卫星物联网的时代终于到来，你了解多少？

当今的物联网设备主要采用蜂窝网络。虽然相比十年前，如今蜂窝网络基础设施的可用性要广泛得多，但仍然面临着地面网络的限制。据各种估计，地面网络在地球表面的覆盖率仅为15%，仅占地球总陆地面积的50%。为了实现物联网愿景，我们需要突破地面网络的限制，卫星物联网应运而生。

卫星物联网是指利用卫星宽带通信提供物联网服务。基于地球的物联网传感器和终端设备可以直接通过卫星网络或与基于地球的网络协作进行通信。实际上，这种方法使我们的网络能够覆盖整个地球，包括海洋、沙漠和险恶的山区。

在物联网一词出现之前，卫星连接就已经用于远程遥测应用。但到目前为止，由于卫星连接成本较高，物联网应用一直将其视为最后选择。但是，物联网应用与基于地球的蜂窝网络基础设施相结合带来了巨大商机，可以赋能众多产品服务。这激起了大家对卫星物联网的兴趣。

最近，包括近地轨道 (LEO)、地球静止轨道 (GEO) 和中地球轨道 (MEO) 星座在内的卫星正在迅速增加，并有望提供物联网服务及其他传统服务。传统的移动网络运营商和卫星网络运营商之间的合作越来越多，可提供卫星和蜂窝网络混合服务。该组合解决方案使设备能够将蜂窝连接用作主要选项，当人们去到没有地面网络覆盖的区域时，可切换至卫星网络。 

移动运营商以及智能手机公司已经与卫星运营商开展合作，提供在紧急情况下使用的短信服务和一键通服务。随着iPhone 14的推出，苹果掀起了移动设备和物联网设备直接连接的新浪潮。T-Mobile最近宣布与LEO卫星网络运营商SpaceX合作，让手机连接无处不在。AT&T宣布与另一家LEO卫星网络运营商OneWeb合作。

在2016年推出的3GPP版本13 支持窄带物联网 (NB-IoT) 和LTE-M服务，对于带宽要求低于常规智能手机的物联网设备，可提升电池续航时间和成本灵活性。窄带意指使用全部可用带宽的一小部分。

最近发布的3GPP版本17支持面向5G NR、NB-IoT和 LTE-M功能的非地面网络(NTN)。这样一来，支持这些协议的物联网设备便可通过标准调制解调器来使用卫星网络。随着3GPP版本17的推出，物联网连接可扩展到太空，还可以部署移动通信和固件更新，以覆盖偏远地区。 

每一次新的技术进步，都会带来技术和业务方面的挑战，清除通信和连接障碍后，用例有望实现跨越式增长。对于每种用例，服务需求和相关产品需求会有所不同，服务提供商可以提供分层服务，满足不同的数据速率需求。

提供这些服务的硬件应具备可编程、具有灵活性且可扩展的特性，以延长产品的使用寿命。产品还应符合低成本、高能效理念。设备制造商可以灵活选择满足其需求的协议：5G、轻量级5G (RedCap)、NB-IoT或LTE-M，每种协议在成本、功耗和数据速率方面有不同的取舍。

农业监测、智能电网、石油和天然气、管道监测、资产跟踪、流量管理、零售行业等都可以从卫星物联网服务中受益。随着低成本、低功耗的基于卫星的全球连接变得普及，全球的互联传感器总数将加速增长。基于卫星的物联网可以高效连接每个网络单元中的海量设备。基于5G架构的下一代卫星网络将进一步推动卫星行业发展，并将未来的一些5G蜂窝网络带入太空。