手機+衛星的科技狂想
2023.09.11 08:27
· 來自天津
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“手機+衛星”的融合，是下一代通信技術的鑰匙。
圖片來源@視覺中國
文 | 腦極體
最近硬件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，是大家特別關注的問題。相比之下，衛星通話這個功能，討論度就略低一些（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，更像是科幻片里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跡，是1G空白，2G跟隨，3G突破，4G並跑，5G引領。
這個成績值得我們每一个中國人自豪。在此基礎上，難免會想更進一步，問一句：5G之後呢？
6G的目標雖遠，但各國都已經在积極布局中了。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內的每一個人用到，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號出發，率先暢想一下，通信領域接下來的潮水涌動。
衛星+手機的雙輪驅動， 中國科技的直道超車 在探討手機+衛星通信所掀起的波瀾之前，有必要先解釋一下，這一創新之於中國為什麼寶貴？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覆蓋不到的區域，信號傳輸就得藉助衛星。
試想一下，如果海面石油開採、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，大量数字化設備無法工作，相當於眼盲、心盲，是非常困擾的。
中國衛星從后發位置一路追趕，到2020年，北斗系統第55顆導航衛星成功發射，北斗三號全球衛星導航系統星座部署完成。次年2021，北斗三號全球衛星導航系統建成並開通。
這一成績的取得殊為不易。
有了自立自主的北斗衛星網絡，這還不夠。
一種通信技術不能獨立於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：智能硬件。
智能手機、智能手錶、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，並且隨着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網絡的進一步升級，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件上，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，已經利用北斗三號系統的短報文功能，成為全球首款支持北斗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錶。
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/手錶在接收衛星信號時，需要非常高的電壓和電流，而現在的手機/手錶器件都越做越小、越來越輕薄，不斷壓縮器件空間，傳統電池要在有限的“身材”內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/手錶的集成度，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爭議的世界首位了。
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，要找電池供應商定製。這不僅需要供應商願意承擔一些前期研發風險，為廠商進行定製，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，得益於過去十幾年國產智能手機的崛起，孕育了這樣一條高端製造的供應鏈。
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，到合適的溫度後放電。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。
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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，從硬件到軟件，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，與網絡持續建設升級，是一組相輔相成的正循環。
智能手機等消費級終端，將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，智能手機行業在狂飆了十多年之後，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，一些國內外研究機構的數據均显示，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內實現的，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對於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升級，在新開闢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？華為內部人員的回答是：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適配。所以，中國的北斗衛星網絡要把價值擴大化，必須去更廣闊的產業場景里，挖掘落地的想象力。
目前，数字中國正處在加速建設中。《数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，大力推進北斗規模應用。
北斗衛星+智能手機的融合，技術成熟之後，將作為產業智能化、数字化項目中，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斗衛星的應用。
比如某國內智能農機研究機構，基於北斗的農機自動導航系統，加上最新的AI技術，研發出了適用於農田環境的障礙物避障系統，可以實現無人機、無人車在農田內自動作業。
在礦山，基於北斗+GIS+遙感技術所打造的國產工控平台，可以為礦區內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。
這些数字中國的ToB場景，對基於北斗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，同時也對網絡和硬件，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：基於衛星的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討論6G。他認為，這是因為歐洲設備商在5G領域沒有取得技術與專利優勢，所以將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的確定方向。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，將北斗納入6G網絡探索，對於我國在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，會將天空、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，信號無處不在，可以讓数字化服務永遠在線，讓人工智能、数字孿生、虛擬現實、增強現實等技術和應用隨時可用。
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、更複雜、更大算力和傳輸需求的智能應用，比如自動駕駛汽車可以藉助衛星網絡，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.更深数字化。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，深化中國產業数字化的能力，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；
它是中國通信領域持續領先的一次有力證明；
它是中國科技后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，必將帶來產業化的深遠影響。多股中國科創力量將會一起飛馳，率先抵達更遠的未來。
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