上,可靠性也是不容质疑的。另外是我们从2016年开始,我们国家商业航天的成熟,使得产业链更加成熟,让我们卫星制造成本,让我们卫星技术军民两用,才成为可能。还有通信的安全性,还有广域多播的低成本,促使卫星物联网现在商业化成为可能。

                           商业市场和应用场景和价值到底体现在哪些方面,大致说一下。这几张图是阐述了未来的三到五年的世界物联网的应用产业的一个情况,我们在2021年之前要有200亿终端,全球200亿终端需要实现互联互通,我们的物联网的设备,硬件市场的产值也会达到3.4万亿美元的产值。这张金字塔的图体现了,为了实现这些目标,我们需要有一个通信手段来保障我们的网络覆盖,因为大家都知道我们目前物联网应用场景都是碎片化的,哪有地面网络,物联网的应用才可以在哪儿做,没有网络的地方,要不然成本太高,要不然直接放弃掉,就是因为受限于网络。这张图里面,除了传统的2G、3G、4G、5G等地面基站的通信手段,固定的移动的,卫星也是一个必要的补充,没有卫星其实我们网络是不完备的。

                           这是整个系统的示意图,通过卫星,星座可以有效解决地面网络覆盖不到的,海上、空中以及边远地区物联网的接入问题,包括可以广泛应用到航空、海事、林业、地震、水利、环保等应用场景。麦肯锡非常著名的咨询公司,也给出了卫星物联网,也叫天基物联网产值的规模,在未来的八到十年,卫星物联网的产值可以达数千亿美元,但是跟地面物联网整个大的产业比起来还是九牛一毛。

                           右面是公司地面物联网的终端设计,我们用了扩频的低功耗的设计,我们的卫星终端可以设计到非常小,不到十厘米,厚度不到三厘米,根据应用场景的不同,我们的天线形式,终端大小,供电方式也是非常灵活多样。

                           典型的应用场景,首先是海运、交通和飞行器,大家经常听说民航的飞机经常失联,我们的无人机经常出现黑飞事件,到处乱飞,未来我们飞行器,如果我们能够实现对飞行器的无缝管理,起飞的时候可以把它的位置信息和基本的物联网信息报到监管部门,卫星是一个必不可少的手段。

                           另外是一些特殊的物流行业,前段时间我们跟交通部信息中心交流,我们跨国的一些专列,恰恰过了边境有些网络没有的地方,集装箱里面的货物丢失发生率是最高的,我们的特种物流,尤其跨国的物流需要一个更加广域的覆盖手段。

                           另外是海上的所有的目标,现在集装箱,中集集团提出来“箱行天下”的目标,就是实现集装箱的互联互通,集装箱到了海上的时候,我们只能用卫星,到了地面我们可以切换到地面网络。还有就是现在在东海南海搞的智慧海洋,海上有很多浮标,探测水里面的一些信息,这些信息在海上怎么传回来,只能通过卫星。

                           还有另外一种重型资产的远程管理,像三一重工一些大型机械设备出口到国外,比如以租赁的形式租出去的时候,我们的数据,我们的位置信息怎么监控,通过卫星是非常好监控和管理的,远程操控。

                           还有自然地质灾害、环境监测、能源管线及设施监控,地震、泥石流,像这种场景一般是没有人的地方,物联网的信息,传感器的信息怎么回传,通过卫星,还有就是石油管道、天然气的管道等,现在用无人机巡检,代价非常高。还有基本的信息的监测,畜牧业、动物的保护跟踪,河流的污染,这些场景大部分都是信号非常弱,或者没有信号的地方,我们卫星物联网络给地面网络提供非常有益的补充。

                           另外跟我们的商业用户,经常有些出去旅游的爱好者,经常信号不太畅通,出现失联的事件,我们有一款产品就是跟手机结合,把我们手机改装成一个卫星发射器。

                           这是我们公司的一些资质,成立不到两年,跟我们行业合作伙伴成立了一些应用机构。我们能干这个卫星工程,需要有频率资质,还有经营许可。</p&g