手機(jī)+衛(wèi)星的科技狂想

藏狐
如果不是“上山下海爬雪山”的極限運(yùn)動(dòng)愛好者或戶外工作者,手機(jī)衛(wèi)星通信對普通大眾來說,更像是科幻片里超級(jí)英雄才會(huì)用到的黑科技,不像5G已經(jīng)成了日常必備。

本文來自微信公眾號(hào)“腦極體”,作者/藏狐。

最近硬件圈最火熱的話題之一,應(yīng)該就是突然上線、遙遙領(lǐng)先的華為Mate 60 Pro了。

其中,CPU和類5G網(wǎng)速是怎么實(shí)現(xiàn)的,是大家特別關(guān)注的問題。相比之下,衛(wèi)星通話這個(gè)功能,討論度就略低一些(沒有說不火的意思)。

一方面是衛(wèi)星通信本身,技術(shù)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(yùn)動(dòng)愛好者或戶外工作者,手機(jī)衛(wèi)星通信對普通大眾來說,更像是科幻片里超級(jí)英雄才會(huì)用到的黑科技,不像5G已經(jīng)成了日常必備。

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大家可能都聽過一句話:我國移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展軌跡,是1G空白,2G跟隨,3G突破,4G并跑,5G引領(lǐng)。

這個(gè)成績值得我們每一個(gè)中國人自豪。在此基礎(chǔ)上,難免會(huì)想更進(jìn)一步,問一句:5G之后呢?

6G的目標(biāo)雖遠(yuǎn),但各國都已經(jīng)在積極布局中了。其中,有沒有衛(wèi)星通信,決定了6G能不能成功建網(wǎng);能不能手機(jī)部署,決定了6G是不是可以被包括你我他在內(nèi)的每一個(gè)人用到,決定了運(yùn)營商敢不敢投資、能不能收回成本。

毫不夸張地說,“手機(jī)+衛(wèi)星”的融合,是下一代通信技術(shù)的鑰匙,而這一次,中國科技力量已經(jīng)完成了“直道超車”。

正所謂春江水暖鴨先知,我們不妨從國產(chǎn)手機(jī)衛(wèi)星通信這個(gè)信號(hào)出發(fā),率先暢想一下,通信領(lǐng)域接下來的潮水涌動(dòng)。

衛(wèi)星+手機(jī)的雙輪驅(qū)動(dòng)

中國科技的直道超車

在探討手機(jī)+衛(wèi)星通信所掀起的波瀾之前,有必要先解釋一下,這一創(chuàng)新之于中國為什么寶貴?為什么能代表中國原創(chuàng)科技“直道超車”的實(shí)力?

首先,衛(wèi)星領(lǐng)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(wèi)星互聯(lián)網(wǎng),被認(rèn)為是美國版的6G,在5G覆蓋不到的區(qū)域,信號(hào)傳輸就得借助衛(wèi)星。

試想一下,如果海面石油開采、沙漠建設(shè)、高原邊境巡防、戶外探險(xiǎn)遇到“無人區(qū)”,也沒有自家的衛(wèi)星通信服務(wù)可用,大量數(shù)字化設(shè)備無法工作,相當(dāng)于眼盲、心盲,是非常困擾的。

中國衛(wèi)星從后發(fā)位置一路追趕,到2020年,北斗系統(tǒng)第55顆導(dǎo)航衛(wèi)星成功發(fā)射,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)星座部署完成。次年2021,北斗三號(hào)全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)建成并開通。

這一成績的取得殊為不易。

有了自立自主的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),這還不夠。

一種通信技術(shù)不能獨(dú)立于網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)和商用市場而獨(dú)立存在,說人話就是,先進(jìn)技術(shù)是要被人們用的、要發(fā)揮商業(yè)價(jià)值的,不能僅供瞻仰。

那么,衛(wèi)星通信技術(shù)怎么進(jìn)入人們的生活呢?

一個(gè)關(guān)鍵答案是:智能硬件。

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智能手機(jī)、智能手表、智能家居等終端設(shè)備,是大家日常接觸最高頻的產(chǎn)品,數(shù)據(jù)傳輸十分依賴通信保障,并且隨著AI/VR/AR/8K/元宇宙/云辦公/云游戲/遠(yuǎn)程醫(yī)療等新興應(yīng)用場景的出現(xiàn),對網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)的要求日益提高。這些剛性的需求,驅(qū)使著現(xiàn)有5G網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步升級(jí),衛(wèi)星通信自然就成為選項(xiàng)之一。

然而,衛(wèi)星通信雖好,想要集成到這些智能硬件上,卻有著極高的挑戰(zhàn)。

目前我們還無法得知華為Mate 60 Pro在衛(wèi)星通信上的具體技術(shù)細(xì)節(jié),但早在上一代產(chǎn)品Mate 50系列,已經(jīng)利用北斗三號(hào)系統(tǒng)的短報(bào)文功能,成為全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的智能手機(jī)。華為WATCH Ultimate非凡大師,也是目前市面上唯一支持雙向衛(wèi)星通信的智能手表。

從這些過往產(chǎn)品的研發(fā)中,我們可以一窺衛(wèi)星通信與智能設(shè)備相結(jié)合的技術(shù)難度:

智能手機(jī)/手表在接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí),需要非常高的電壓和電流,而現(xiàn)在的手機(jī)/手表器件都越做越小、越來越輕薄,不斷壓縮器件空間,傳統(tǒng)電池要在有限的“身材”內(nèi)承載衛(wèi)星通信的壓力,是非常困難的。

所以要在設(shè)計(jì)上,通過懸浮天線等技術(shù),提高智能手機(jī)/手表的集成度,在增加功能的同時(shí),依然保持較小的外觀,不讓消費(fèi)者覺得笨重。而這一點(diǎn)上,中國手機(jī)廠商應(yīng)該是毫無爭議的世界首位了。

黑科技產(chǎn)品,當(dāng)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(wèi)星通信時(shí)瞬間升到高壓上,無法在市面上找到現(xiàn)成的產(chǎn)品,要找電池供應(yīng)商定制。這不僅需要供應(yīng)商愿意承擔(dān)一些前期研發(fā)風(fēng)險(xiǎn),為廠商進(jìn)行定制,也要有實(shí)力,能研發(fā)這類黑科技元器件。所以,國產(chǎn)手機(jī)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信,得益于過去十幾年國產(chǎn)智能手機(jī)的崛起,孕育了這樣一條高端制造的供應(yīng)鏈。

此外,還需要新技術(shù)的加持。

搭載了衛(wèi)星通信,意味著設(shè)備可能會(huì)在非常寒冷、低溫的環(huán)境下工作。這時(shí)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(chǎn)品加熱,到合適的溫度后放電。而這離不開中國AI在算法、產(chǎn)品化、工程化等方面的全球領(lǐng)先。

從既往的種種突破可以看到,衛(wèi)星通信與手機(jī)相結(jié)合的最關(guān)鍵因素,從技術(shù)到產(chǎn)業(yè)鏈,從硬件到軟件,中國一個(gè)也沒有遺漏。

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正是這些中國力量的持續(xù)發(fā)力,讓智能手機(jī)和衛(wèi)星通信開始交織,做好了“直道超車”的準(zhǔn)備。而接下來,這兩個(gè)極具實(shí)用價(jià)值和商業(yè)價(jià)值的技術(shù),一定會(huì)醞釀出新的化學(xué)反應(yīng)。

我們從短、中、長期三個(gè)維度來暢想一下,智能手機(jī)+衛(wèi)星通信的雙輪驅(qū)動(dòng),會(huì)給世界帶來些什么?

短期:衛(wèi)星手機(jī)大爆發(fā)

今天,中國已經(jīng)建成了全球最大規(guī)模的5G網(wǎng)絡(luò)。而5G的商用成功說明,消費(fèi)應(yīng)用的持續(xù)爆發(fā),與網(wǎng)絡(luò)持續(xù)建設(shè)升級(jí),是一組相輔相成的正循環(huán)。

智能手機(jī)等消費(fèi)級(jí)終端,將是衛(wèi)星通信技術(shù)的牽引器,引領(lǐng)這一新技術(shù)進(jìn)入大眾生活,讓中國衛(wèi)星的價(jià)值和優(yōu)勢不斷擴(kuò)大。

同時(shí),智能手機(jī)行業(yè)在狂飆了十多年之后,已經(jīng)普遍進(jìn)入了“創(chuàng)新疲軟”的瓶頸期,用戶換機(jī)周期不斷延長,一些國內(nèi)外研究機(jī)構(gòu)的數(shù)據(jù)均顯示,手機(jī)用戶的換機(jī)周期已經(jīng)超過兩年。衛(wèi)星通信這一黑科技的引入,無疑能撬動(dòng)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(nèi)實(shí)現(xiàn)的,是華為手機(jī)衛(wèi)星通信的成熟應(yīng)用,逐漸拉起一支成熟的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈,加速攤平研發(fā)成本,降低研發(fā)門檻,讓衛(wèi)星通信成為國產(chǎn)手機(jī)的通用能力。

有人可能會(huì)說,手機(jī)用5G已經(jīng)夠快了,甚至4G對于目前絕大部分上網(wǎng)需求都?jí)蛴昧耍€有必要上衛(wèi)星嗎?

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這就要提到一個(gè)通信行業(yè)的定律——需求牽引技術(shù),技術(shù)推動(dòng)需求。5G剛出現(xiàn)時(shí),就有很多人覺得“除了快沒啥用”,正是網(wǎng)絡(luò)成熟之后,云直播、云游戲、高清會(huì)議、遠(yuǎn)程醫(yī)療等新應(yīng)用才成為可能,而且一旦用上,就再也不愿意回到以前了。

所以,融合了最領(lǐng)先衛(wèi)星通信技術(shù)的手機(jī),一定會(huì)引領(lǐng)手機(jī)行業(yè)的進(jìn)一步升級(jí),在新開辟的技術(shù)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,為什么不直接做6G呢?華為內(nèi)部人員的回答是:6G要想做出來,不是首先靠技術(shù)實(shí)力,而是首先靠想象力。

除了具體的技術(shù)能力之外,通信網(wǎng)絡(luò)還必須與業(yè)務(wù)需求相適配。所以,中國的北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)要把價(jià)值擴(kuò)大化,必須去更廣闊的產(chǎn)業(yè)場景里,挖掘落地的想象力。

目前,數(shù)字中國正處在加速建設(shè)中。《數(shù)字中國建設(shè)整體布局規(guī)劃》就指出,要推進(jìn)移動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)全面發(fā)展,大力推進(jìn)北斗規(guī)模應(yīng)用。

北斗衛(wèi)星+智能手機(jī)的融合,技術(shù)成熟之后,將作為產(chǎn)業(yè)智能化、數(shù)字化項(xiàng)目中,必不可少的終端設(shè)備,結(jié)合專網(wǎng)、垂直用途,發(fā)展出更加細(xì)分專精的手機(jī)市場。

目前,我們已經(jīng)在很多行業(yè)看到了北斗衛(wèi)星的應(yīng)用。

比如某國內(nèi)智能農(nóng)機(jī)研究機(jī)構(gòu),基于北斗的農(nóng)機(jī)自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng),加上最新的AI技術(shù),研發(fā)出了適用于農(nóng)田環(huán)境的障礙物避障系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)無人機(jī)、無人車在農(nóng)田內(nèi)自動(dòng)作業(yè)。

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在礦山,基于北斗+GIS+遙感技術(shù)所打造的國產(chǎn)工控平臺(tái),可以為礦區(qū)內(nèi)的自動(dòng)駕駛車輛提供通信服務(wù),助力礦山企業(yè)安全生產(chǎn),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(shè)備,在員工作業(yè)時(shí)實(shí)時(shí)關(guān)注身體健康狀況,衛(wèi)星通信功能可以保證服務(wù)不掉線,守護(hù)井下員工的生命安全。

這些數(shù)字中國的ToB場景,對基于北斗衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的端側(cè)設(shè)備+云端服務(wù)+邊緣計(jì)算,有極為剛性的需求,強(qiáng)烈的使用意愿,同時(shí)也對網(wǎng)絡(luò)和硬件,提出了較高的品質(zhì)要求,低時(shí)延、高帶寬、極限條件的使用體驗(yàn)等。

長期:基于衛(wèi)星的6G再創(chuàng)造

今年我們的一位伙伴去巴塞羅那參加MWC 2023,發(fā)現(xiàn)歐洲通信設(shè)備商大多都在宣傳和討論6G。他認(rèn)為,這是因?yàn)闅W洲設(shè)備商在5G領(lǐng)域沒有取得技術(shù)與專利優(yōu)勢,所以將目光放在更遠(yuǎn)的下一個(gè)賽點(diǎn)上。

而放眼中國,5G已達(dá),6G未滿,是目前的網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀。有專家提出,6G的研究應(yīng)遵循“遠(yuǎn)近結(jié)合”的總體思路。

簡單來說,就是既要開始啟動(dòng)6G的基礎(chǔ)研究,以應(yīng)對十年后的全球挑戰(zhàn)。同時(shí),當(dāng)前的重點(diǎn)應(yīng)該是釋放5G的技術(shù)紅利,挖掘5G的商用價(jià)值。

而6G網(wǎng)絡(luò)究竟長啥樣,目前各國有不同的看法。但一致認(rèn)同的是,6G技術(shù)的架構(gòu)和5G不同,需要重新設(shè)計(jì),其中空天地一體化,是6G的確定方向。而空中通信網(wǎng)絡(luò),自然就少不了衛(wèi)星。

所以,望向更遠(yuǎn)一點(diǎn)的未來,將北斗納入6G網(wǎng)絡(luò)探索,對于我國在6G時(shí)代繼續(xù)保持領(lǐng)先,有非常必要的意義,也是中國衛(wèi)星不容錯(cuò)過的戰(zhàn)略機(jī)會(huì)。

暢想一下,融合了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源的6G,會(huì)將天空、陸地與海洋緊密無縫地連接起來,這會(huì)帶來:

1.更廣覆蓋。各網(wǎng)絡(luò)協(xié)作進(jìn)行通信,實(shí)現(xiàn)立體覆蓋,信號(hào)無處不在,可以讓數(shù)字化服務(wù)永遠(yuǎn)在線,讓人工智能、數(shù)字孿生、虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)和應(yīng)用隨時(shí)可用。

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2.更強(qiáng)應(yīng)用。6G在傳輸速率、端到端時(shí)延、可靠性、連接數(shù)密度、頻譜效率、網(wǎng)絡(luò)能效等方面均有較大的提升,網(wǎng)絡(luò)可用資源增多,支撐更高級(jí)、更復(fù)雜、更大算力和傳輸需求的智能應(yīng)用,比如自動(dòng)駕駛汽車可以借助衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),在全國各地都暢行無礙,不用擔(dān)心失聯(lián),這會(huì)給中國智能網(wǎng)聯(lián)汽車行業(yè)帶來很大的推動(dòng)。

3.更深數(shù)字化。6G時(shí)代,陸地通信、空間通信、短距離通信等網(wǎng)絡(luò)資源豐富多樣,一定會(huì)孵化出很多前所未有的新業(yè)務(wù)和實(shí)踐,深化中國產(chǎn)業(yè)數(shù)字化的能力,這是中國不會(huì)錯(cuò)過第四次工業(yè)革命的前提條件。

總結(jié)一下,手機(jī)衛(wèi)星通信絕不是一個(gè)小功能:

它是中國衛(wèi)星與手機(jī)行業(yè)的一次寶貴攜手;

它是中國通信領(lǐng)域持續(xù)領(lǐng)先的一次有力證明;

它是中國科技后發(fā)而先至的雙重交叉驗(yàn)證;

它也證明,這片土地的人們,可以一次又一次突破局限,創(chuàng)造奇跡。

我們相信,衛(wèi)星+手機(jī)的雙輪驅(qū)動(dòng),必將帶來產(chǎn)業(yè)化的深遠(yuǎn)影響。多股中國科創(chuàng)力量將會(huì)一起飛馳,率先抵達(dá)更遠(yuǎn)的未來。

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