物联网作为信息革命的成果已经越来越贴近每个人的生活,面对位置特殊、基础设施不完善的偏远地区,特别是大型工厂对物联网终端部署的强烈需求。低轨卫星作为实现全球覆盖的唯一手段与物联网的结合为该需求提供了新的解决方案。“低轨卫星物联网”作为一个新颖的概念,从体系架构的提出到商业化落地都将面临着巨大的考验。一个网络架构的部署运营往往需要依靠业务支持。论文首先描述低轨卫星物联网的背景及发展状况,深入了解窄带物联网体系架构及卫星通信基本知识,为低轨卫星物联网业务流程的设计提供理论基础。目前并没有低轨卫星物联网业务流程的相关研究,因此本文结合窄带物联网的总体流程提出针对于低轨卫星物联网架构的业务流程,为以后网络架构的部署实施提供参考价值。主要研究的业务流程有数据业务传输流程以及安全认证流程。针对窄带物联网数据传输业务流程在卫星环境下的不适应性进行流程的改进。本文提出了分段式数据业务传输流程,将终端与卫星之间的传输与信号下发至信关站再进入核心网分为两段。第一段进行简单传输,减少因连接断开造成上下文存储过大的问题,第二段在信关站中建立数据处理网关模拟终端与基站之间交互,为了与地面核心网进行融合。通过仿真验证了在卫星环境下改进后的流程比窄带物联网流程在吞吐量、丢包率及传输时延上性能的提高。针对传统认证方式在海量物联网连接时卫星面临的巨大压力,结合卫星数字电视条件接收系统的原理,本文提出适用于低轨卫星物联网认证策略。根据不同用户群采用不同的认证策略,海量普通群终端采用以组为单位广播认证的方式,部分对安全性有要求但实时性要求不高的中级用户群采用一对一认证方式,面对军工等保密性特别强的高级用户群终端采用卫星直接认证的方式。轻量级的认证策略既可保证安全性又提高了认证效率。通过广播授权带宽估算以及容量分析评估广播认证的可行性。