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    華為蘋果為何都在競速衛星通信?

    當手機出貨量承壓,手機廠商不約而同把創新的賽道卷到了天上。

    9月8日凌晨,蘋果發布的iPhone14系列正式宣布將支持衛星通信功能,在更早之前,華為也宣布Mate50系列將是全球首款支持北斗衛星消息的智能手機。

    就在華為發布會的前一天,收購了魅族科技 79.09% 股權的星紀時代公司宣布,將推出全球首款直連低軌衛星手機。谷歌也在近日表示,下一代安卓系統將支持手機衛星通信功能。

    手機能隨時隨地給衛星發送消息,這意味著當人類迷失在人跡罕至、沒有信號的戶外時,也能隨時通過手機進行求救。有用戶笑稱,當支持衛星功能的手機普及后,像《墜落》這類講述極限求生的電影,將在開播十分鐘后走向團團圓圓的大結局。

    不過就已經發布的兩款手機來看,他們的衛星通信功能仍存在著頗多限制,蘋果、華為要想真正“捅破天”,難度并不小。

    同一功能,差別很大

    與傳統的智能手機相比,衛星電話最大的區別在于接收信號的終端不同。智能手機依靠地面上的基站接收信號,而衛星電話接收信號的基站則來自發射到天上的通訊衛星。

    盡管在“地球村”的影響下,人們看似生活在一個萬物互聯的世界中,但目前的4G/5G網絡只能覆蓋全球20%左右的范圍,即使在中國,也仍然有超六成的地方沒有網絡覆蓋,這些地方多是山地、高原、戈壁、沙漠和海洋。在這些“信息荒原”地區,擁有一個支持衛星通信的手機便顯得尤其重要。

    不過,從基本功能上來說,這兩款手機的衛星通信功能仍不能完全代替傳統的衛星手持電話,原因在于,二者都不支持撥打衛星電話,無法完成真正意義上的即時雙向通信。

    前后腳的官宣,打響了蘋果和華為的搶灘戰。目前來看,兩款手機還是存在著不小的差異。

    從功能形式上來看,華為Mate50系列是采用文字輸入的形式,每條消息只能發送19個字以內,消息只可發送不可接收;iPhone14則不支持手動輸入文字,需要通過回答選擇題的形式,向救援機構發出求助,但可以接收來自衛星的消息。

    另一方面,盡管兩款手機同樣具有衛星通信功能,但其依靠的衛星星座并不相同。

    控維通信CTO賴海光指出,華為Mate50使用的是北斗星座,iPhone14使用的則是Globalstar的衛星星座。兩者的區別在于,北斗星座是中軌和同步軌道混合的星座系統,共55顆衛星,主要功能是導航,同時具備短報文傳輸能力;Globalstar的衛星星座是低軌星座,共40顆衛星,專門用于話音和低速數據傳輸。

    由于衛星星座的不同,兩款手機在通信協議設計上的工作也不太一樣。鵬鵠物宇CTO徐佳康表示,華為北斗需要解決高軌衛星近40000公里超長傳輸距離所帶來的問題,而蘋果Globalstar則需要解決低軌衛星高速移動所帶來的多普勒頻移和切換等帶來的信號較差的問題。

    在覆蓋范圍上,華為Mate50主要的覆蓋區域是國內的大陸地區,而iPhone14的SOS緊急聯絡功能目前只對美國和加拿大地區開放。徐佳康表示,由于北斗和Globalstar使用了相同的頻率,所以除非有進一步的國際合作,不然iPhone14不能在中國使用衛星應急通信服務,華為Mate50也不能在北美使用這項服務。

    另外,衛星通信技術成本費用較高,如果想買一個既支持衛星通訊,又可以正常使用的“頂配版”衛星手機,價格往往要在一萬元以上,買后的年租費用也高達1000元,因此收費問題也就成為了廣大消費者關注的重點。

    華為Mate50系列的北斗衛星消息功能暫不收費,體驗期內每月提供30條免費額度,超過額度則另外收費,下個月免費額度會自動刷新。蘋果方面則表示,iPhone14會在前兩年對這一功能免費,后續收費價格也會陸續公布。

    是雞肋還是熊掌?

    當全球的科技企業接連幾日宣布起了衛星通信的業務,A股市場的衛星概念股卻集體遭遇了一次過山車般的漲跌。

    以神宇股份、中國衛通、中國衛星為代表的概念股均在9月初出現了超過10%幅度的上漲,部分概念股甚至一度漲停。然而就在華為Mate50系列發布后,這些衛星概念股又開始集體下跌。

    通宇通訊開盤一度跌停,波導股份、合眾思壯、神宇股份等跌幅也近10%。從集體上漲再到集體下跌,不難看出資本市場對衛星通信功能的反饋。

    對于大多數消費者來說,衛星通信的功能看起來很科幻,但遠不如“手機沒電還能續航”的功能來得實用。有不少人就表示,用衛星通信發短信,就像用AI算法拍月亮一樣,目前看起來還有些屬“雞肋”。

    作為一名經驗頗豐的戶外徒步者,劉英就表示,在野外探險的情況下,一旦遇到危險發生,不管是拿著一款Mate50還是iPhone14,使用衛星消息的功能能做的事情并不多,真正起作用的還得是支持衛星通話功能的手機。

    實用功能大打折扣的衛星通信功能,更像是手機廠商之間一場創新的較量。

    在華為Mate50以前,衛星電話通常會配有一根外置的四臂螺旋結構天線,如今,笨重天線的消失,則成為了一個劃時代意義的創新。

    有天線工廠的人士分析,華為Mate50極有可能將衛星終端天線內置在了手機的主板周圍或者金屬外殼上,通過移相器等器件和技術實現衛星通信。完成這個工作任務至少需要8個以上的高級天線工程師,花費半年以上的調試才有可能成功,期間還需要經過大量的實驗資金投入。

    更難的一點在于,由于衛星通信和手機通信的頻段不同,手機廠商需要在手機內部增加或升級射頻電路來支持衛星通信頻段。在此背景下,華為和蘋果都采取了升級射頻芯片的方式,以此來讓手機接收到衛星信號。

    值得一提的是,華為的射頻芯片為國產自研,這也是國內第一款手機北斗短信通信射頻基帶集成芯片。蘋果的射頻芯片則來源于臺積電,與華為的射頻芯片相比增加了5G功能。

    對于消費者而言,此次“捅破天”的衛星通信功能的確使用頻率不高,但從未來看,該功能的開發也是擴大衛星通信市場規模的一次試水。據摩根士丹利的預測,全球衛星互聯網市場規模將在2030年達到454.26億美元。

    多位業內人士表示,此次兩款手機對于衛星通信功能的創新嘗試,是衛星通信從面向專業領域到面向消費者市場的一次重要轉變,從這個角度來看,無疑起到了一個很好的開端作用。

    衛星爭奪戰

    1957年,世界上第一顆人造衛星“斯普特尼克一號”在前蘇聯上空發射成功,由此拉開了太空競賽的序幕。據USC數據,截至今年1月1日,約有4852顆在軌衛星圍繞在地球上空,其中我國的在軌衛星數量為499顆,居于世界第二。

    短短65年的時間,衛星的數量在幾何倍增長的同時,人類也在不斷拓展衛星的邊界。從最初的氣象預報、環境監測到如今的數據通信、導航定位,衛星的功能正在變得越來越強大。

    按照距離地球遠近,衛星軌道通常分為低軌、中軌和高軌三個軌道。其中高、中軌道由于距離較遠,通信時延較長,難以滿足人類日常的通信需求。低軌衛星由于距離更近,具有延時小、成本低、發射靈活等優點,最適合用于寬帶通信。

    隨著5G時代的到來,以人工智能、自動駕駛為代表的新技術對于網絡帶寬和延遲的要求非常高,5G時代下基站的覆蓋范圍已經縮短到了500米以內。一旦到了6G時代,基站的覆蓋范圍將進一步縮小,在此背景下,僅僅靠建設地面基站顯然遠遠不夠,衛星便成了一個比地面基站更強大的終端。

    賴海光表示,衛星通信終端的種類很多,有便攜、車載、船載、機載等各種形態,雖然尺寸比手機大,但是能夠提供高速通信能力,滿足大量的寬帶應用需求。

    由于低軌道衛星資源只能容納6萬顆左右,各國紛紛展開了對于低軌道衛星資源的“跑馬圈地”,以此來實現“用寬帶連接覆蓋地球”的計劃。

    其中,馬斯克Space X公司的Starlink(星鏈)是全球最大的衛星互聯網星座,自2019年成功發射首顆商業衛星后,三年時間內,Starlink共發射了超過3000顆星鏈衛星,根據其計劃,Starlink最終要在全球低軌道部署約4.2萬顆衛星。

    我國的通信衛星發射計劃也在穩步邁進,去年5月,代號為“GW”的星座計劃曝光,計劃指出中國將在七年內發射1.3萬顆低軌通信衛星。隨后頒布的《6G總體愿景與潛在關鍵技術》指出,6G將實現空天地一體化的全球無縫覆蓋,而星地一體融合組網技術也將成為6G網絡最重要的潛在技術之一。

    在未來,手機直連衛星網絡或許也將成為可能,當人們能夠直連衛星網絡流暢地聽音樂、刷視頻、打游戲,這便意味著衛星網絡已經克服了種種復雜的難關,飛入尋常百姓家。那時的世界,通信將無處不在,而人類也將永不失聯?!矩熑尉庉?江小白】

    來源:AI財經社

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