现在，我们的生活和工作都离不开手机，但在沙漠、深山等4G、5G网络不能覆盖的地方，或者突发地震、洪水等灾难导致通信中断的时候，普通的手机可能收不到一点信号。

事实上，我们目前用的传统的通信基础设施只覆盖了陆地表面的20%、地球总面积的6%，很难覆盖海洋、沙漠、森林和地势险恶山区等区域。

好在，随着新一代信息技术的发展，信号正在向那些传统通信设备很难甚至无法覆盖的地方渗透。卫星物联网兴起为全球范围内的信息互联提供了更广阔的可能性。无论是更高的天空还是更深的海底，均可通过卫星物联网提供更低的传输延迟、更高的数据速率与更稳定的通信链路，实现真正的天地互联。

成立于2021年9月的上海鹏鹄物宇科技发展有限公司（以下简称“鹏鹄物宇”）正是随着这个全新产业诞生的一家卫星物联网初创企业，仅用不到三年时间，成为全球首家实现“天地一体”技术闭环，并可提供商业化运营的低成本卫星物联网服务商。

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找一条适合自己的发展之路

自2005年国际电信联盟正式提出“物联网”概念，随着相关技术体系和应用框架逐渐成熟，物联网形成了巨大的产业规模。而卫星通信技术的发展，使得物联网摆脱了地面基站的束缚，突破了地域的限制，更促成了一个全新的产业——卫星物联网。

根据美国卫星产业协会发布的《2023年卫星产业状况报告》显示，2014年至2022年内，全球卫星互联网产业市场规模由2460亿美元增长到2810亿美元。2022年全球商业航天市场规模达到约3840亿美元，其中卫星互联网产业占了73%。Starlink在今年2月份的GSMA会议上指出未来会有超过20亿个的卫星物联网终端设备市场，并计划在完成手机直连星座后建设支持卫星物联网的系统。

然而卫星物联网所属的航空航天领域科技含量高、准入门槛高、投资回报周期长，民营企业的创立如果只是凭借一时之勇，很容易陷入生存困境。找到一条适合自身的发展道路，是航空航天领域民企生存发展的关键。

现有的卫星物联网，多基于低轨卫星星座和使用私有协议而建，如“铱星系统”、ORBCOMM 和“全球星”等，由于需要自建星座、自研芯片，无法复用地面通信产业链资源，导致设备贵、资费贵；再加上功耗大、待机时间短，使得该产业陷入“成本高、推广难、终端少”的恶性循环，整个产业链呈现碎片化，无法快速发展。

而基于5G NTN（非地面网络）标准研发卫星物联网通信系统，一方面可以利用地面5G的先进技术对卫星通信进行赋能，大幅度提高卫星通信的效能；另一方面也可以利用地面成熟的5G产业链资源实现星地产业链融合，大幅度降低终端芯片成本、体积和功耗，再将业务和卫星波束管理进行结合就可以就进一步降低运营成本，包括网络建设、终端硬件和系统运营等成本，加速推动产业的发展。

这让鹏鹄物宇看到了入局这一产业的机会——研发基于5G的卫星物联网系统来切入卫星物联网市场。

“我们提供卫星物联网网络和终端产品，终端产品有工业卫星物联网终端（卫星DTU）、个人应急救援终端、海洋浮标等，它们能将采集到的传感器数据、应急消息、位置信息数据，通过卫星实时发送到我们自研的云平台，帮助客户实现资产监控、应急救援、环境监测等。”鹏鹄物宇CEO徐佳康介绍。

以资产监控为例，重型机械以及工程车辆造价昂贵，且经常要到没有地面网覆盖的区域开荒作业，不管是设备生产方、融资租赁方还是行业使用方，都有着强烈的监控需求——生产方诉求设备可视、租赁方聚焦设备维护、行业使用方重在运营优化。

“我们的卫星DTU配有五类工业化标准接口，客户不用对现有工程设备的智能系统做大量调整，只要简单联调后就能实现原有设备直接上星，做到全球实时监控。”徐佳康说。

徐佳康打开投影，指着屏幕上一个状似“网络猫”的盒子说：“去沙漠，带上我们的卫星信使，通过蓝牙将它和手机连接，手机就可以跟卫星直连发送消息了。若手机没电了，它也可以独立工作，做到一键求救。”

研发卫星通信协议

国内第一个“吃螃蟹”的人

研发这种天地一体的卫星窄带通信系统，最难的是如何开发出一套适用的标准协议。移动通信最核心的部分是通信协议，卫星通信最核心的也是通信协议。“通信协议决定了载荷，载荷决定卫星平台，继而决定整个体系怎么设计。”徐佳康介绍，他很早就开始研究如何将地面网协议“搬上天”。2021年9月鹏鹄物宇甫一成立，徐佳康便带着团队开始基于地面通信协议，开发卫星窄带通信的标准协议。

相比技术难度低、研发投入少的私有协议，基于蜂窝移动通信系统标准协议研发卫星通信协议要难得多，徐佳康算得上是国内第一个吃螃蟹的人。“完整的5G协议大概有百万行代码，传统的卫星公司都觉得太复杂。”之所以敢啃最难啃的“骨头”，徐佳康有自己的底气。徐佳康第一份工作在中兴通讯，欧美读博归来后进入头部商业航天公司通信系统部担任总监，后来又加入中国星网筹备组参与研发工作，从5G地面网转入卫星通信，继而进入“国家队”，徐佳康在地面通信和卫星通信方面都有着深厚的技术积淀。“我们也没有完全从头开始做，而是结合现有的产业链，在原来5G协议的基础上进行迭代升级，降低了工作量。”徐佳康谦虚地解释。

当被问及为何要在星网刚成立时就离开去创业，短暂沉思后，徐佳康斟酌着说：“我在商业卫星公司时就已感受到做商业航天必须快，但是星网这样的国家队有自己的使命和顾虑，民营企业更适合去做一些商业化和国际化的事情，我就想在这个领域里撕开一道口子。再不做就晚了！国外已经开始做了。”他补充道，“国外”其实是指Skylo，这家美国企业也在利用IoT-NTN（面向卫星的窄带物联网）提供卫星物联网连接服务，并早在2020年初便已得到1.16亿美元投资，投资者包括软银和DCM等。

独木难成林。在标准协议已具雏形之际，徐佳康找到紫光展锐寻求合作，“标准出来后，需要终端芯片厂商配合我们一起去实现这个标准。”徐佳康表示，“我们的核心是提供卫星物联网，是做网络，需要让多个用户在一个时空体系内实现同步和资源调度，而展锐是做终端芯片，需配合基站达成一套沟通机制，所以双方要确定具体的参数配置等等。”

作为一家初创公司，要和龙头企业达成合作并非易事，但在徐佳康看来，一切都是水到渠成。“双方都看好地面协议‘上天’这个发展方向，产业链上的伙伴们也愿意配合一起来做这件事”。当然也是因为鹏鹄物宇的技术足够硬核，值得信任。“在轨测试前我们做了几个月的充分准备，在实验室搭建了模拟卫星和地面站的全链路仿真环境作为实测场景，开展了有线和无线测试，最后在轨测试时仅用两天时间就实现了实网的连通。”徐佳康的语气里略带自豪。

2022年6月，鹏鹄物宇与紫光展锐完成了全球首个基于3GPP R17的IoT NTN的在轨测试，验证了地面协议“上天”的可行性，同时也验证了200毫瓦发送功率的终端完全可以实现和高轨卫星的互联互通，这为整个卫星通信产业树立了一个好的示范。此后，中国移动、中国电信等多个运营商也成功地基于高轨卫星和R17 IoT NTN标准开展了在轨测试，这标志着基于高轨卫星IoT NTN的通信协议已初步实现技术闭环。

关注产业落地需求

形成商业闭环

矢志商业航天的徐佳康认为先站稳脚跟很重要，也有着与大多数业内同侪相异的思路。

“很多航天初创公司选择低轨卫星，先造卫星发上天，再去找应用，而我们反过来，先关注产业落地需求，再决定用什么卫星，是租还是自己造。”在徐佳康看来，应用侧的商业闭环才能驱动商业航天产业持续稳定的发展，“用应用需求驱动技术研发，并寻求合适的商业模式，构建匹配的团队组织架构才是初创公司能够给社会带来的新陈代谢。”相较于耗资十几亿元自建星座，鹏鹄物宇专注于通信协议的研发，通过提升频谱效率的方式来降低用户的使用成本，目标是将卫星物联网做到跟地面物联网一样便宜，带动市场规模的增加。

技术闭环后还有一道坎——商业化运营。就像地面物联网一样，卫星物联网要应用起来，也必须有网络、有终端、有平台。这也是鹏鹄物宇不止做基站，还要做终端和平台的根本原因。

“终端产品本来应该由下游厂商来做，但现在下游产业链还不成熟，我们就顺便将产品一起做了，先让这个产业起来。”徐佳康也表示，未来，鹏鹄物宇只会做通用型终端设备，定制化的终端设备还是要交给下游去做，“产业生态很重要，我们的核心还是提供卫星物联网网络。我们会继续深耕下去，并持续推动5G NTN产业的发展，为未来泛在移动互联网时代打好基础。”

据了解，目前，鹏鹄物宇已申请30项发明专利，相较于原有的卫星物联网，鹏鹄物宇的综合成本是原有1/10，功耗是原有的1/300，已经服务如国家电网、中国电信、中国石油等知名企业，产品已落地海外，如非洲、中东、印尼等。徐佳康透露：“2024年，鹏鹄物宇将正式开通国内首个基于IoT-NTN的技术验证网络，让更多的合作伙伴可以参与天地融合的卫星物联网发展浪潮里来。”

文字：沈润秋 连媛

编辑：王雨濛

资料：区科经委