天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)通信在集裝箱物流供應鏈數(shù)字化轉型中的應用

在集裝箱物流供應鏈數(shù)字化轉型中的應用公司簡介北京國電高科科技有限公司是一家為用戶提供覆蓋全球的天基物聯(lián)網(wǎng)(窄帶)通信服務的高科技民營企業(yè)，為用戶提供衛(wèi)星通訊服衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)運維服務等涵蓋物聯(lián)網(wǎng)應用全要素的整體化數(shù)字服務能公司建設運營的天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座是國內(nèi)首個基于低軌小衛(wèi)范圍內(nèi)的短數(shù)據(jù)通信服務，具有高容量(支持數(shù)億終端)、準據(jù)隨時接入衛(wèi)星網(wǎng)絡)、低成本和低功耗等特點，是地面物聯(lián)網(wǎng)的必要補充。天啟星座由38顆衛(wèi)星組成，采用兩種軌道的子星座組成混合星座來實現(xiàn)全球覆蓋；使用45°低傾角衛(wèi)星星座實現(xiàn)對中國大陸36顆衛(wèi)星組成；使用高傾角軌道衛(wèi)星星座實現(xiàn)對極地地區(qū)的覆蓋，天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座目前已實現(xiàn)14星在軌運行，已完成星座第公司資質(zhì)北京國電高科科技有限公司ResearchandDevelopmentCenterDepartmentandHumanResourceDepartmeMaturityLevel3Rating.9榮譽證書榮譽證書專情背新專情背新北京國電高科科技有限公司發(fā)證時間有效期：二年公司成立于2015年，位于北京市海淀區(qū)中關村北部科技城。2017年，天使輪融資引入騰業(yè)創(chuàng)投；獲得機構投資金額超過3億元。技術目標：一、星座的時間重返率達到1.5小時，即對地球中低緯度任意一個地點的信息采集能夠做到1.5小時一次；二、天啟物聯(lián)網(wǎng)系星終端的功率降低到0.1瓦(100毫瓦)。中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司(簡稱：中集集團),中集集團的供應鏈在實際業(yè)務運行中主要涉及集裝箱為載體的物流鏈條管理，其管理的集裝箱數(shù)量超過4000萬個，集裝箱的貨運集裝箱周轉范圍越來越大，流轉環(huán)節(jié)復雜，導致物流的運輸?shù)捎谧鳂I(yè)調(diào)度以及作業(yè)指令的發(fā)出、接收和監(jiān)控大多依靠紙面單證和對講機傳遞等方式實現(xiàn)，這對集裝箱的單個集裝箱的周轉時間越來越長，集裝箱資產(chǎn)的利用率有待供應鏈中集裝箱運輸損耗嚴重，據(jù)統(tǒng)計每年平均有546個集億美元；集裝箱盜竊也有可能發(fā)生在集裝箱運輸?shù)娜我画h(huán)節(jié)甚至任一地點，這包括發(fā)貨點的港口、站點或堆場；貨物運集裝箱運輸過程不透明，箱體在線監(jiān)測存在盲點，貨物運輸過程中出現(xiàn)損失導致的投訴難以統(tǒng)計。供應鏈中集裝箱運輸錯誤導致船上錯誤的裝載等管理操作的失誤因素，造成裝載不當，集裝箱貨物損壞，使客戶對集裝箱運輸?shù)恼w效率和通信瓶頸及物流運輸場景中存在集裝箱監(jiān)管盲點提供基于衛(wèi)星通信警測天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱運行管理平臺綜合運營支撐云平臺測測理知服務層傳輸層顯示層應用層感知層系統(tǒng)通過在中集集團所屬的集裝箱上部署基于天啟低軌衛(wèi)星通天啟星座為我國首個低軌物聯(lián)網(wǎng)通信星座，天啟星座由38顆衛(wèi)星組成，目前已經(jīng)14星在軌運行，并提供數(shù)據(jù)商業(yè)服務，采用兩種圖2:天啟星座組網(wǎng)示意圖空間段：主要是由38顆DCS衛(wèi)星，構成天啟衛(wèi)星星座，以及DCS載荷系統(tǒng)組成，實現(xiàn)全球覆蓋；通過部署在六個軌道平面上的38顆衛(wèi)星，由通信鏈路將多個軌道平面上的衛(wèi)星聯(lián)結起來形成，形截止目前(2022年1月)天啟星座已實現(xiàn)14星在軌運行，可為全球中低緯度任意地點的信息采集能夠做到1.5小時一次，單可進行不少于4分鐘的數(shù)據(jù)有效發(fā)送時間，目前的衛(wèi)星載荷的率為300bps,對應的單次通信可傳輸9kb的數(shù)據(jù)內(nèi)容。的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)無線通信終端，可以與在軌天啟衛(wèi)星系統(tǒng)的DCS載荷率低于8W;基于目前星座通信能力可實現(xiàn)全球任意一點90分鐘以內(nèi)圖3:TQZD-01衛(wèi)星通信終端開發(fā)業(yè)務應用。該平臺是我司(北京國電高科)專門針對集裝箱垂直造、流通、逆向(回收)等主要環(huán)節(jié)中，天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管理系統(tǒng)重點針對中集集團的供應鏈的計劃、流通、逆向(回收)存管理系統(tǒng)(WMS)同生產(chǎn)與運營計劃(S&OP)、訂單管過天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱運行管理平臺以及天啟星座的低軌衛(wèi)星通在供應鏈的逆向(回收)環(huán)節(jié)，天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管理系統(tǒng)采用我司(北京國電高科)系統(tǒng)加強了用戶物流供應鏈的集裝箱運輸流轉過程的可控性和傳感器群圖4:系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸架構示意圖天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱運行管理平臺(簡稱TQIntelligent系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫初始化圖5:系統(tǒng)平臺界面示意圖在運輸環(huán)節(jié)中實現(xiàn)集裝箱狀態(tài)在線監(jiān)測，提高集裝箱的運輸在儲存環(huán)節(jié)，系統(tǒng)可針對集裝箱的權屬、狀態(tài)等進行在線監(jiān)管，提高集裝箱的流轉效率，降低企業(yè)提供物流服務的印象在回收階段系統(tǒng)可實現(xiàn)集裝箱的定位、權屬、軌跡狀態(tài)等信助力中集集團的物流供應鏈從“勞動密集型”向“技術密集型”轉現(xiàn)代化倉儲、多式聯(lián)運轉運等設施的數(shù)字化快速響應提高物流供應鏈的抗風險能力通過基于天啟低軌衛(wèi)星通信的天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供管理系統(tǒng)在集團內(nèi)部署，實現(xiàn)集團內(nèi)部物流供應鏈上各礎信息的動態(tài)重構，建設動態(tài)的、可重構的物流供應鏈。助物流供應鏈同步化協(xié)作提高抗風險能力通過天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管理系統(tǒng)在中集集團供應鏈各環(huán)節(jié)上部署，提供集團內(nèi)部物流供應鏈上的同步化協(xié)作能力，實現(xiàn)集團內(nèi)物流供應鏈上運行參與成員單位之間的物流生產(chǎn)運行相關數(shù)據(jù)同步管理，通過物流供應鏈的條數(shù)字化解決供應鏈各參與單位的生產(chǎn)同步化問題，通過實現(xiàn)集團內(nèi)部物流供應鏈的同步化運作以提高物流供應鏈的抗物流供應鏈的數(shù)字化轉型實現(xiàn)彈性、可靠性的提升供物流服務的連續(xù)性。天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管理系統(tǒng)實現(xiàn)中集集團物流供應鏈的數(shù)字化轉型提高了其物流供應鏈應對不確定性干擾的能力，可以更好應對不確定環(huán)境。通過天啟衛(wèi)星通信使中集集團物流供應鏈可視性得以實現(xiàn)，通過提高物流業(yè)務的過程管理提供物流服務的質(zhì)量服務，可以滿足供應鏈最末端的下游客戶的需求。數(shù)字化轉型為中集集“大腦”,在傳統(tǒng)的集裝箱制造行業(yè)縱深行業(yè)上，使集裝箱智能化、優(yōu)化完善物流供應鏈結構模式并提升了供應鏈上的合作關系，與數(shù)字化提升前的物流供應鏈相顧客服務水平、降低物流成本等功能；使得中集集團為客戶可提供高效、精準、具有經(jīng)濟效益的物流服務以滿足不同訂單種類和地域的需求；為中集集團提供了更完善的物流可視化服務，簡化建立需求驅(qū)動的物流供應鏈通過物流供應鏈的數(shù)字化重構，實現(xiàn)中集集團物流供應鏈管理系統(tǒng)實現(xiàn)以訂單驅(qū)動方式的轉變，實現(xiàn)物流服務以用戶需求訂單為逐級驅(qū)動的訂單驅(qū)動模式，從而使供應鏈系統(tǒng)得以及時響應用戶在物流供應鏈上建立相互協(xié)作關系通過物流供應鏈的數(shù)字化提升，圍繞中集集團核心業(yè)務，實實現(xiàn)物流服務雙方共贏的業(yè)務模式，同物流服務的需求方建立長采用天啟低軌衛(wèi)星通訊技術的天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座是國內(nèi)首個基于低軌小衛(wèi)星星座的商業(yè)物聯(lián)通訊系統(tǒng)，天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座目前已實現(xiàn)14星在軌運行，可廣主要原理天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座集合物聯(lián)網(wǎng)采集、低軌窄帶衛(wèi)星通信、地面接收等技術手段，地面通過基于擴頻抗干擾技術的衛(wèi)星物聯(lián)可展開賦型天線等關鍵技術，在百毫瓦終端功耗的條件下將用戶終端接入成功率控制在95%以上，指標達到國際先進水平。技術創(chuàng)新地面終端、地面站、衛(wèi)星測控、衛(wèi)星運營、數(shù)據(jù)分析平臺的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)完整技術產(chǎn)業(yè)鏈；通過工業(yè)級器件選用和可靠性保證技術和高度集成化的衛(wèi)星平臺技術，將5年壽命50kg小衛(wèi)星成本做到1000萬以內(nèi)，星座建設成本控制到8億人民幣；通過基于擴頻抗干擾技術的衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)傳輸體制、大容量并發(fā)信號可靠接收、頻譜運算與智能選頻、可展開賦型天線等關鍵技術，在百毫瓦終端功耗的條件下將用戶終端接入成功率控制在95%科技部下屬中國民營科技促進會2019年10月9日在中國科技會堂主持召開了由北京國電高科科技有限公司完成的“天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座”項目科技成果評價會。評價委員會選舉鄔賀銓院士擔任主任，李幼平院士和范本堯院士擔任副主任，并由業(yè)界十余位專家擔任委員。評價委員會一直認為：天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)星座在星座設計、衛(wèi)星設計、載荷設計等方面做出了系統(tǒng)性的天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱供應鏈管理系統(tǒng)助力服務對象中集集團系統(tǒng)助力中集集團實現(xiàn)物流供應鏈實現(xiàn)了信息流驅(qū)動物流供應裝箱上的傳感器提供的數(shù)據(jù)用于物流供應鏈的可視化以及增強預測目前衛(wèi)星終端的產(chǎn)品形態(tài)還屬于迭代過程中的型號，尚未定目前的衛(wèi)星終端的價格還比較貴，為1000元左右，有進一步目前的衛(wèi)星終端在集裝箱場景實際應用中會發(fā)生終端殼體碰現(xiàn)階段天啟衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)集裝箱在線管理方案的市場覆蓋率還目前天啟星座已具備14星在軌，且在持續(xù)發(fā)星，預計于2022將縮短至5分鐘以內(nèi)，充分滿足集裝箱應用場景的通信頻次目前的衛(wèi)星終端體積有望進一步縮小，隨著我司與合作伙伴的衛(wèi)星終端研發(fā)推進，衛(wèi)星終端將實現(xiàn)芯片化，屆時衛(wèi)星終隨著我司與合作伙伴的衛(wèi)星終端研發(fā)推進，衛(wèi)星終端在實現(xiàn)芯片化之后的市場報價將不高于500元；同上，衛(wèi)星終端在實