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衞星「上車」,車聯網如何向「天」突圍?

2025-06-17 18:36

很難想象,在網絡通信已經非常便捷的今天,全球仍有約26億人無法接入互聯網,佔全球總人口的32%。

這一數據出自國際電信聯盟(ITU)2024年發佈的報告,聯盟祕書長多琳·波格丹-馬丁指出,目前,地面網絡只覆蓋了全球約10%的面積

以上提及的網絡,主要指傳統公眾移動通信網絡,也即我們日常使用的手機網絡。

回到面向汽車的車聯網,車輛需要實時獲取周圍環境信息,與雲端、其他車輛以及道路基礎設施進行高速、穩定的數據交互。

同時,在任何情況下都不能出現信號中斷或數據丟失,車聯網必須達到規模商用目的,確保汽車實現「永不失聯」的安全出行。

現有的移動通信網絡,在城市等人口密集區域實現了較為廣泛的覆蓋,但在偏遠地區、海洋、沙漠等特殊環境下,其覆蓋能力卻十分有限,撐不起車聯網的未來。

面向智能汽車等新型移動智能體,亟需探索一套全新的網絡解決方案,用更低成本提高覆蓋能力。

而科技發展的歷史經驗證明,顛覆性的應用突破往往來自跨界,當某一領域的發展出現瓶頸,技術遷移比技術本身更重要。

業界共識認為,需突破從前手機網絡形成的路徑依賴,並已在實踐摸索中明晰方向:向「天」突圍,藉助衞星通信的力量來構建汽車網絡。

實測驗證:從車路雲,到車路「星」雲

近期,銀河航天與香港應用科技研究院智慧出行團隊合作,在香港首次應用低軌衞星互聯網成功驗證了網聯自動駕駛系統。在無地面網絡覆蓋的環境下,該系統實現了網聯自動駕駛與低軌衞星通信的深度融合,通過低軌衞星為智能網聯汽車提供持續、穩定的實時通信服務。

這一突破不僅是衞星通信賦能汽車自動駕駛的里程碑,更開創了從「車路雲」向「車路星雲」一體化演進的新範式。

衞星互聯網是以衞星為接入手段的互聯網寬帶網絡架構,目前多指利用地球低軌道衞星實現的低軌寬帶衞星互聯網。

與地面網絡依靠基站進行通信不同,衞星互聯網將基站搬到了外太空,每一顆衞星就相當於一個移動的基站。

受地理條件和建設成本限制,地面基站無法在偏遠地區、海洋、荒漠、山區以及運行中的飛機等場景形成有效覆蓋。

衞星平臺的天基優勢可完美解決上述地區的互聯網接入問題,甚至實現全球網絡覆蓋。

在此次香港的應用案例中,研究團隊將銀河航天的衞星移動終端安裝在自動駕駛汽車上,通過低軌衞星連接到團隊研發的自動駕駛雲端管理平臺,依託銀河航天自研低軌寬帶通信衞星組建的「小蜘蛛網」星座,進行自動駕駛相關數據傳輸及導航信息接收與執行。 

(銀河航天在香港完成建設的低軌寬帶衞星演示站)

通過這種連接,當汽車前方有施工或道路改道時,雲端管理平臺可根據自動駕駛汽車當前位置實時下發更新的導航信息,提升行駛效率。測試過程中,共有3顆低軌衞星先后經過測試區域並提供衞星網絡覆蓋。

香港擁有眾多島嶼及大量山地環境,部分地區通信網絡覆蓋存在盲區,是衞星互聯網的典型應用場景。

同時,衞星通信低時延的特性在此案例中也得到了充分體現。測試結果表明,低軌衞星通信能夠滿足自動駕駛汽車的低時延數據傳輸需求,數據傳輸端到端時延小於100毫秒。

關於衞星通信支持自動駕駛,天兵科技創始人康永來就曾明確指出,就通信效率而言,低軌衞星低時延、高可靠、全球無死角覆蓋,是世界上繼5G之后新的通信衞星研究體系的核心優勢。自動駕駛、無人駕駛需要實現釐米級的定位精度,低軌衞星可以解決這一問題,同時還能破解目前自動駕駛過程中的種種難題。

衞星互聯網作為下一代網絡通信方案,還具有鏈路損耗低、發射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低等優勢,具備增強通信、偵查監視、防禦預警、定位導航、應急救援等諸多關鍵且實用的功能。

技術演進:「天地一體化」網絡革命,衞星通信是重要選項

衞星互聯網是顛覆傳統網絡發展路徑的技術,亦是全球通信網絡技術演進的重要趨勢。

在人們對網絡通信要求持續提高的背景下,移動互聯網從2G時代,發展到5G時代,網速從早期的100kbps提升至數十Gbps。

在萬物互聯的新時代,以自動駕駛、物聯網、遠程醫療、工業互聯網等為代表的應用場景不斷拓展和深化,對網絡性能提出更高要求,5G 侷限性顯現

中國在推進5G通信發展初期,基於國際電信聯盟(ITU)定義的5G三大應用場景,規劃了三個核心方向:

增強移動寬帶,旨在提供更快的數據傳輸速率和更大的網絡容量;超大規模機器通信,即超大規模接入,支持海量設備的低功耗廣域連接;超高可靠低時延通信,確保關鍵任務型應用的實時性與可靠性。

從實際商業化進展來看,由於電信運營商的核心資源與業務重點集中於公眾移動通信網絡,當前5G技術規模化落地的重點仍為增強移動寬帶。原本規劃中面向汽車、工業控制等領域的超高可靠低時延通信,儘管在技術層面取得部分突破,但尚未形成規模化商業應用,實際發展進度滯后於預期。

衞星互聯網的融合,可以讓5G突破侷限,憑藉衞星互聯網全球覆蓋、傳輸時延小、更低成本、更高性能的優勢,與地面網絡形成有效補充。

6G時代正迎面走來。在5G通信技術的三大應用場景基礎上,6G進一步擴展至六大核心應用場景:沉浸式通信、超大規模連接、超高可靠低時延通信、泛在連接、通信AI一體化、通信感知一體化。

其中,「泛在連接」旨在實現全球立體覆蓋,支持地面網絡和非地面網絡深度融合,使通信服務真正實現無處不在。衞星互聯網正是6G「泛在連接」場景的核心支撐。

中國信通院《6G總體願景與潛在關鍵技術白皮書》指出,實現星地一體融合組網是6G時代中的關鍵技術

即,地面網絡與衞星網相結合,利用地面網絡實現城市熱點常態化覆蓋,天基、空基網絡實現偏遠地區、海上和空中按需覆蓋,最終達到空基、天基、地基網絡的深度融合。

從5G向6G的演進,絕非傳統網絡路徑的簡單線性升級,而是一場涉及整個通信網絡結構的顛覆性變革。

在此進程中,衞星互聯網將與地面通信網絡深度融合,共同構建起天地一體化網絡。

衞星互聯網作為體系中的關鍵基礎設施,不僅是突破5G侷限的關鍵力量,更是6G開啟「星辰大海」征程不可或缺的核心拼圖。

它將在全球通信、物聯網、智能交通等諸多領域發揮至關重要的作用,成為推動人類社會邁向全域互聯時代的戰略支點,為未來網絡的發展賦予無限可能。

成本重構:「5G+衞星+PC5」融合組網,規模經濟的更優解

五部委公佈車路雲試點城市名單,車路雲正加速從試點示範向大規模商用跨越。

過去很長一段時間,車路雲一體化系統高度依賴PC5鏈路構建通信基礎,PC5是基於終端間的直聯通信方式,負責近程數據交互。

但實踐證明,單純依靠PC5,並非最優解。PC5具備低時延、高可靠性的技術優勢,卻存在難以克服的系統性缺陷。

其一,路側需大規模鋪設路側單元(RSU)設備,承擔道路與車輛、平臺之間通信的重任,導致建設成本居高不下

國聯證券報告顯示,北京亦莊智能網聯示範區1.0和2.0項目在60平方公里範圍內部署256個RSU,覆蓋329個智能路口,按單價5萬元估算,RSU設備成本超千萬元。工信微報統計顯示,全國已部署RSU超8700套,按同等單價測算,RSU 成本超4億元。

但此前部署的RSU設備主要集中於示範區內,若面向車路雲未來規模商用的目標,在全國範圍內鋪設,所需資金投入更加巨大,顯然違背了通信基礎設施建設的經濟性原則。

其二,PC5作為廣播網的經濟價值和使用場景相對有限,缺少全國性統籌,缺少持續規模的規律維優。

在「車路雲50人論壇——車雲5G專網建設研討會」上,來自華為的無線車聯網產品管理專家指出,在缺少路側覆蓋和網絡應用的情況下,車端搭載意願低,PC5車端滲透率小於1%。

該專家進一步強調,"車聯網的核心在於車,應用的關鍵在於解決車端滲透率問題。當前5G網絡與5G-A技術演進已能充分滿足車聯網業務需求——5G已實現全國規模化覆蓋,這將大幅降低產業部署門檻,為規模化落地提供可行性支撐。"

其三,車路雲系統也需要中心化網絡支撐,而單純PC5鏈路,無法提供完整的系統級解決方案

正因如此,產業界逐漸意識到,過去僅僅聚焦在PC5鏈路上投入,開始制約車路雲一體化系統的發展進程,是時候引入系統性的解決方案,採取融合組網模式。

當前,產業主流網絡建設思路是,依賴5G 網絡基礎實現廣覆蓋,在關鍵/複雜路口場景採用5G Uu與PC5融合組網,按需疊加RSU。

該模式利用5G Uu 的大帶寬、廣覆蓋 特性以及PC5 低時延、高可靠性優勢,從而解決規模化部署、連續覆蓋及成本控制難題,並提升整體通信性能。

同時,複用PC5在示範區積累的路側對接經驗,助力運營商突破數據授權與基礎設施互聯瓶頸。

但5G 宏基站全面鋪設成本極高,短期內,基本只能滿足城市區域的覆蓋。

據比科奇微電子數據顯示,若要實現全球覆蓋,5G室外宏基站至少需要建設1000萬台。運營商採購並部署單台5G宏基站的成本約為16萬元,整體投資將超過1.6萬億元。

若部署1000萬台5G宏基站,年耗電量對應的電費將高達1500億元。

若具備全球覆蓋優勢的衞星互聯網參與組網,現有的車聯網將實現從區域網絡(即城市車聯網),向全域網(即實現全部陸地聯網)的跨越式升級,從而構建起真正意義上的車聯網。

低軌衞星星座最少僅需數百顆衞星就可實現全球覆蓋。美國星鏈計劃單顆衞星成本約為50 萬美元,我國銀河航天單顆衞星研製成本已降至千萬量級。綜合產業研判及實踐情況,未來民用衞星單價有望降至百萬級。

此外,衞星部署無需支付地租,建成后除設備折舊外基本無持續運營成本,隨着用户規模擴大,單位成本將持續下降,規模經濟優勢將更加突出。

產業發展進程始終與技術迭代、政策導向及資源稟賦緊密結合,在不同階段面臨着不同的發展路線選擇。

未來,在天地一體化的網絡架構下,車聯網融合組網將整合「5G/6G移動通信網+衞星互聯網+PC5直連通信」三重技術底座,構建覆蓋更廣、效能更優的新型基礎通信設施體系,實現成本結構重構,達到規模經濟更優。

戰略卡位:國家必爭制高點,車企角力新戰場

在全球通信網絡向「天地一體」架構加速演進變革的背景下,衞星互聯網已成為各國搶佔未來通信制高點的戰略必爭之地

「若缺乏自主可控的產業生態,我們在國際電信組織的標準制定中將失去話語權。」某通信行業專家對「車路雲50人」強調,「通過衞星網絡的前瞻性佈局,我們實際上是在為下一代通信標準制定搶佔戰略制高點,這種卡位對未來產業競爭至關重要。」

自2020年4月國家發改委將衞星互聯網納入"新基建"範疇以來,我國衞星互聯網發展進入快車道。

2025年初,國家發改委、國家數據局、工信部聯合發佈《國家數據基礎設施建設指引》,明確提出構建"天地一體"衞星互聯網體系,相關部署在上海、深圳、西安、武漢等地加速推進。

由國家發改委批准的兩大國家級星座項目亦取得突破性進展。

2021年,經國務院批准,國資委組建了中國衞星網絡集團有限公司(簡稱「中國星網」),作為國家級戰略舉措,旨在統籌規劃我國衞星互聯網產業。

中國星網於2024年底完成"國網"星座首次批量組網,標誌着我國低軌互聯網星座建設進入實質階段。國家發改委覈准批覆G60星座由垣信衞星主導,也於2024年8月發射首批18顆組網衞星。

衞星通信網絡加速形成,其應用領域也將不斷擴展,從廣播電視、手機等向汽車、智慧城市、低空、應急救災等領域滲透。汽車天線尺寸比手機更大,汽車天線仰角範圍比手機更廣,接收衞星信號的有效面積更大,是衞星通信更理想的載體。

專家預測,衞星通信在汽車領域的應用前景將遠超手機端,2025-2030年或成為車企競爭新戰場。特斯拉、吉利、比亞迪等明星車企已率先佈局。

馬斯克的SpaceX發射的「星鏈」星座低軌衞星,已部署超6600顆。2024年5月,星鏈軟件開發師Julien Villa-Massone透露,SpaceX正着手開啟特斯拉汽車直連衞星計劃。預計2025年底,所有配備4G功能的特斯拉汽車有望獲得基礎性網絡接入。

吉利汽車正加速推進"未來出行星座"建設,構建覆蓋全球的衞星網絡,為自動駕駛與智能網聯汽車提供實時通信與高精度定位支持。

在2024年世界智能網聯汽車大會上,吉利董事長李書福透露,星座在軌衞星已達30顆,通過三個軌道面部署實現全球90%以上區域24小時覆蓋。他進一步強調:「未來,吉利汽車將實現‘永遠在線’——無論城市、鄉村,還是高山、海洋、沙漠、草原,衞星通信將保障車輛永不失聯。」

比亞迪仰望U8越野玩家版搭載了衞星通信終端,由比亞迪通信信號攜手中國電信共同研發,在地面移動網絡和固定網絡覆蓋不到的地方,衞星通信提供可靠的雙向語音通話、雙向短信通信,保障汽車可按需接入衞星網絡。

......

車聯網演進過程中,汽車、通信、衞星、算力四大領域深度融合將成為技術發展的必然走向。

由導航衞星提供釐米級高精度定位服務,通信衞星實現全球無盲區數據傳輸,地面基站覆蓋城市區域提供高速率低時延通信,邊緣計算節點實現車輛數據實時處理。

這種協同架構將延展衞星通信在汽車的應用場景,從應急通信向自動駕駛、遠程操控、智慧交通等不斷延伸,最終形成「天地一體」的智能出行網絡

寫在最后

技術演進史反覆驗證了同一個真理:規模經濟是技術生存的關鍵,無法實現規模化落地的方案終將被市場淘汰。

車聯網通信技術的演進,本質亦是「成本與規模」的博弈。誰能以更低成本解決相同問題,誰就是贏家。

從PC5到5G再到衞星,最后實現多種通信方式的融合組網,每一次技術和方案演進都在追尋更低的單位成本與更大的覆蓋範圍。

衞星互聯網憑藉「全球一枚棋盤」的先天優勢,徹底打破了地面網絡的物理束縛,為車聯網規模商用鋪就了「星辰大海」之路。

本文來自微信公眾號「車路雲50人」,作者:胡小鳳,36氪經授權發佈。

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