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〈工業技術與資訊〉低軌衛星商機臺灣吃得到

工業技術與資訊月刊
低軌衛星商機臺灣吃得到。(圖:AFP)
低軌衛星商機臺灣吃得到。(圖:AFP)

撰文/陳怡如

「一閃一閃亮晶晶,滿天都是小星星。」2019 年以來,數千顆發射升空低軌衛星,豐富了我們的星空,也因為這些「星星」,5G 網路得以從海邊、山巔到高空,全面覆蓋地球,更吸引全球科技業、衛星運營商、新創公司積極搶進。太空商機從來沒有離我們這麼近,臺廠該如何把握機會搶進這波衛星商機?

看好衛星與地面通訊的互補優勢,低軌衛星成了太空商機中的明日之星,也為發展已久的衛星產業,注入了新活水。工研院產業科技國際策略發展所分析師楊欣倫指出,目前全球低軌衛星運營商主要為四大巨頭,分別是由特斯拉(Tesla)創辦人馬斯克領軍的 SpaceX、英國政府和印度第二大電信集團聯合營運的 OneWeb、亞馬遜旗下的 Kuiper,以及加拿大老牌衛星業者 Telesat。

這些業者向聯邦通訊委員會(FCC)遞送的非同步軌道衛星的申請數量,皆突破千顆等級,形成巨型星系(Mega-constellation)。由於衛星軌道和頻段資源,採先到先審制,四大巨頭無不積極搶進制空優先權,各有不同布局。

達成全球覆蓋 SpaceX 邁入試營運階段

引領這波低軌衛星熱潮的,首推 SpaceX 的星鏈(Starlink)計畫。Starlink 目標在全球提供可用的衛星寬頻網路,自 2019 年 5 月啟動首批衛星發射後,至 2022 年 9 月 4 日累計發射衛星數量來到 3,259 顆,達成全球覆蓋。

2020 年中,Starlink 在內部員工啟動家戶寬頻衛星的測試服務,2022 年展開商業營運,至 6 月底全球已有超過 40 萬用戶,遍及全球 36 個國家。受到通貨膨脹影響前期安裝硬體設備的費用 599 美元,消費者只要月付 110 美元,可能享有高達 100Mbps 的下載速度和 20Mbps 的上傳速度,目前 Stralink 也是四大巨頭中,唯一針對終端消費者提出服務方案的低軌衛星運營商。

楊欣倫指出,SpaceX 在寬頻衛星的布局上,不只限於偏鄉郊區固定聯網的用戶,也同時往移動地面站(Earth Stations in Motion;ESIMs)布局,涵蓋大型車輛、海上船舶、機上聯網等移動載具上的通訊設備,搶攻更多移動商機,並且在 2022 年陸續推出海事、航空、RV 等面對企業用戶與消費者的方案。

加快發射進程 衛星運營商各擅勝場

緊接在 SpaceX 之後,貢獻第二多發射數量的是 OneWeb。從 2019 年 2 月啟動首批衛星發射後,至 2022 年 3 月已發射 428 顆,訊號涵蓋範圍在北緯 50 度以北,目標是向北半球部分地區提供衛星寬頻網路服務,包含加拿大、阿拉斯加、格陵蘭、北歐等國家,全球商業服務則預計在 2022 年開始。

值得注意的是,由於 OneWeb 由英國政府和印度 Bharti 集團共同營運,雙方在英國、南亞、非洲等地皆有布局區域地面網路,後續串聯低軌通訊衛星寬頻服務,提供地空網路的互補互利將可預見。

不讓馬斯克專美於前,亞馬遜創辦人貝佐斯也以 Kuiper 計畫,加入這場太空戰局。Kuiper 初始申請獲准的衛星數量為 3,236 顆,但至今尚未有衛星實際發射升空,更令人好奇他的布局。目前 Kuiper 規劃在 2022 下半年,發射兩顆試驗衛星,若其首批量產衛星能在 2023 年底或 2024 年初發射,有望建成星系並於 2025 年投入實際使用。

Kuiper 的訊號範圍在北緯 56 度到南緯 56 度之間,目標鎖定家庭寬頻與行動寬頻等應用。楊欣倫表示,除了提供連網服務,未來 Kuiper 與亞馬遜旗下不同計畫的整合,如 Amazon Prime Air(無人機配送)或 Amazon Scout(自動物流配送)也備受關注。

四大巨頭最後一位參賽者 Telesat,原為高軌通訊衛星運營商,在 2018 年 1 月率先發射一顆低軌試驗通訊衛星進行測試,希望未來能為偏鄉用戶提供連網服務。Telesat 將低軌通訊衛星計畫命名為 Lightspeed,原先規劃數量 298 顆,因通膨因素縮減至 188 顆,主要用於地面網路基礎建設不易的偏鄉、多島嶼 / 離島或極端氣候等區域,未來將鎖定在 B2B 的用戶群。

值得一提的是,日前蘋果宣布 iPhone 14 支援衛星緊急救援服務,則是由非四巨頭的行動衛星通訊公司 Globalstar 提供。外電報導,該公司未來 85% 的網路頻寬,將會被蘋果包下,而蘋果也將資助 Globalstar 未來 95% 的資本支出,顯示蘋果透過異業合作,也參與了低軌衛星的發展。

衛星 4 項次產業 地面設備商機最大

當全球爭相競逐太空戰場之際,臺灣也有機會找到切入點。工研院產科國際所分析師呂珮如指出,衛星產業主要涵蓋 4 項次產業,包括地面設備、衛星製造、衛星服務與衛星發射,「其中以地面設備囊括半數全球衛星產值,商機最大。」

「地面設備和臺灣既有的資通訊產業高度重疊,包含晶片、PCB、天線、電源供應器和網通設備等,供應鏈相對完整,加上國際地端設備需求在於控制成本,也是臺灣強項,」呂珮如分析,加上國防資安議題也排除紅色供應鏈,是臺灣很好的機會。目前臺灣衛星產業外銷能量多集中在地面設備與部分衛星元件,2020 年產值高達新臺幣 1,715 億元。

在衛星製造上,過去臺灣在科研計畫下發展遙測、通訊衛星之研製,但因需求不穩定,投入家數少,非持續性的供應產品。隨著國際低軌衛星星系的規模以倍數放大,追求具成本競爭的替代元件,帶動國內元件發展航太認證,有助產品量與質的提升。

在衛星服務上,因臺灣內需市場已具備相對完善的地面網路,既有衛星通訊多支援在衛星電視及海事通訊等服務,同時也提供遙測服務,供產學應用,如分析地貌、氣候等。值得注意的是,因應臺灣所在的戰略位置,銜接北亞與東南亞,未來發展衛星寬頻對海空或緊急通訊備援,可望形成新的需求模式。

在衛星發射上,低軌衛星發射主要由美歐俄等業者掌握,進入門檻高,國內現有能量聚焦在衛星發射的仲介工程服務。關於火箭研製,也處於研發測試階段,目前投入家數極少。

發揮資通訊強項 臺廠可掌握太空商機

整體來說,臺灣衛星通訊產業的優勢在於具備資通訊產業的基礎能量,具備快速的工程能力、成本控制,國防資安的風險也低,目前地面設備和部分衛星元件已打入國際供應鏈。

「臺灣廠商的劣勢在於缺乏通訊衛星自主研製的經驗與人才,衛星發射尚在學研界開發階段但整體缺乏商用價值,特就地面設備次產業來看,外銷能量雖大,但仍以元件或次系統為主,相對欠缺低軌寬頻衛星地面設備系統整合能量。」呂珮如說。此外,臺灣非聯合國成員,對國家布局太空端資源相對受限。不過,隨著全球低軌衛星寬頻通訊商機崛起,政府的政策也鼓勵進行產業升級,往系統整合發展,對臺灣廠商仍是很好的機會,只要掌握市場方向,深化國際合作關係,投入關鍵技術的研發,仍可在優勢利基市場,占有一席之地。

全球低軌衛星運營四大巨頭。(圖:工研院)
全球低軌衛星運營四大巨頭。(圖:工研院)

轉載自《工業技術與資訊》月刊第 367 期 2022 年 10 月號,未經授權不得轉載。

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