專家傳真-新太空時代來臨 衛星產業發展挑戰與契機

蘇明勇工研院產業科技國際策略發展所經理

工商時報【蘇明勇工研院產業科技國際策略發展所經理】

隨著5G時代來臨,衛星發展融合AI的新興服務與智慧化應用,以商業與社會經濟為主要導向的新興太空產業,正改變現有太空產業營運模式。未來,衛星系統將與地面系統整合發展,結合行動通訊、無線通訊,實現萬物聯網的願景。

全球最具規模的衛星通訊盛會「Satellite 2019」展會,今年吸引超過100個國家、15,000名產業專業人士參觀,會中展出VoIP和視頻應用解決方案、金融交易、相關新創投資、OTT和串流媒體服務、物聯網、連接網路的天線先進技術、低成本地面系統的技術路線圖等,也有5G衛星飛行基站、將Satellite整合至5G 3GPP標準中等資訊。更有許多創新衛星服務的展出,從中可看出衛星產業發展焦點逐漸由高、中軌衛星(GEO及MEO),轉向低軌道衛星(LEO)。

目前,全球衛星產業發展以衛星服務與地面設備為主,根據SIA資料顯示,全球衛星整體產值2018年達到2,774億美元,產值較2017年成長3%,衛星服務與地面設備約佔9成。其中,衛星本體製造約佔7.03%,地面設備約佔45.13%,產值的成長主要是因網路設備和全球導航系統(Global Navigation Satellite System, GNSS),在消費端設備收入則持平或略減;此外,衛星發射服務約佔2.24%,主要成長因素為全球商業採購衛星發射數量增加。

未來天上的衛星系統及地面裝備系統,都是產業可發展的方向,估計未來十年全球衛星產業將朝向低軌道衛星發展,2019年至2022年為密集發射,2022年至2025年則為試營運,2027年後將能提供完整服務。

衛星小型化和技術提升,給予小型業者進入小衛星商用市場的機會。如目前全球仍有51%、約40億人口無法使用網路,低軌道衛星能與光纖網路互補,這正是衛星服務營運業者的機會;另外低軌道衛星較光纖網路更快、傳輸延遲低,可望運用於自駕車、物聯網等需即時傳輸資訊的領域,可見5G結合低軌道衛星通訊的未來商機大。而未來6G標準將包含衛星之間直接通訊,結合5G行動通訊系統和衛星網路,透過衛星網路達到全球覆蓋,並搭載高速光纖、大規模陣列天線等,達到人與環境互動的觸覺式網路與萬物聯網的境界;此外,如何透過不同衛星系統的切換、漫遊,搭配高速光纖、奈米天線以實現全球覆蓋的高速網路,將是6G網路帶起萬物聯網的最大挑戰。

全球衛星產業正如火如荼開展,台灣產業在「地面設備」發展較成熟,而「衛星本體製造」領域也有切入契機。在地面設備方面,包含ICT產業有產製4G/5G(地面)行動通訊、Wi-Fi、衛星電視及VSAT設備的基礎,台灣廠商已切入國外衛星通訊設備供應鏈,未來可升級為系統整合商。而衛星本體製造上,台灣有航太金屬零組件、半導體封測業已切入國外衛星產業的零組件供應鏈,有機會從零組件逐步切入系統及次系統領域。

但台灣廠商切入衛星產業仍有許多挑戰,如「不易累積實際場域驗證經驗」與「訂單不穩定」。衛星產業重視可靠度與成功經驗,新進業者將面臨不易創造第一次發射飛行經驗的問題,也就不易說服衛星製造商採用,加上高軌道衛星使用壽命長、每顆衛星研發時間長,對於零組件及次系統廠商來說無法持續接單。但由於國際正往「低軌道衛星星系化」的趨勢發展,將使小型衛星大量製造,其使用壽命縮短至5年,可望給予供應商穩定訂單。

本文建議,台灣可組成衛星通訊旗艦團隊,依產品及服務功能籌組不同團隊,像是固定式VSAT系統整合團隊、移動式VSAT系統整合團隊、衛星通訊連網服務團隊等。政府也可投入資源,如布局關鍵技術與驗證平台、盤點台灣廠商的實力與能力,以協助產業掌握新商機,擴大衛星產業規模。

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