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Satélites são a próxima fronteira para empresas industriais

por= Troy Thomas, Rüdiger Schicht, Albert Waas, S. Sita Sonty, Matthew Martinez, Jake Levey e Amanda Wasserman
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conectividade constante e aprimorada-a menos custo e com mais recursos-permite que as empresas ofereçam novos produtos e serviços que impulsionam o crescimento e criem valor do cliente. Ela começará fazendo logon em um laptop e supervisionando uma frota de tratores e outros equipamentos, todos operando autonomamente. Se um trator encontrar algo inesperado, ele sinalizará o agricultor, que pode assumir o controle e operar a máquina remotamente até que o caminho esteja claro e o trator possa retomar operações autônomas. Ao longo do dia, as máquinas se comunicarão e enviarão os dados de volta para análise - tudo para ajudar o agricultor a aumentar o rendimento das culturas, minimizar o uso de fertilizantes e pesticidas e melhorar o desempenho geral.

In the not-too-distant future, a farmer won’t start the day by climbing into a tractor. She’ll start by logging on to a laptop and overseeing a fleet of tractors and other equipment, all operating autonomously. If one tractor encounters something unexpected, it will signal the farmer, who can take over and operate the machine remotely until the path is clear and the tractor can resume autonomous operations. Throughout the day, the machines will communicate with one another and send data back for analysis—all to help the farmer increase crop yields, minimize the use of fertilizers and pesticides, and improve overall performance.

Líderes de Empresas de bens industriais Tentando identificar seus próximos passos na inovação, precisam procurar em uma direção: para cima. O espaço está criando um valor sem precedentes para clientes e empresas. Em particular, a tecnologia Satellite Communications (SATCOM) está em um ponto de inflexão no custo e na cobertura, abrindo maneiras diferentes para as empresas de bens industriais oferecerem novos produtos e serviços que geram crescimento e criam o valor do cliente. Empresas líderes em alguns setores, como Agricultura e Automotivo , estão lançando novos serviços habilitados para satélite e outras indústrias-incluindo logística, construção, Energia e mineração - logo seguirão. Ao capitalizar a conectividade constante do espaço, as empresas podem permitir soluções como operações autônomas, transferência e processamento de dados contínuos e comunicação de máquina para máquina. Eles também podem gerar novas idéias a partir de dados, melhorar as operações, fornecer um melhor Experiência do cliente e distribuir produtos e serviços de novas maneiras. Os líderes da indústria podem e devem empurrar o mercado da SATCOM para fornecer soluções de conectividade integradas fornecidas por diferentes sistemas de satélite e diferentes órbitas ligadas por meio de um terminal universal - e acessível -. O mercado da SATCOM está se movendo nessa direção hoje, mas não no ritmo necessário para desbloquear o valor total dos casos de uso emergentes para empresas industriais. Por exemplo, os indivíduos podem usar sistemas globais de satélite de navegação, como GPS, para geolocalização ou assistir a TV satélite acessada através de um prato. Serviços comuns baseados em aplicativos, como Uber e Doordash, derivam a funcionalidade básica das plataformas de geolocalização comercial. Alguns podem até comprar imagens de observação da Terra para fins de monitoramento. No entanto, poucos aproveitam ao máximo a tecnologia de satélite, muito menos integram esses recursos de satélite em seus modelos de negócios para desbloquear o valor para os clientes e gerar novas receitas.

The keys to success in leveraging satcom include prioritizing use cases, determining technical requirements, and deciding whether to buy connectivity from existing providers or create a bespoke service more in line with a company’s own needs. Industry leaders can and should push the satcom market to deliver integrated connectivity solutions provided by different satellite systems and different orbits linked through a single universal—and affordable—terminal. The satcom market is moving in this direction today, but not at the pace needed to unlock the full value of emerging use cases for industrial companies.

Why Satellite Connectivity Now?

Much of the world already relies on space to some degree. For example, individuals may use global navigation satellite systems, such as GPS, for geolocation or watch satellite TV accessed through a dish. Common app-based services, such as Uber and DoorDash, derive basic functionality from commercial geolocation platforms. Some may even purchase earth observation imagery for monitoring purposes. Yet few take full advantage of satellite technology, let alone integrate those satellite capabilities into their business models to unlock value for customers and generate new revenue.

In the coming decade, the number of satellite-based applications is poised to increase dramatically.

A conectividade de satélite oferece cobertura contínua, independentemente da geografia - nos desertos, entre os oceanos, nos montanhas e em áreas rurais remotas. Na próxima década, o número de aplicativos baseados em satélite está pronto para aumentar drasticamente, com a economia espacial projetada para crescer de US $ 416 milhões em 2020 para mais de US $ 1 trilhão em 2040. Operações e serviços - as soluções que as empresas no terreno podem fornecer com satélites - que quase triplicarão, passando de US $ 241 bilhões em 2020 para US $ 687 bilhões em 2040.

Vários motivos explicam por que os satélites estão se tornando uma opção realista para empresas industriais. Uma é a evolução tecnológica dos próprios satélites: diferentes órbitas oferecem recursos diferentes. No passado, a maioria dos satélites era geoestacionária (GEO). Os satélites Geo operam em altitudes de aproximadamente 22.000 milhas e órbita em sincronia com a rotação da Terra, fornecendo cobertura contínua para o mesmo local do solo. Por exemplo, um satélite geográfico que cobre a cidade de Nova York estará sempre na mesma posição para atender clientes lá. Os satélites geográficos há muito tempo suportam tecnologias como transmissões de TV, previsão do tempo e comunicações por telefone, que têm sido caras e limitadas a aplicações específicas até agora. Além disso, os recursos desses satélites estão avançando rapidamente, permitindo que eles atendam às necessidades de conectividade do mercado de mobilidade para incluir companhias aéreas comerciais, remessa e muito mais.

Ao mesmo tempo, novos tipos de satélites estão se tornando uma opção viável para as empresas industriais, existem dois tipos principais: satélites de baixa órbita da terra (LEO), que operam 100 a 500 milhas acima da superfície da Terra e da órbita da Terra Média (MEO), que operam aproximadamente 3.000 a 7.500 milhas acima da superfície. Os satélites Leo e Meo não permanecem sobre o mesmo local acima da Terra, em vez de orbitar muito mais rápido que a rotação da Terra. Eles são mais baratos que a tecnologia geográfica - tanto em termos dos próprios satélites quanto do custo para lançá -los -, mas muitos deles são necessários para fornecer cobertura contínua. Essas constelações estão sendo lançadas em um ritmo recorde e mais estão chegando: de 2020 a 2029, o número de lançamentos anuais de satélite aumentará para cerca de cinco vezes mais do que na década anterior, e 90% deles serão menores satélites Leo e Meo, também conhecidos como Smallsats. (Consulte Anexo 1.)

Because of these developments, existing industrial applications are more robust—capitalizing on imaging and observation and more precise location data—and new applications are emerging. The segment with the most promise is connectivity via satcom, including broadband data services. By 2023, total satcom capacity will increase more than tenfold, and the bulk of that will come from LEO and MEO satellite systems. (See Exhibit 2.) Each satellite constellation will have greater potential bandwidth and lower latency. And prices for customers will continue to fall as a result of increased competition.

LEO satellites have a shorter operational lifespan than GEO satellites, needing to be replaced about every five years, which means that new designs will keep pace with advances in communications technology and customer needs. LEO satellites also offer faster data speeds and greater capacity; current designs can provide bandwidth close to 3G, but future designs will close the gap with terrestrial networks to include enabling 5G and beyond.

Currently, terrestrial mobile telecom networks are cheaper and faster than satellite-based connectivity through LEO networks, but they are generally limited to locations with high population density, and there can be gaps in service—particularly in areas with very heavy usage and during disruptions due to natural disasters. Satellite-based communications, in contrast, are truly global, with coverage spanning rural areas, deserts, oceans, and other remote environments. Moreover, satcom can provide redundancy to terrestrial networks. And satellite providers are starting to close the gap in terms of bandwidth and cost.

Outra mudança é a convergência de tecnologias. Atualmente, cada tipo de tecnologia de satélite (GEO versus não geoestacionária) requer um terminal dedicado para enviar e receber sinais. Por exemplo, se uma empresa de logística quisesse equipar uma frota de 500 caminhões com conectividade Geo e Leo Satellite, ela precisaria instalar terminais independentes de Geo e Leo - cada um custa milhares de dólares - em todos os caminhões. No entanto, os fornecedores estão trabalhando ativamente para desenvolver terminais multiorbits e, em breve, um único dispositivo fornecerá conectividade em diferentes sistemas de satélite - junto com a cobertura móvel terrestre - e alternará perfeitamente entre diferentes sinais de dados. O futuro não é apenas multiorbit, mas também móvel, com terminais que permitem que carros, caminhões, barcos, aviões e tratores sejam conectados o tempo todo, independentemente de onde estão operando. áreas remotas. Inicialmente, essa cobertura contínua permite que os satélites sirvam como um backup para os serviços móveis atuais e forneçam cobertura em áreas não atendidas, como oceanos e locais rurais. As empresas poderão agrupar dados de diferentes fontes, executar análises contra esses dados e desbloquear novas idéias - e valor - para clientes. Dessa forma, a SATCOM permitirá uma ampla gama de novos casos de uso, principalmente em indústrias com veículos conectados, como agricultura, automotivo, mineração e construção.

Constant Connectivity Enables New Applications

The main advantage of satcom is constant, enhanced connectivity—a step up from terrestrial mobile telecom networks, which have gaps in coverage, particularly in remote areas. Initially, this continuous coverage enables satellites to serve as a backup to current mobile services and to provide coverage in unserved areas, such as over oceans and in rural locations.

But as capacity grows and costs come down over time, satcom will provide constant connectivity on its own, and the differences between terrestrial telecom and satellite-based connectivity will narrow. Companies will be able to bundle data from different sources, run analytics against that data, and unlock new insights—and value—for customers. In that way, satcom will enable a wide range of new use cases, particularly in industries with connected vehicles, such as agriculture, automotive, mining, and construction.

Especificamente, os seguintes casos de uso se tornam mais relevantes para essas indústrias:

Em suma, a conectividade cria valor. Para aplicações que requerem conectividade contínua, o SATCOM precisa cada vez mais fazer parte do mix de soluções. Os principais players já estão explorando diferentes modelos de negócios para soluções da SATCOM. A opção mais direta é que as empresas comprem conectividade como serviço gerenciado de fornecedores existentes. No extremo mais complexo do espectro, as empresas projetam, construem, lançam e operam seus próprios satélites ou constelações. Entre esses dois pólos de terceirização e criação de mentiras, um conjunto de opções mais sutis. (Consulte Anexo 3.) Para determinar qual abordagem é melhor, as empresas precisam primeiro determinar suas necessidades reais e considerar o ritmo da tecnologia para conectividade habilitada para o espaço. Requisitos. Cada caso de uso terá requisitos específicos em termos de velocidade, latência, cobertura e outros aspectos técnicos. (Veja as barras laterais “SATCOM na estrada” e “SATCOM na fazenda”.)

How to Start Leveraging Space Connectivity

The current satcom evolution is creating opportunities for industrial companies to both shape the direction of future innovation and accelerate the creation of new value for their customers. Leading players are already exploring different business models for satcom solutions. The most straightforward option is for companies to buy connectivity as a managed service from existing providers. At the more complex end of the spectrum, companies design, build, launch, and operate their own satellites or constellations. Between those two poles of outsourcing and creating lies a set of more nuanced options. (See Exhibit 3.) To determine which approach is best, companies need to first determine their actual needs and consider the pace of technology for space-enabled connectivity.

Define known and potential use cases for satcom, along with their underlying technical requirements. As noted above, the continuous connectivity that satcom provides can help companies better accomplish existing use cases—by filling in the gaps with terrestrial mobile coverage—and unlock future new cases. Each use case will have specific requirements in terms of speed, latency, coverage, and other technical aspects. (See the sidebars “Satcom on the Road” and “Satcom on the Farm.”)

SATCOM na estrada

SatCom na estrada
Um dos principais aplicativos para a tecnologia Satellite Communications (SATCOM) está no setor automotivo, onde a conectividade pode alimentar novos aplicativos e, finalmente, apoiar operações autônomas. A maioria dos carros e caminhões novos hoje vem com links de mobilidade para redes terrestres, mas essas podem não ser confiáveis. Considere que apenas cerca de 60% da população global está conectada e, mesmo nos mercados desenvolvidos, as conexões podem ser defeituosas ou inconsistentes: 40% das rodovias na Europa atualmente têm uma conectividade baixa ou nenhuma. Dessa forma, permite que as montadoras ofereçam uma gama mais ampla de aplicações, incluindo direção autônoma, entretenimento no carro, recursos de segurança aprimorados, prevenção de roubo e manutenção preditiva. Um é o terminal do veículo - a antena que envia e recebe dados. A maioria dos terminais existentes não suporta redes móveis terrestres e SATCOM. Eles também são muito grandes e muito caros e consomem energia significativa (que os exclui para veículos elétricos). Além disso, o aumento dos volumes de dados da gama mais ampla de aplicativos exigirá que parte do cálculo ocorra no espaço, e não no veículo. A Porsche possui uma equipe dedicada à SatCom e possui um investimento na Stellar, uma empresa espacial européia focada em fornecer conectividade para aplicações de mobilidade.

Satellite-based connectivity can augment mobile networks to offer seamless connectivity even when land-based signals drop or become otherwise unavailable. In that way, it enables automakers to offer a wider range of applications, including autonomous driving, in-car entertainment, enhanced safety features, theft prevention, and predictive maintenance.

Enabling connectivity at this level will require overcoming some technological challenges. One is the vehicle terminal—the antenna that sends and receives data. Most existing terminals don’t support both land-based mobile networks and satcom. They are also too big and too expensive and consume significant energy (which rules them out for electric vehicles). In addition, increasing data volumes from the broader array of applications will require that some of the computation happens in space, rather than in the vehicle.

One well-publicized example is Porsche (associated with Volkswagen Group), which is pursuing a long-term strategy to leverage satcom connectivity in its vehicles. Porsche has a dedicated satcom team and holds an investment in Stellar, a European space company focused on providing connectivity for mobility applications.

Based in Paris, Stellar aims to standardize and industrialize the value chain for satcom specifically in order to support automotive applications by 2025. In addition to Porsche, Stellar has teamed up with other OEMs and is developing its own LEO constellation—along with the world’s first hybrid terminal, which can switch transparently between land-based 5G and satellite connectivity while still meeting automotive safety standards. A Stellar também terá recursos de computação de arestas, o que reduz a latência do sinal e suportará novos aplicativos automotivos, como direção autônoma, juntamente com recursos de roaming híbridos para complementar o serviço móvel terrestre.

SATCOM na fazenda

SATCOM na fazenda
John Deere tem sido um dos primeiros a adotar a agricultura de precisão. As câmeras nos pulverizadores usam aprendizado de máquina para identificar ervas daninhas e outras plantas indesejadas e pulverizar seletivamente com herbicida, o que pode levar a redução de dois terços das entradas. 2025. The market value of precision agriculture and decision support is expected to increase at a compound annual growth rate of approximately 15%, reaching as high as $13 billion by 2025.

A conectividade é um componente crítico da agricultura de precisão e outras soluções digitais no setor. Atualmente, o 3G é suficiente para atender à maioria das necessidades de conectividade do setor agrícola, mas o serviço móvel pode não ser confiável em algumas regiões. Por exemplo, até 25% das terras cultivadas dos EUA não são cobertas por conectividade terrestre 3G ou outras opções celulares, como 5G ou LTE. Em outros mercados, como o Brasil, mais de 50% das terras cultivadas carecem de conectividade celular. Essa transformação mais ampla alavanca os dados, a IA e a conectividade para ajudar os agricultores a otimizar rendimentos, custos e sustentabilidade. A SATCOM permitirá que os agricultores operem uma frota conectada, independentemente da cobertura móvel terrestre. Espera -se que desbloqueie bilhões de dólares em valor anual para os agricultores apoiados por John Deere, apenas nos mercados dos EUA e brasileiros, com forte potencial para criação de valor adicional em outros mercados. No futuro, no entanto, a tecnologia pode suportar aplicativos mais avançados para a agricultura inteligente para incluir a agricultura autônoma. Dessa forma, uma solução híbrida de SatCom tem o potencial de transformar todos os aspectos da agricultura, da produtividade à manutenção, em todo o mundo.

For this reason, John Deere is pursuing a cutting-edge satcom solution as part of its overall digital transformation. This broader transformation leverages data, AI, and connectivity to help farmers optimize yields, costs, and sustainability. Satcom will enable farmers to operate a connected fleet regardless of terrestrial mobile coverage. It is expected to unlock billions of dollars in annual value for John Deere–supported farmers in the US and Brazilian markets alone, with strong potential for additional value creation in other markets.

Initially, the company will use satcom to fill in the gaps in terrestrial coverage to support existing use cases. In the future, however, the technology can support more advanced applications for smart agriculture to include autonomous farming. In that way, a hybrid satcom solution has the potential to transform every aspect of agriculture, from productivity to maintenance, around the world.

Avalie o valor potencial a ser desbloqueado. Cada aplicativo requer um caso de negócios que avalie claramente o aumento do valor da conectividade contínua do SATCOM em comparação com as opções terrestres. Ao agregar todos os casos de uso, as empresas podem determinar quanto valor presente líquido pode desbloquear investindo em tecnologia de satélite. Esse processo inclui opções terrestres, Geo, Leo e MEO. Para todas as tecnologias, as empresas precisam projetar e antecipar a implantação planejada de novos recursos, incluindo terminais e custos. Mesmo que as ofertas planejadas atuais e de curto prazo não atendam a todos os requisitos técnicos para um determinado aplicativo, as empresas podem conceber maneiras de restringir a lacuna ajustando os aplicativos que oferecem aos clientes para se alinhar com a tecnologia em evolução. As empresas mais ousadas podem até pressionar as empresas de satélite a fazer alterações - por exemplo, oferecendo requisitos de capacidade que incluem mudanças técnicas específicas. constelação de satélites. Ele pode alterar quaisquer parâmetros de projeto específicos - como o tamanho e a forma dos terminais e antenas, largura de banda e requisitos de latência - que uma empresa exige. Essa abordagem é significativamente mais complexa e cara do que a compra de conectividade de um fornecedor estabelecido e provavelmente exigirá parceria com empresas existentes no setor espacial. Ele também cria novos fluxos de receita em potencial - por exemplo, uma empresa que opera seus próprios satélites pode optar por vender excesso de capacidade para outras pessoas.

Determine the current and future landscape of connectivity options. Next, companies need to understand the various options for connectivity. That process includes terrestrial, GEO, LEO, and MEO options. For all technologies, companies need to project and anticipate the planned rollout of new capabilities, including terminals and costs.

Assess whether current or forthcoming satcom offerings will be sufficient. In many cases, companies can purchase satcom connectivity as a service from existing providers. Even if current and near-term planned offerings do not quite meet all the technical requirements for a given application, companies can devise ways to narrow the gap by adjusting the applications they offer customers to align with evolving technology. Bolder companies can even push satellite companies to make changes—for example, by bidding out capability requirements that include specific technical changes.

Where applicable, design a new solution or retain operational control—or both. In situations when current offerings aren’t close to meeting the technical requirements for a given use case, a company may decide that the best path forward is to design, build, launch, and possibly operate its own constellation of satellites. It can alter any specific design parameters—such as the size and shape of terminals and antennae, bandwidth, and latency requirements—that a company requires. This approach is significantly more complex and costly than buying connectivity from an established provider, and it will likely require partnering with existing companies in the space industry. It also creates potential new revenue streams—for example, a company that operates its own satellites could opt to sell excess capacity to others.

Seja terceirizando ou criando uma solução, prova futura do investimento, considerando uma estratégia híbrida nas tecnologias da SatCom. independentemente de uma empresa comprar um serviço de conectividade de satélite ou criar seu próprio - ou algum passo intermediário ao longo desse espectro - o resultado final provavelmente será semelhante. As empresas não confiarão em nenhuma categoria individual de satélites, mas em um híbrido multiorbit - os satélites de Geo, Leo e Meo (além do celular terrestre, quando apropriado), todos integrados a um único terminal universal, com software que pode alternar entre as opções para garantir uma cobertura contínua. Ao fazer isso, as empresas podem espalhar suas apostas em várias tecnologias, preservando suas opções, independentemente de como as soluções SATCOM evoluem no futuro.


As industrial companies undergo Transformações digitais , eles desbloqueiam novos casos de uso e aplicativos que dependem de dados - mas, sem conectividade contínua, alguns aplicativos são inúteis. Isso é particularmente verdadeiro para plataformas móveis (carros, caminhões, tratores, barcos) e para empresas que operam em regiões remotas onde o serviço móvel terrestre é irregular ou inexistente. À medida que a tecnologia de satélite avança, a conectividade habilitada para a SATCOM preenche lacunas de conectividade para melhorar os aplicativos existentes. Além disso, o SATCOM também desbloqueia novos aplicativos. No entanto, os principais participantes entendem o potencial e podem se beneficiar das vantagens de primeira vez em seus respectivos segmentos de mercado. A conectividade cria valor e os satélites são o futuro da conectividade. Para empresas industriais, esse futuro começa agora. Troy Thomas

Most industrial companies are still in the earliest stages of integrating satcom capability into their supply chains. Yet, leading players understand the potential and can benefit from first-mover advantages in their respective market segments. Connectivity creates value, and satellites are the future of connectivity. For industrial companies, that future starts now.

Authors

Managing Director & Partner

Troy Thomas

Diretor Gerente e Parceiro
Washington, DC

Diretor Gerente e Parceiro Sênior

Rüdiger Schicht

Diretor Gerente e Parceiro Sênior
Zurique

Diretor Gerente e Parceiro

Albert Waas

Diretor Gerente e Parceiro
Munique

Alumna

S. Sita Sonty

Alumna

Diretor Gerente e Parceiro

Matthew Martinez

Diretor Gerente e Parceiro
San Diego

Líder do projeto

Jake Levey

Líder do projeto
Nova Jersey

Associate

Amanda Wasserman

Associado
Nova Iorque

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