除半導體外，衛星產業也被視為未來重要國家戰略產業之一，而物聯網的廣泛應用也進一步提升衛星的偵測與分析能力；在歐、美、中等國的政府與企業紛紛加大資源投入下，未來的科技爭霸戰將由地面延伸至太空領域。

圖片來源 : shutterstock、達志影像

全球衛星物聯網市場規模與發展趨勢

根據 IoT Analytics 《2022-2026年衛星物聯網連接市場報告》，低軌衛星（Low Earth Orbit，LEO）的衛星物聯網市場將在2022-2026年間以25%的複合年增長率成長。事實上，在過去幾年業者部署的衛星物聯網網路多半都利用低軌衛星技術，主要原因為低軌衛星具備兩大特點。第一為更適合低功耗通訊，由於低軌衛星通常部署在200公里高度以下，距離地球更近表示更低的訊號傳播損耗，從而降低用戶設備的功率要求，使其成為與低功率物聯網設備通訊的理想選擇。第二為更低的成本與更快的部署速度，當前多數低軌衛星都是利用立方衛星（CubeSat）的技術所生產，立方衛星特性為以10cm×10cm×10cm為每一標準單位，而每單位重量不超過1.33公斤，使公司能夠批量生產零組件，大幅降低設計和開發衛星的成本和時間；如今，立方衛星技術與低軌衛星的結合代表可快速部署衛星且能夠規模化生產。

圖1. 衛星物聯網市場的參與者正蓬勃發展

資料來源：IoT Analytics

在衛星生態系中，協作是不可避免之事，一般而言，不管是大型衛星或小型衛星，其地面系統的基本功能是相同的。地面系統最主要的功能，為支援衛星本體與酬載的運作，及將接收到的任務資料傳輸給使用者。地面系統可能依不同的任務需求而有不同的設計，例如通訊任務與遙測任務在使用通訊頻段與資料處理上有相當差異。但當前地面和衛星物聯網營運商越來越多以合作方式提供混合連接解決方案，如Kinéis和德國電信。Kinéis的KIM 1模組現已通過德國電信的認證，後者的客戶可以在混合蜂巢式衛星解決方案中使用，該解決方案需要在最終用戶設備或衛星終端中嵌入兩個不同的射頻晶片組；此外，透過單一通信射頻晶片組提供地面和衛星連接的新技術正在發酵。例如LoRa Edge LR1120晶片組支持 Sub-GHz LoRa、SATCOM S-band 與 2.4 GHz Lora。在技術發展下，地面和衛星連接的單一通訊射頻晶片組也可以透過在現有物聯網設備上進行零組件升級，允許供應商利用現有的認證、設備和生態系統。

各國政府端出太空政策發展戰略產業

● 美國：起步較晚，但實力遙遙領先
拜登政府在2021年宣布成立國家太空委員會（The National Space Council），作為川普時期成立新軍種「太空軍」的擴充。有別於川普時期將太空視為軍事競爭力，國家太空委員會的作用更為多元，可概括分為五大任務，分別為 (1) 審查、制定並向總統提供關於太空政策和戰略的建議、(2) 協調美國太空政策和戰略的執行、推動民用、商業和國家安全太空活動的同步化，以強化美國太空競爭力、(3) 整合各部會與機構，共商國家太空政策發展方向、(4) 強化太空活動的合作，如技術發展、商業模式、軍事用途、及(5)解決各方在太空政策上的分歧。同時，美國先前也曾推出「美國太空優先框架」（United States Space Priorities Framework，USSPF），維持該國在太空科學與技術研發的領導地位，包含利用太空技術監測氣候變化，積極推動STEM（Science科學、Technology技術、Engineering工程、Math數學）科學人才，同時著重太空商業化能力。整體而言，雖然美國在2019年以後才開始陸續提出相關政策，但民間企業如Space X、Arianespace、Blue Origin、United Launch Alliance與軍工複合體企業（如洛馬、雷神）的尖端科技卻讓美國具備後發先至的能力。

● 中國：積極爭奪太空霸權，但成效待觀察
自2010年以來，中國太空產業正在快速崛起，在火箭發射方面，2022年全球的數量可能會再創新高；中國計劃於2022年至少將140個太空設備送進太空並全面建成空間站。根據統計，2021年中國進行了55次衛星發射，發射次數為世界第一，同時也創造了中國發射次數的新紀錄。《2021中國的航天》白皮書指出，過去5年，中國除了向委內瑞拉、蘇丹和阿爾及利亞提供衛星產品外，還完成了巴基斯坦遙感衛星一號的交付。此外，中國還跟巴基斯坦、沙特阿拉伯、阿根廷、南非、阿爾及利亞、泰國等國家開展衛星合作；與其同時，中國太空站也向聯合國會員國開放實驗專案，當前已經有17個國家的9個專案進入中國太空站科學健行實驗。從上述種種可看出中國太空政策發展為強調國際太空站建立以及透過與開發中國家合作來提升話語權。

在衛星發展部分，雖然與多國展開合作，但其衛星產業鏈規模較小，産業鏈中整機制造、衛星發射等産業仍處於發展初期，因此中國的作法為整合軍民體系，建立衛星生産線和精實生産管理系統，包含「衛星設計 — 生産線 — 供應鏈」的量産「鐵三角」模式。確實，面對國際業者的衛星發射規劃，如SpaceX「星鏈計劃」的4.2萬顆、Oneweb星座4.8萬顆、亞馬遜的3,236顆相比，依舊需要投入較多資源趕上。多家調研機構預測，中國衛星物聯網組成的商機可在2030年達到千億人民幣規模，目前由中國航天科工集團、中國航天三江集團、九天微星、銀河航天等公民營企業合力投入，除了製造據點外，企業也紛紛建立衛星研發實驗室，同時導入智慧製造，調整衛星的生產模式。其中，3D列印被認為在衛星製造上具備突破性的技術，能解決傳統航太的複雜設計問題，特別是在通訊天線的製造上。

● 歐洲：集合聯盟力量與美中競爭
歐盟委員會於2021年4月28日通過歐盟太空法規（EU Space Regulation），其中針對歐盟太空計畫　（The EU Space Programme）在2021~2017年的預算高達148.8億歐元，是歐盟有史以來規模最大的太空計畫，將所有太空活動都納入單一的計畫當中。該計劃的發展目標明確，包括至少30個作為地球觀測和衛星導航的歐盟衛星升空、為歐盟太空產業提供250,000以上個工作、增加太空產業產值達46-54億歐元、全球有超過20億個裝置使用伽利略衛星定位系統、60%的歐洲公司使用哥白尼計畫的地球觀測數據，並帶動公司該部門收入10%以上的增長。在低軌衛星部分，預計發展100顆在400至 500公里高度的高傾角軌道上運行的衛星；同時建立自身量子通訊網路，作為發展太空產業的關鍵基礎設施，這個稱為「EuroQCI」的專案整合許多業者，包括義大利國防暨航空業者Leonardo與NRiM 氣象研究所、法國電信業者 Orange、空中巴士等。歐洲發展太空產業的策略依舊是聯盟型態進行，各國企業各自發揮所長。

值得一提的是，過去歐盟的產業發展，例如工業4.0，皆是由西歐國家推動，但在太空衛星產業上，東歐國家也能占一席之地，原因在於中東歐國家在前蘇聯時期擔任當時蘇聯經濟體下重工業生產的角色，因此在航太國防上較為上手。事實上，在歐盟的太空政策下，新的歐盟太空計畫局 (European Union Agency for the Space Programme，EUSPA) 已於2021年在捷克布拉格設置，位於捷克的EUSPA員工人數預計未來將增加至600人，並著重在航太、地球觀測、安全通訊等領域的研發。而當前捷克已有100多家企業與新創與歐洲太空總署簽訂合作契約，提供軟硬體系統與設備服務，歐洲太空總署也在該國成立企業加速中心，以孵化太空專利、衛星導航、遠程地球觀測等新創發展。歐盟預計在未來發射更多衛星，以強化如氣候監測、農業災害掌握、飛機導航精確度調整等面向。

我國廠商佈局衛星供應鏈相關機會

我國雖然較晚發展太空產業，但強項為資通訊設備與服務，在低軌衛星部分，於衛星製造及相關地面接收設備之元件及系統供應領域，有機會切入國際供應鏈，爭取龐大商機。一般來說，低軌衛星相關的產業鏈包含衛星訊號地面設備、移動式接收器、訊號收發器、功率放大器、射頻、Wi-Fi路由器等；而我國的超高頻段衛星通訊多工器／收發器、車用玻璃平板陣列天線、毫米波天線模組與整合型衛星終端設備相當具競爭力。目前已經有將近40家企業切入SpaceX與Oneweb供應鏈，未來預期可能有成百上千台終端需求，市場規模高達千億元。我國業者如台光電、華通、捷揚、晶泰、昇達科、同欣、金寶、太空中心等企業與機構已經搶進，未來可在技術進一步帶動下，提升整顆衛星製造的自有零組件比重。

【本文僅反映專家作者意見，不代表本報立場。】

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