每天利用手機查看各種訊息、新聞、追劇已經成為日常生活，甚至對網速及低價格的追求，無法想像沒有行動網路的生活。試想如果每天限制只能使用一小時的上網服務，而且訊號不穩定，更不用說想觀看YouTube，你可以忍受多久?

這些日常的隨時連網生活，對船上的船員而言，卻不是那麼理所當然，船上生活彷彿與世隔絕，還必須忍受枯燥的海洋環境，似乎比我們更需要網路與外界連結。儘管後來船員已可以購買無線網路卡，但價格高昂，訊號也不穩定，一直要到近幾年，船東透過船上裝設衛星網路天線，提供船員在海上上網的服務，情況才逐漸改善。

但實務上，雖然船員使用海上連網較以前改善許多，但仍存在許多使用上的限制。先假設船東願意提供船員福利，在船上裝設天線並釋放給船員使用，但連網速度慢、流量管制，或者只能是文字通訊軟體才能使用等，即使提供船員可自行購買更多流量，但價格也不便宜，而且可能航行到部分海上區域時，會沒有訊號。

衛星是唯一的基地台 海上網路架設不易

究竟海上上網為何如此困難？這跟存在已久的船員短缺問題可能也息息相關，因為如果可以克服無線上網的問題，或許就可以提高船員上船的意願，而希望公司可以提供無限度的上網，應該是所有船員的心聲。

海上網路是透過衛星上網設備進行衛星通訊，衛星通訊是利用衛星中的轉發器作為中繼，將電波放大後，再反射或轉發放大無線電訊號發射到地面，達到兩站或多站間的通訊。

所以簡單來說，可以想像衛星通訊，就是把通訊基地台從地面移到太空，讓訊號範圍涵蓋更廣，因此衛星通訊具有覆蓋範圍廣、可通訊距離遠、不受地形限制等優點，可非常有效解決目前地面有線及無線網路無法達到區域，補足地面光纖無法到達的區域，所以當船隻和航空器因離地無法利用有線通訊時，衛星通訊即可補足其不足。

提供衛星通訊的基地台-通訊衛星，可按照其運行軌道高度分為三類，包括同步軌道（Geostationary Earth Orbit；GEO）、中軌道（Medium Earth Orbit；MEO）和低軌道（Low Earth Orbit；LEO）等三種。

同步軌道衛星多用於通訊、天氣和國防，其運行軌道距離地球約3.57萬公里，運行方向與地球自轉方向相同，繞行一圈約需24小時，等同於地球自轉週期，如果從地表觀測站看上去就像靜止不動。

其次中軌道衛星，顧名思義其距離地球表面較近，落在0.2~3.57萬公里之間，主要用於導航衛星系統，例如美國全球衛星定位系統（GPS）和中國北斗衛星（Beidou）。

而最後距離地球地面僅0.06~0.2萬公里之間的低軌道衛星，在馬斯克於2015年提出SpaceX將推動「星鏈計劃」（Starlink）後，已是當前最熱門的話題之一，LEO衛星可用來蒐集地表大數據外，也做新型通訊衛星系統之用。

圖一 : 海上網路是透過衛星上網設備進行衛星通訊，衛星通訊是利用衛星中的轉發器作為中繼，將電波放大後，再反射或轉發放大無線電訊號發射。（source: pexels-fatih-turan）

低軌道衛星產業化 科技巨擘爭相搶佔

LEO衛星因離地球表面較近，相對於其他衛星而言，與地球間訊號較強，也能減少訊號傳遞的延遲時間，但也因距離越地球越近，繞地球一周的時間越短，需要大量衛星，才能滿足隨時都有一顆衛星來進行通訊，使得低軌道衛星需透過大量製造小型衛星，朝「星系化」趨勢發展，且由於每顆衛星使用壽命約為5~7年，此後每年都需持續製造和發射新的微型衛星來進行汰換，才能維持衛星系統的良好運作。

目前全球著名推動LEO通訊衛星星系計畫，除SpaceX推出Starlink星鏈計畫外，Amazon旗下Blue Origin公司提出 Kuiper 計畫，規劃將發射約3200個LEO網路衛星，並於上個月傳出已於4月收購臉書衛星網路部門，加速其LEO聯網計畫。

此外專門負責設計和製造星座衛星的OneWeb，目前已發射254顆衛星，將為高緯度區域，如阿拉斯加、北歐、格陵蘭和北極地區，提供高速網路服務。加拿大衛星通訊公司Telesat也積極投入LEO項目，預計於2022年開始提供網路服務。

LEO衛星在短時間內造成一股炫風，受惠於火箭發射成本的大幅降低。許多公司看好LEO衛星帶動大量發射微型衛星的需求商機，積極投入研發微型衛星的發射載具，火箭發射能力的高度突破，大幅降低了發射成本。以SpaceX為例，因成功開發可回收的火箭，加上每次可發射的衛星量持續上升，今年初破紀錄一次成功發射143科微型衛星，據報導當前SpaceX火箭每公斤發射成本最低只要1,410美元。

要大量部屬軌道衛星，就得仰賴體型重量較小的微型衛星，當前微型衛星重量約100公斤以下，奈米衛星更是僅約幾10公斤重量。由於微型衛星或奈米衛星的製造成本低，技術門檻較低，讓越來越多資金投入這個產業。

衛星走向模組化與標準化 台灣切入機會看漲

圖二 : 台灣的衛福七號也是低軌道衛星，是由台灣設計，近40家業者投入。（source:科技部）

衛星本體未來將走向模組化及標準品的趨勢，且提到奈米衛星使用年限低，需有長期且穩定供貨能力來支撐，也讓台灣廠商有機會切入LEO需求供應鏈，積極在衛星產業展開布局。

整體衛星營收市場中，大致可分為地面接受設備、通訊服務、衛星製造及衛星發射服務等，根據估計其中地面接收設備領域，營收約佔整體市場近五成，而台灣廠商因在地面接收設備元件的發展較成熟，在此一領域具有高度競爭力，扮演元件供應商角色，包括提供小型衛星地面站（VSAT）設備，如天線、高頻無線通訊模組、機組構件、電源供應器等元件，也因相較於提供家中基地台，衛星運作的太空環境條件更為嚴苛，可創造的附加價值也越高。

另在衛星製造領域上，也有半導體封測及衛星晶片等廠商，積極切入製造供應鏈中。如果通訊服務能順利展開，隨著用戶增加，對終端需求上升，未來商機無限。

低軌道衛星通訊不受地形限制的優勢，提高網路覆蓋率，為當前發展智慧航運如無人船或智慧船舶，關鍵且根本須先解決的通訊問題提供良好的解決方案，今年初由IBM與海研組織Promare開發號稱AI船長的自駕船-五月花號，與法國達利斯集團（Thales Group）合作，利用銥星通訊公司推出的銥星系統（Iridium Certus），在運行過程中即時監控AI系統。

看似前景可期的衛星通訊，但太空競賽是個耗時耗資的產業，以去年受到新冠疫情影響，宣布破產的Oneweb，最終被英國政府與印度財團標，但對衛星通訊服務提供商而言，未來仍有許多難題需克服。

先是成本定價問題，星鏈計畫在去年提供初始beta服務，開放大眾申請，用戶需花499美元買衛星天線連接衛星，每個月再付99美元Wi-Fi服務費，從部分市場滿意度調查結果顯示，即使目前設備定價其實並不符成本，SpaceX自身負擔了2/3成本，但對美國偏遠地區所得相對較低的居民來說，此安裝費用跟費率價格仍然不低，但要吸引住在都市的人似乎更不可能。同樣的價格及網速，還不如使用光纖網路，也因此SpaceX希望搶食機上Wi-Fi市場，目前已向美國政府申請星鏈設備安裝到移動式地面站，也正在與幾家航空公司洽談，提供機上Wi-Fi網路服務。

但在提供海空通訊服務市場領域，還必須面對老牌衛星服務提供商競爭，這些過去使用同步衛星提供通訊服務的公司，也開始投入部署低軌道衛星，例如英國衛星通訊公司Inmarsat在上個月，即宣布將發射一組LEO衛星，並與5G行動衛星和其現有的地球同步軌道（GEO）衛星相結合，為客戶提供更廣和更高效能的通訊能力。

結語

對消費者而言，尤其是船員來說，能夠在海上自由使用網路將會是一大福音。受惠於低軌道衛星通訊的普及，未來海上通訊環境可望大幅改善。低軌道衛星通訊可為未來通訊，實現其全領域網路概念，填補了現在無線通訊網路無法到達的區域，達到陸海空的全面覆蓋。

*刊頭圖（source: pexels-spacex）