今天小編分享的科學經驗:手機+衛星的科技狂想,歡迎閱讀。
最近硬體圈最火熱的話題之一,應該就是突然上線、遙遙領先的華為 Mate 60 Pro 了。
其中,CPU 和類 5G 網速是怎麼實現的,是大家特别關注的問題。相比之下,衛星通話這個功能,讨論度就略低一些(沒有說不火的意思)。
一方面是衛星通信本身,技術理解門檻比較高。另一方面,如果不是 " 上山下海爬雪山 " 的極限運動愛好者或戶外工作者,手機衛星通信對普通大眾來說,更像是科幻片裡超級英雄才會用到的黑科技,不像 5G 已經成了日常必備。
大家可能都聽過一句話:我國移動通信產業的發展軌迹,是 1G 空白,2G 跟随,3G 突破,4G 并跑,5G 引領。
這個成績值得我們每一個中國人自豪。在此基礎上,難免會想更進一步,問一句:5G 之後呢?
6G 的目标雖遠,但各國都已經在積極布局中了。其中,有沒有衛星通信,決定了 6G 能不能成功建網;能不能手機部署,決定了 6G 是不是可以被包括你我他在内的每一個人用到,決定了運營商敢不敢投資、能不能收回成本。
毫不誇張地說," 手機 + 衛星 " 的融合,是下一代通信技術的鑰匙,而這一次,中國科技力量已經完成了 " 直道超車 "。
正所謂春江水暖鴨先知,我們不妨從國產手機衛星通信這個信号出發,率先暢想一下,通信領網域接下來的潮水湧動。
衛星 + 手機的雙輪驅動
中國科技的直道超車
在探讨手機 + 衛星通信所掀起的波瀾之前,有必要先解釋一下,這一創新之于中國為什麼寶貴?為什麼能代表中國原創科技 " 直道超車 " 的實力?
首先,衛星領網域的突破,就是一件非常了不起的事情。
我們都知道,馬斯克的 " 星鏈 " 建成了衛星互聯網,被認為是美國版的 6G,在 5G 覆蓋不到的區網域,信号傳輸就得借助衛星。
試想一下,如果海面石油開采、沙漠建設、高原邊境巡防、戶外探險遇到 " 無人區 ",也沒有自家的衛星通信服務可用,大量數字化設備無法工作,相當于眼盲、心盲,是非常困擾的。
中國衛星從後發位置一路追趕,到 2020 年,北鬥系統第 55 顆導航衛星成功發射,北鬥三号全球衛星導航系統星座部署完成。次年 2021,北鬥三号全球衛星導航系統建成并開通。
這一成績的取得殊為不易。
有了自立自主的北鬥衛星網絡,這還不夠。
一種通信技術不能獨立于網絡體驗和商用市場而獨立存在,說人話就是,先進技術是要被人們用的、要發揮商業價值的,不能僅供瞻仰。
那麼,衛星通信技術怎麼進入人們的生活呢?
一個關鍵答案是:智能硬體。
智能手機、智能手表、智能家居等終端設備,是大家日常接觸最高頻的產品,數據傳輸十分依賴通信保障,并且随着 AI/VR/AR/8K/ 元宇宙 / 雲辦公 / 雲遊戲 / 遠程醫療等新興應用場景的出現,對網絡體驗的要求日益提高。這些剛性的需求,驅使着現有 5G 網絡的進一步更新,衛星通信自然就成為選項之一。
然而,衛星通信雖好,想要集成到這些智能硬體上,卻有着極高的挑戰。
目前我們還無法得知華為 Mate 60 Pro 在衛星通信上的具體技術細節,但早在上一代產品 Mate 50 系列,已經利用北鬥三号系統的短報文功能,成為全球首款支持北鬥衛星消息的智能手機。華為 WATCH Ultimate 非凡大師,也是目前市面上唯一支持雙向衛星通信的智能手表。
從這些過往產品的研發中,我們可以一窺衛星通信與智能設備相結合的技術難度:
智能手機 / 手表在接收衛星信号時,需要非常高的電壓和電流,而現在的手機 / 手表器件都越做越小、越來越輕薄,不斷壓縮器件空間,傳統電池要在有限的 " 身材 " 内承載衛星通信的壓力,是非常困難的。
所以要在設計上,通過懸浮天線等技術,提高智能手機 / 手表的集成度,在增加功能的同時,依然保持較小的外觀,不讓消費者覺得笨重。而這一點上,中國手機廠商應該是毫無争議的世界首位了。
黑科技產品,當然就用到很多高科技的元器件。比如高倍力的電池,可以在跟衛星通信時瞬間升到高壓上,無法在市面上找到現成的產品,要找電池供應商定制。這不僅需要供應商願意承擔一些前期研發風險,為廠商進行定制,也要有實力,能研發這類黑科技元器件。所以,國產手機實現衛星通信,得益于過去十幾年國產智能手機的崛起,孕育了這樣一條高端制造的供應鏈。
此外,還需要新技術的加持。
搭載了衛星通信,意味着設備可能會在非常寒冷、低溫的環境下工作。這時候電池的工作能力、放電能力更弱,華為的解決方案,是通過 AI 人工智能不斷讓產品加熱,到合适的溫度後放電。而這離不開中國 AI 在算法、產品化、工程化等方面的全球領先。
從既往的種種突破可以看到,衛星通信與手機相結合的最關鍵因素,從技術到產業鏈,從硬體到軟體,中國一個也沒有遺漏。
正是這些中國力量的持續發力,讓智能手機和衛星通信開始交織,做好了 " 直道超車 " 的準備。而接下來,這兩個極具實用價值和商業價值的技術,一定會醞釀出新的化學反應。
我們從短、中、長期三個維度來暢想一下,智能手機 + 衛星通信的雙輪驅動,會給世界帶來些什麼?
短期:衛星手機大爆發
今天,中國已經建成了全球最大規模的 5G 網絡。而 5G 的商用成功說明,消費應用的持續爆發,與網絡持續建設更新,是一組相輔相成的正循環。
智能手機等消費級終端,将是衛星通信技術的牽引器,引領這一新技術進入大眾生活,讓中國衛星的價值和優勢不斷擴大。
同時,智能手機行業在狂飙了十多年之後,已經普遍進入了 " 創新疲軟 " 的瓶頸期,用戶換機周期不斷延長,一些國内外研究機構的數據均顯示,手機用戶的換機周期已經超過兩年。衛星通信這一黑科技的引入,無疑能撬動一部分剛需用戶,以及極客群體嘗鮮,帶來新的增量。
所以,接下來最可能在短期内實現的,是華為手機衛星通信的成熟應用,逐漸拉起一支成熟的產業供應鏈,加速攤平研發成本,降低研發門檻,讓衛星通信成為國產手機的通用能力。
有人可能會說,手機用 5G 已經夠快了,甚至 4G 對于目前絕大部分上網需求都夠用了,還有必要上衛星嗎?
這就要提到一個通信行業的定律——需求牽引技術,技術推動需求。5G 剛出現時,就有很多人覺得 " 除了快沒啥用 ",正是網絡成熟之後,雲直播、雲遊戲、高清會議、遠程醫療等新應用才成為可能,而且一旦用上,就再也不願意回到以前了。
所以,融合了最領先衛星通信技術的手機,一定會引領手機行業的進一步更新,在新開辟的技術賽道上開展競速。
中期:專用市場的新可能
還記得以前有人問華為,為什麼不直接做 6G 呢?華為内部人員的回答是:6G 要想做出來,不是首先靠技術實力,而是首先靠想象力。
除了具體的技術能力之外,通信網絡還必須與業務需求相适配。所以,中國的北鬥衛星網絡要把價值擴大化,必須去更廣闊的產業場景裡,挖掘落地的想象力。
目前,數字中國正處在加速建設中。《數字中國建設整體布局規劃》就指出,要推進移動物聯網全面發展,大力推進北鬥規模應用。
北鬥衛星 + 智能手機的融合,技術成熟之後,将作為產業智能化、數字化項目中,必不可少的終端設備,結合專網、垂直用途,發展出更加細分專精的手機市場。
目前,我們已經在很多行業看到了北鬥衛星的應用。
比如某國內智能農機研究機構,基于北鬥的農機自動導航系統,加上最新的 AI 技術,研發出了适用于農田環境的障礙物避障系統,可以實現無人機、無人車在農田内自動作業。
在礦山,基于北鬥 +GIS+ 遙感技術所打造的國產工控平台,可以為礦區内的自動駕駛車輛提供通信服務,助力礦山企業安全生產,是礦山智能化的底座。
山西某礦山就為員工配備了智能可穿戴設備,在員工作業時實時關注身體健康狀況,衛星通信功能可以保證服務不掉線,守護井下員工的生命安全。
這些數字中國的 ToB 場景,對基于北鬥衛星網絡的端側設備 + 雲端服務 + 邊緣計算,有極為剛性的需求,強烈的使用意願,同時也對網絡和硬體,提出了較高的品質要求,低時延、高帶寬、極限條件的使用體驗等。
長期:基于衛星的 6G 再創造
今年我們的一位夥伴去巴塞羅那參加 MWC 2023,發現歐洲通信設備商大多都在宣傳和讨論 6G。他認為,這是因為歐洲設備商在 5G 領網域沒有取得技術與專利優勢,所以将目光放在更遠的下一個賽點上。
而放眼中國,5G 已達,6G 未滿,是目前的網絡現狀。有專家提出,6G 的研究應遵循 " 遠近結合 " 的總體思路。
簡單來說,就是既要開始啟動 6G 的基礎研究,以應對十年後的全球挑戰。同時,當前的重點應該是釋放 5G 的技術紅利,挖掘 5G 的商用價值。
而 6G 網絡究竟長啥樣,目前各國有不同的看法。但一致認同的是,6G 技術的架構和 5G 不同,需要重新設計,其中空天地一體化,是 6G 的确定方向。而空中通信網絡,自然就少不了衛星。
所以,望向更遠一點的未來,将北鬥納入 6G 網絡探索,對于我國在 6G 時代繼續保持領先,有非常必要的意義,也是中國衛星不容錯過的戰略機會。
暢想一下,融合了衛星網絡資源的 6G,會将天空、陸地與海洋緊密無縫地連接起來,這會帶來:
1. 更廣覆蓋。各網絡協作進行通信,實現立體覆蓋,信号無處不在,可以讓數字化服務永遠在線,讓人工智能、數字孿生、虛拟現實、增強現實等技術和應用随時可用。
2. 更強應用。6G 在傳輸速率、端到端時延、可靠性、連接數密度、頻譜效率、網絡能效等方面均有較大的提升,網絡可用資源增多,支撐更高級、更復雜、更大算力和傳輸需求的智能應用,比如自動駕駛汽車可以借助衛星網絡,在全國各地都暢行無礙,不用擔心失聯,這會給中國智能網聯汽車行業帶來很大的推動。
3. 更深數字化。6G 時代,陸地通信、空間通信、短距離通信等網絡資源豐富多樣,一定會孵化出很多前所未有的新業務和實踐,深化中國產業數字化的能力,這是中國不會錯過第四次工業革命的前提條件。
總結一下,手機衛星通信絕不是一個小功能:
它是中國衛星與手機行業的一次寶貴攜手;
它是中國通信領網域持續領先的一次有力證明;
它是中國科技後發而先至的雙重交叉驗證;
它也證明,這片土地的人們,可以一次又一次突破局限,創造奇迹。
我們相信,衛星 + 手機的雙輪驅動,必将帶來產業化的深遠影響。多股中國科創力量将會一起飛馳,率先抵達更遠的未來。
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