Sky-Fi的发展前景分析

● 文|航天恒星科技有限公司 郑晓天

Sky-Fi的发展前景分析

● 文|航天恒星科技有限公司 郑晓天

一、互联网企业向Sky-Fi进发

近年来,以Google和Facebook为代表的互联网企业开始借助热气球、无人机和卫星实现全球互联网覆盖，我们把上述方式统称为Sky-Fi。

Google热气球（Project Loon）漂浮于18～25km之间的平流层，该区域风速较低，大气湍流较小，适合热气球飞行[1]。通过施放数千个热气球，理论上可以提供连续的、覆盖全球的互联网接入服务（见图1）。

图1　实验中的Google热气球

Facebook采用太阳能动力的无人机，飞行高度约为18km，为地面用户提供互联网接入服务（见图2）。该无人机翼展与波音767相近，通过机翼上覆盖的太阳能电池板，能够为无人机提供约3个月的续航能力[2-3]。

图2　Facebook太阳能无人机示意图

从O3b到OneWeb，格里格·惠勒（Greg Wyler）的计划越来越宏伟。OneWeb公司设计的低轨卫星星座由648颗小卫星组成，每颗卫星质量129kg，均匀分布在1200km的圆形轨道上，向全球提供基于卫星的互联网接入[4]（见图3）。

图3　OneWeb星座规划[5]

热气球和无人机的优点在于部署快，通信延迟和信号衰减小，而且可以进行回收、维修和升级。但是热气球和无人机都需要实施监控和控制，而且存在航空安全以及领空申请等问题。目前来看，低轨卫星星座的实用性更强，但是热气球和无人机的发展潜力很让人期待。

国内企业以另一种方式参与到Sky-Fi中。虽然互联网服务已经渗透到人们生活的方方面面。此前，当你乘坐航班时，由于无法接入网络，不能使用互联网服务。现在,这一状况正在改变。国内航空公司已经展开航班网络接入的测试，东航通过通信卫星已经实现32Mbit/s的网络接入速率[6]。能够满足飞机上200名乘客上网需求，实现网页浏览、语音聊天和空中购物。能够满足40～50名乘客实现视频连线、在线视频播放（见图4）。中国首个空中互联网产业联盟在2014年第十届珠海航展上成立，包括中国银联、新浪、京东、优酷土豆等企业，这意味着即使你在空中飞行，也可以随时购物、下单和支付。

图4　东航卫星空中网络

二、背景及特点分析

1.背景分析

为什么互联网行业纷纷向Sky-Fi进军？主要原因是行业提前布局和对目前网络服务的不满。

虽然Google现金储备将达1000亿美元，而Facebook市值也在2000亿美元左右。但是当今通信及互联网行业的瞬息万变使得很多伟大的企业短时间内轰然倒下。错过任何一个机会，脚步稍微一慢，就可能被远远甩在后面，很难有翻身的机会。因此，即使是Google和Facebook也感受到压力，展开全方位布局。进军Sky-Fi是意义深远的战略性布局。Google和Facebook在欧美市场占有率已接近饱和，而且面临技术和政策等诸多挑战。世界上仍有40亿人无法便捷顺畅地接入互联网，这些人口大多数分布在发展中国家，基础设施落后，很长一段时间内很难通过地面网络接入互联网。这是任何企业都无法拒绝的巨大的蓝海市场。上述互联网行业最大的收入来自广告业务，流量越多、粘性用户越多、收入越高。互联网企业绕过运营商，直接连接到用户，抢占了流量和用户入口。

Google对网络接入服务的不满是众所周知的，以前推出过Google光纤以提高网络接入速度。对于互联网行业来说，网络速度越快、价格越低，则用户越多，它们的流量就越大。对它们而言，现有网络质量是其发展瓶颈，自己动手也是不得已而为之。Google和Facebook已不是第一次自己动手丰衣足食。面对日益增长的搜索需求和昂贵的服务器，他们分别开始设计廉价的服务器供自身使用,同时也授权其他厂家使用，通过努力由这些服务器组成的数据中心，其可靠性和节能效率不逊于其他品牌服务器，但费用降低很多。虽然上述服务器并没有严重冲击传统服务器市场，但也让传统服务器生厂商开始重新审视其自身的设计策略。同样的事情如今也发生在卫星通信领域。

2.互联网行业特点分析

任何技术的发展在天时、地利、人和都切合的时候，才能真正发展起来从而改变整个行业和社会。当年的网络购物平台先驱，面对着落后的网络建设和物流体系，最终消失，能说它们就一定比现在的阿里巴巴差吗？时机是如此的重要和不可预知，使得互联网企业不敢放过任何一个可能的机会。

互联网行业的颠覆性在于，不管它们进入哪个领域，它们关注的始终是互联网本身，互联网的本质就是万物互联。因此谈论卫星通信时，我们在谈论卫星，而他们在谈论通信或者说互联网本身。因此，Sky-Fi完全在按照互联网行业的思路进行扩张发展：抢占入口，抢占流量，抢占设备和培养用户消费习惯。通过提供专门网络接入设备或者绑定网络地址，用户自然会使用相关互联网企业的产品和服务。尤其是对刚接触网络的用户来说，一开始的习惯一旦建立，忠诚度会比较高。正如“滴滴”和“快的”激烈的竞争只是表面现象，其背后是腾讯和阿里对移动支付端入口的抢占和用户支付习惯的培养。

三、低轨卫星通信系统发展前景

并不是所有人对Sky-Fi如此乐观，尤其是传统卫星运营商，例如加拿大卫星公司Telesat的总裁Daniel Goldberg就说历史可能会重演。这段历史就是20世纪90年代至20世纪头10年，以铱星（Iridium）、全球星（Globalstar）和轨道通信（Teledesic）为代表的低轨卫星通信系统经历了从兴盛到衰落。那么如今的低轨卫星通信系统会重蹈覆辙吗？

1.研制及发射费用降低

通过减小卫星尺寸，批量化设计与生产，采用COTS器件，卫星的生产成本大大降低。同时出现了像SpaceX这样的公司，明码标价，发射成本也进一步降低。电推进技术的发展，降低了卫星成本。以OneWeb为例，每颗卫星的制造费用估计为35万美元，项目的总成本在20亿美元左右[7]。因此，目前低轨卫星星座的整体成本在可接受范围内。

2.发展目标和推动主体

主导铱星、全球星和轨道通信系统等项目都是当时典型的通信或者卫星制造企业，其目标是向商业用户提供无缝的、不间断的服务。主要采用电路交换技术提供语音通话服务，其收入主要来自用户的通话费用。

目前主导这些低轨道卫星通信项目的都是一些互联网企业，他们的直接目标是向无法接入网络或者网络质量不佳的用户提供数据通信服务。乐观估计用户数量为数十亿级别，同时数据通信能够提供语音、视频、传真、数据分发等几乎所有通信业务。而这些项目真正的目的是抢占互联网入口和流量。因此其主要收入不是来自网络带宽费用，而是来自互联网企业的盈利，例如广告收入等。

3.潜在技术影响

铱星、全球星和轨道通信系统等计划发展时，地面蜂窝技术和光纤技术都刚刚开始兴起，而卫星通信已经经过几十年的发展，一直发展比较顺利，因此人们对上述计划比较乐观，没有充分评估地面移动通信和光纤接入等技术发展会带来的影响。即使上述系统实现了原先的计划，也无力与地面通信系统进行竞争。如今地面移动通信开始向5G发展，光纤接入也已发展成熟，人们对地面通信系统和卫星通信系统的优缺点有了比较深刻的认识。

4.面临问题

低轨卫星星座全球覆盖的特性既是优点也是缺点。低轨卫星星座能够覆盖了全球99%区域，但是却无法向该区域99%的人口提供服务。卫星星座是均匀分布在地球上空，但是人口分布不均，同时受地区差异和政策影响，覆盖区只有一部分用户使用这些服务，其结果是整个系统的成本要由这部分用户承担。

四、传统卫星通信企业出路

虽然有些卫星通信运营商对Sky-Fi抱有怀疑态度，但更多传统卫星企业已经意识到了危机，关键在于其能够提供满足用户需求的产品和服务。目前传统的卫星通信产业和奢侈品行业类似，是一项精细的手工活，同时价格也居高不下。想要扩大市场就必须降低成本，让自己变成廉价快消品。基于区域服务的大容量通信卫星在降低用户费用的同时，具有良好的用户体验。另一些卫星通信企业开始向全产业链扩展。如果传统卫星行业能够提供足够好的网络接入服务，那么互联网企业自己铺路的需求就会大大降低。

参考文献

[1]Project Loon ［OL］.（2015-04-01）. http:// en.wikipedia.org/w/index.php?title=Project_ Loon&oldid=660113467.

[2]Connecting the World from the Sky.［OL］. （2015-04-15）.http: // fbcdn-dragon-a. akamaihd.net.

[3]Facebook drones won’t work for aerial Internet.［OL］.（2015-04-01）.http:// betanews.com/2014/04/01/facebook-droneswont-work-for-aerial-internet/.

[4]http://www.oneweb.net/.

[5]http://abertoatedemadrugada.com.

[6]东航完成国内首个“空中上网”航班飞行测试.［OL］.（2015-04-15）.http://www.ceair.com/about/dhxw/t2014724_17066.html.

[7]http://www.satellitetoday.com.