強化海事通訊韌性!工研院與資策會聯手打造「多軌道衛星閘道器」,亮相台灣創博會

想像一下,一艘貨輪正在公海航行,船上主機設備突然出現異常警報,岸端工程師正在進行即時視訊診斷與遠距維修,而船員唯一的依靠便是頭頂上的衛星網路。然而,當海浪劇烈搖晃船隻、天候惡化,或是船隻駛入超過衛星通訊公司的服務範圍時,衛星通訊便會面臨延遲、頻寬驟降甚至斷線的危機,若此時無法即時切換至其他衛星系統,整個維修作業將被迫中斷。

這不是假設情境,而是台灣海事業者在遠洋通訊應用中所關注的實際問題,如何確保「衛星通訊韌性」在多變環境下不斷線,已成為通訊發展的核心命題。

今(2026)年台灣創博會(tie)以「AI 賦能創新| 永續邁向未來」為主軸,三大主題館之一的智慧永續館,整合六個政府部會的研發成果,以「智慧韌性,永續安心」為核心,規劃「智慧創新、數位賦能、循環永續」三大子題區,聚焦前瞻科技如何回應真實社會挑戰。

其中,將於智慧永續館展出的「多軌道多星系異質網路整合與擬真技術」,正是以科技回應海事通訊剛性需求的亮點成果,在國家五大信賴產業推動方案「次世代通訊」與數發部數產署「先進衛星多元服務應用產業發展計畫」的支持下,工研院資訊與通訊研究所與資策會數位轉型研究院跨機構合作共同研發這項技術,從台灣本土需求出發,針對海事場景設計的衛星通訊韌性解決方案,為海事通訊與產業數位轉型提供強大支撐。

突破單一星系限制!多軌道衛星閘道器實現智慧切換與動態分流

「海事場景涵蓋範圍最廣、環境最惡劣且需求最多元。」工研院資通所經理顏在賢表示,針對單一星系無法提供全時穩定連線的業界痛點,顏在賢與資策會數轉院副主任廖柏宇共同提出兼具「部署前虛擬驗證」與「部署後實體運作」的完整解方,透過部署前的擬真器預先驗證,以及部署後的閘道器維護通訊順暢。

其中,多軌道衛星閘道器核心目的在於解決運行中的斷線危機,能同時處理高軌(GEO)、中軌(MEO)與低軌(LEO)等不同軌道訊號。「多軌道衛星閘道器可在 1 秒內完成多星系通訊鏈路切換。系統採用 IP 網路層整合架構,各衛星系統仍透過既有終端設備提供網路連線,再由閘道器統一執行鏈路監測、管理與切換,無須汰換船上既有通訊設備,即可快速整合不同衛星系統。」

多軌道衛星閘道器解決運行中的斷線危機,能同時處理高軌(GEO)、中軌(MEO)與低軌(LEO)等不同軌道訊號。

顏在賢以實際航行場景為例,船隻原本使用 Starlink 低軌衛星進行遠端維修高畫質雙向視訊,隨船隻航行位置改變,當原有 Starlink 鏈路不再適用時,閘道器將即時切換至 OneWeb,維持遠端維修資料傳輸不中斷;當船隻航行至 Starlink 鏈路恢復可用的區域後,系統再自動切回 Starlink 低軌衛星鏈路。相較於過去需由管理者手動判斷並操作不同衛星系統的切換,多軌道閘道器能持續動態監測品質,一旦偵測到當前訊號衰退,便會自動觸發切換機制,在不同衛星通訊鏈路/星系之間自動切換、動態分流,確保單一衛星失效時整體服務仍能持續穩定運行。

多軌道衛星擬真器建構低成本、高精準度海事測試環境

而多軌道衛星擬真器的核心價值,在於提供高精確度的環境模擬,解決實際部署前高昂成本的驗證門檻。

由於衛星設備建置昂貴且通訊費高,過往開發新技術或服務多半需租船出海測試,高昂的時間與金錢成本成為產業難以跨越的痛點。而擬真器的目的正是讓研發團隊在「實驗室中重現真實海況」,透過軟硬體演算法,模擬不同軌道衛星在各種氣候與環境條件下的傳輸特性。

在技術方面,該系統以實際航行期間量測的衛星網路傳輸數據為基礎,依時間序列精準還原通訊品質的動態變化,並反映海浪晃動、船舶姿態及天候條件對衛星鏈路的影響,真實呈現台灣周邊不同航線的衛星網路傳輸特性。

多軌道衛星擬真器讓研發團隊在「實驗室中重現真實海況」,透過軟硬體演算法,模擬不同軌道衛星在各種氣候與環境條件下的傳輸特性。

「為了讓模擬數據與真實海況精確對齊,團隊從 2025 年年底至 2026 年上半年已實際出海採集數據達 7、8 次以上。」廖柏宇表示,團隊以「上半年實驗室 AI 預測、下半年出海驗證」為核心,團隊以實際出海量測資料建立基準資料集,用以訓練與驗證 AI 模型。此模型隨後導入擬真器中,不僅能重現既有航線的通訊品質變化,亦能推估未實測航線之傳輸效能。

這套多軌道衛星擬真器也將於台灣創博會(tie)智慧永續館中亮相,展場將同時運用三台擬真器,分別模擬  Intelsat(高軌)、Starlink(低軌)及 OneWeb(低軌)三大衛星網路的傳輸特性,現場直觀比較不同星系傳輸效能的即時變化。

從研發驗證走向海事商用!多軌道衛星解方推動台灣網通業跨足高附加價值服務

多軌道衛星擬真器可於研發階段進行效能驗證與測試,多軌道衛星閘道器則在實際運行階段支援多星系鏈路監測與快速切換,形成涵蓋研發驗證、系統部署至實際營運的完整衛星應用服務生命週期。目前,團隊已與船隊管理系統業者展開合作洽談,評估將閘道器整合至既有船隊管理平台,加速技術導入海事場域並推進商用部署。

針對未來市場佈局與應用規劃,廖柏宇表示,相較於台灣陸地擁有完善的 4G/5G 基礎建設,海上通訊對衛星存在絕對的剛性需求,因此團隊將優先鎖定海事市場,涵蓋海上緊急醫療、船員遠距診斷、設備遠距維修及船運安全等情境;長遠來看,偏遠山區或離岸風電場址的遠距醫療與作業監控,也是展現價值的潛力場景。

儘管技術已取得階段性成果,邁向規模化商用部署,仍需持續強化衛星系統的資訊整合與智慧決策能力。在技術層面,閘道器未來將針對不同衛星系統的介面發展相應介接機制,整合衛星用戶終端的訊號品質、鏈路狀態及換手資訊,進一步提升鏈路選擇與智慧調度效能。在市場層面,初期建置及通訊服務成本仍可能影響業者的導入意願;對此,廖柏宇表示,隨著市場規模擴大及更多業者投入,整體導入成本可望逐步降低。

「過往台灣網通業在太空與衛星產業的優勢主要集中於終端硬體設備與元件的代工製造,對於上層的系統整合(SI)以及軟硬體深度融合的應用服務則相對欠缺。」顏在賢指出,透過這套多軌道多星系異質網路整合技術,正好補足台灣在系統整合上的空白,也期許未來台灣不僅能供應高品質的衛星天線與終端元件,更有能力外銷整套「不斷線的衛星多元通訊解方」,帶領台灣網通產業從傳統硬體代工成功轉型,跨足高附加價值的系統整合與服務市場。

「多軌道多星系異質網路整合與擬真技術」將於 9 月 17 日至 19 日在台北世貿一館舉行的台灣創博會(tie)「智慧永續館」登場,為次世代衛星應用與產業數位轉型注入關鍵動能。

https://tie.twtm.com.tw