手机 + 卫星的科技狂想

科技7个月前发布 soyouhui
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最近硬件圈最火热的话题之一,应该就是突然上线、遥遥领先的华为 Mate 60 Pro 了。

其中,CPU 和类 5G 网速是怎么实现的,是大家特别关注的问题。相比之下,卫星通话这个功能,讨论度就略低一些(没有说不火的意思)。

一方面是卫星通信本身,技术理解门槛比较高。另一方面,如果不是 ” 上山下海爬雪山 ” 的极限运动爱好者或户外工作者,手机卫星通信对普通大众来说,更像是科幻片里超级英雄才会用到的黑科技,不像 5G 已经成了日常必备。

 

手机 + 卫星的科技狂想

大家可能都听过一句话:我国移动通信产业的发展轨迹,是 1G 空白,2G 跟随,3G 突破,4G 并跑,5G 引领。

 

这个成绩值得我们每一个中国人自豪。在此基础上,难免会想更进一步,问一句:5G 之后呢?

6G 的目标虽远,但各国都已经在积极布局中了。其中,有没有卫星通信,决定了 6G 能不能成功建网;能不能手机部署,决定了 6G 是不是可以被包括你我他在内的每一个人用到,决定了运营商敢不敢投资、能不能收回成本。

毫不夸张地说,” 手机 + 卫星 ” 的融合,是下一代通信技术的钥匙,而这一次,中国科技力量已经完成了 ” 直道超车 “。

正所谓春江水暖鸭先知,我们不妨从国产手机卫星通信这个信号出发,率先畅想一下,通信领域接下来的潮水涌动。

卫星 + 手机的双轮驱动

中国科技的直道超车

在探讨手机 + 卫星通信所掀起的波澜之前,有必要先解释一下,这一创新之于中国为什么宝贵?为什么能代表中国原创科技 ” 直道超车 ” 的实力?

首先,卫星领域的突破,就是一件非常了不起的事情。

我们都知道,马斯克的 ” 星链 ” 建成了卫星互联网,被认为是美国版的 6G,在 5G 覆盖不到的区域,信号传输就得借助卫星。

试想一下,如果海面石油开采、沙漠建设、高原边境巡防、户外探险遇到 ” 无人区 “,也没有自家的卫星通信服务可用,大量数字化设备无法工作,相当于眼盲、心盲,是非常困扰的。

中国卫星从后发位置一路追赶,到 2020 年,北斗系统第 55 颗导航卫星成功发射,北斗三号全球卫星导航系统星座部署完成。次年 2021,北斗三号全球卫星导航系统建成并开通。

这一成绩的取得殊为不易。

有了自立自主的北斗卫星网络,这还不够。

一种通信技术不能独立于网络体验和商用市场而独立存在,说人话就是,先进技术是要被人们用的、要发挥商业价值的,不能仅供瞻仰。

那么,卫星通信技术怎么进入人们的生活呢?

一个关键答案是:智能硬件。

 

手机 + 卫星的科技狂想

智能手机、智能手表、智能家居等终端设备,是大家日常接触最高频的产品,数据传输十分依赖通信保障,并且随着 AI/VR/AR/8K/ 元宇宙 / 云办公 / 云游戏 / 远程医疗等新兴应用场景的出现,对网络体验的要求日益提高。这些刚性的需求,驱使着现有 5G 网络的进一步升级,卫星通信自然就成为选项之一。

 

然而,卫星通信虽好,想要集成到这些智能硬件上,却有着极高的挑战。

目前我们还无法得知华为 Mate 60 Pro 在卫星通信上的具体技术细节,但早在上一代产品 Mate 50 系列,已经利用北斗三号系统的短报文功能,成为全球首款支持北斗卫星消息的智能手机。华为 WATCH Ultimate 非凡大师,也是目前市面上唯一支持双向卫星通信的智能手表。

从这些过往产品的研发中,我们可以一窥卫星通信与智能设备相结合的技术难度:

智能手机 / 手表在接收卫星信号时,需要非常高的电压和电流,而现在的手机 / 手表器件都越做越小、越来越轻薄,不断压缩器件空间,传统电池要在有限的 ” 身材 ” 内承载卫星通信的压力,是非常困难的。

所以要在设计上,通过悬浮天线等技术,提高智能手机 / 手表的集成度,在增加功能的同时,依然保持较小的外观,不让消费者觉得笨重。而这一点上,中国手机厂商应该是毫无争议的世界首位了。

黑科技产品,当然就用到很多高科技的元器件。比如高倍力的电池,可以在跟卫星通信时瞬间升到高压上,无法在市面上找到现成的产品,要找电池供应商定制。这不仅需要供应商愿意承担一些前期研发风险,为厂商进行定制,也要有实力,能研发这类黑科技元器件。所以,国产手机实现卫星通信,得益于过去十几年国产智能手机的崛起,孕育了这样一条高端制造的供应链。

此外,还需要新技术的加持。

搭载了卫星通信,意味着设备可能会在非常寒冷、低温的环境下工作。这时候电池的工作能力、放电能力更弱,华为的解决方案,是通过 AI 人工智能不断让产品加热,到合适的温度后放电。而这离不开中国 AI 在算法、产品化、工程化等方面的全球领先。

从既往的种种突破可以看到,卫星通信与手机相结合的最关键因素,从技术到产业链,从硬件到软件,中国一个也没有遗漏。

 

手机 + 卫星的科技狂想

正是这些中国力量的持续发力,让智能手机和卫星通信开始交织,做好了 ” 直道超车 ” 的准备。而接下来,这两个极具实用价值和商业价值的技术,一定会酝酿出新的化学反应。

 

我们从短、中、长期三个维度来畅想一下,智能手机 + 卫星通信的双轮驱动,会给世界带来些什么?

短期:卫星手机大爆发

今天,中国已经建成了全球最大规模的 5G 网络。而 5G 的商用成功说明,消费应用的持续爆发,与网络持续建设升级,是一组相辅相成的正循环。

智能手机等消费级终端,将是卫星通信技术的牵引器,引领这一新技术进入大众生活,让中国卫星的价值和优势不断扩大。

同时,智能手机行业在狂飙了十多年之后,已经普遍进入了 ” 创新疲软 ” 的瓶颈期,用户换机周期不断延长,一些国内外研究机构的数据均显示,手机用户的换机周期已经超过两年。卫星通信这一黑科技的引入,无疑能撬动一部分刚需用户,以及极客群体尝鲜,带来新的增量。

所以,接下来最可能在短期内实现的,是华为手机卫星通信的成熟应用,逐渐拉起一支成熟的产业供应链,加速摊平研发成本,降低研发门槛,让卫星通信成为国产手机的通用能力。

有人可能会说,手机用 5G 已经够快了,甚至 4G 对于目前绝大部分上网需求都够用了,还有必要上卫星吗?

 

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这就要提到一个通信行业的定律——需求牵引技术,技术推动需求。5G 刚出现时,就有很多人觉得 ” 除了快没啥用 “,正是网络成熟之后,云直播、云游戏、高清会议、远程医疗等新应用才成为可能,而且一旦用上,就再也不愿意回到以前了。

 

所以,融合了最领先卫星通信技术的手机,一定会引领手机行业的进一步升级,在新开辟的技术赛道上开展竞速。

中期:专用市场的新可能

还记得以前有人问华为,为什么不直接做 6G 呢?华为内部人员的回答是:6G 要想做出来,不是首先靠技术实力,而是首先靠想象力。

除了具体的技术能力之外,通信网络还必须与业务需求相适配。所以,中国的北斗卫星网络要把价值扩大化,必须去更广阔的产业场景里,挖掘落地的想象力。

目前,数字中国正处在加速建设中。《数字中国建设整体布局规划》就指出,要推进移动物联网全面发展,大力推进北斗规模应用。

北斗卫星 + 智能手机的融合,技术成熟之后,将作为产业智能化、数字化项目中,必不可少的终端设备,结合专网、垂直用途,发展出更加细分专精的手机市场。

目前,我们已经在很多行业看到了北斗卫星的应用。

比如某国內智能农机研究机构,基于北斗的农机自动导航系统,加上最新的 AI 技术,研发出了适用于农田环境的障碍物避障系统,可以实现无人机、无人车在农田内自动作业。

 

手机 + 卫星的科技狂想

在矿山,基于北斗 +GIS+ 遥感技术所打造的国产工控平台,可以为矿区内的自动驾驶车辆提供通信服务,助力矿山企业安全生产,是矿山智能化的底座。

 

山西某矿山就为员工配备了智能可穿戴设备,在员工作业时实时关注身体健康状况,卫星通信功能可以保证服务不掉线,守护井下员工的生命安全。

这些数字中国的 ToB 场景,对基于北斗卫星网络的端侧设备 + 云端服务 + 边缘计算,有极为刚性的需求,强烈的使用意愿,同时也对网络和硬件,提出了较高的品质要求,低时延、高带宽、极限条件的使用体验等。

长期:基于卫星的 6G 再创造

今年我们的一位伙伴去巴塞罗那参加 MWC 2023,发现欧洲通信设备商大多都在宣传和讨论 6G。他认为,这是因为欧洲设备商在 5G 领域没有取得技术与专利优势,所以将目光放在更远的下一个赛点上。

而放眼中国,5G 已达,6G 未满,是目前的网络现状。有专家提出,6G 的研究应遵循 ” 远近结合 ” 的总体思路。

简单来说,就是既要开始启动 6G 的基础研究,以应对十年后的全球挑战。同时,当前的重点应该是释放 5G 的技术红利,挖掘 5G 的商用价值。

而 6G 网络究竟长啥样,目前各国有不同的看法。但一致认同的是,6G 技术的架构和 5G 不同,需要重新设计,其中空天地一体化,是 6G 的确定方向。而空中通信网络,自然就少不了卫星。

所以,望向更远一点的未来,将北斗纳入 6G 网络探索,对于我国在 6G 时代继续保持领先,有非常必要的意义,也是中国卫星不容错过的战略机会。

畅想一下,融合了卫星网络资源的 6G,会将天空、陆地与海洋紧密无缝地连接起来,这会带来:

1. 更广覆盖。各网络协作进行通信,实现立体覆盖,信号无处不在,可以让数字化服务永远在线,让人工智能、数字孪生、虚拟现实、增强现实等技术和应用随时可用。

 

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2. 更强应用。6G 在传输速率、端到端时延、可靠性、连接数密度、频谱效率、网络能效等方面均有较大的提升,网络可用资源增多,支撑更高级、更复杂、更大算力和传输需求的智能应用,比如自动驾驶汽车可以借助卫星网络,在全国各地都畅行无碍,不用担心失联,这会给中国智能网联汽车行业带来很大的推动。

 

3. 更深数字化。6G 时代,陆地通信、空间通信、短距离通信等网络资源丰富多样,一定会孵化出很多前所未有的新业务和实践,深化中国产业数字化的能力,这是中国不会错过第四次工业革命的前提条件。

总结一下,手机卫星通信绝不是一个小功能:

它是中国卫星与手机行业的一次宝贵携手;

它是中国通信领域持续领先的一次有力证明;

它是中国科技后发而先至的双重交叉验证;

它也证明,这片土地的人们,可以一次又一次突破局限,创造奇迹。

我们相信,卫星 + 手机的双轮驱动,必将带来产业化的深远影响。多股中国科创力量将会一起飞驰,率先抵达更远的未来。

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