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2023-01-31
華為蘋果為何都在競速衛(wèi)星通信？
更新時間：2022-09-11 16:05:37作者：智慧百科
撰文/ 張繼康
編輯/ 董雨晴
當(dāng)手機出貨量承壓，手機廠商不約而同把創(chuàng)新的賽道卷到了天上。
9月8日凌晨，蘋果發(fā)布的iPhone14系列正式宣布將支持衛(wèi)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(wèi)星消息的智能手機。
就在華為發(fā)布會的前一天，收購了魅族科技 79.09% 股權(quán)的星紀(jì)時代公司宣布，將推出全球首款直連低軌衛(wèi)星手機。谷歌也在近日表示，下一代安卓系統(tǒng)將支持手機衛(wèi)星通信功能。
手機能隨時隨地給衛(wèi)星發(fā)送消息，這意味著當(dāng)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(dāng)支持衛(wèi)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(jié)局。
不過就已經(jīng)發(fā)布的兩款手機來看，他們的衛(wèi)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(tǒng)的智能手機相比，衛(wèi)星電話最大的區(qū)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(wèi)星電話接收信號的基站則來自發(fā)射到天上的通訊衛(wèi)星。
盡管在“地球村”的影響下，人們看似生活在一個萬物互聯(lián)的世界中，但目前的4G/5G網(wǎng)絡(luò)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?jīng)]有網(wǎng)絡(luò)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(qū)，擁有一個支持衛(wèi)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(wèi)星通信功能仍不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的衛(wèi)星手持電話，原因在于，二者都不支持撥打衛(wèi)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(zhàn)。目前來看，兩款手機還是存在著不小的差異。
（圖源：華為官網(wǎng)）
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(fā)送19個字以內(nèi)，消息只可發(fā)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(gòu)發(fā)出求助，但可以接收來自衛(wèi)星的消息。
另一方面，盡管兩款手機同樣具有衛(wèi)星通信功能，但其依靠的衛(wèi)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(wèi)星星座。兩者的區(qū)別在于，北斗星座是中軌和同步軌道混合的星座系統(tǒng)，共55顆衛(wèi)星，主要功能是導(dǎo)航，同時具備短報文傳輸能力；Globalstar的衛(wèi)星星座是低軌星座，共40顆衛(wèi)星，專門用于話音和低速數(shù)據(jù)傳輸。
由于衛(wèi)星星座的不同，兩款手機在通信協(xié)議設(shè)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(wèi)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(wèi)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(qū)域是國內(nèi)的大陸地區(qū)，而iPhone14的SOS緊急聯(lián)絡(luò)功能目前只對美國和加拿大地區(qū)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(wèi)星應(yīng)急通信服務(wù)，華為Mate50也不能在北美使用這項服務(wù)。
（圖源：蘋果官網(wǎng)）
另外，衛(wèi)星通信技術(shù)成本費用較高，如果想買一個既支持衛(wèi)星通訊，又可以正常使用的“頂配版”衛(wèi)星手機，價格往往要在一萬元以上，買后的年租費用也高達(dá)1000元，因此收費問題也就成為了廣大消費者關(guān)注的重點。
華為Mate50系列的北斗衛(wèi)星消息功能暫不收費，體驗期內(nèi)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(xù)收費價格也會陸續(xù)公布。
是雞肋還是熊掌？
當(dāng)全球的科技企業(yè)接連幾日宣布起了衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)，A股市場的衛(wèi)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(wèi)通、中國衛(wèi)星為代表的概念股均在9月初出現(xiàn)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(fā)布后，這些衛(wèi)星概念股又開始集體下跌。
通宇通訊開盤一度跌停，波導(dǎo)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(wèi)星通信功能的反饋。
對于大多數(shù)消費者來說，衛(wèi)星通信的功能看起來很科幻，但遠(yuǎn)不如“手機沒電還能續(xù)航”的功能來得實用。有不少人就表示，用衛(wèi)星通信發(fā)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(jīng)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(fā)生，不管是拿著一款Mate50還是iPhone14，使用衛(wèi)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(wèi)星通話功能的手機。
實用功能大打折扣的衛(wèi)星通信功能，更像是手機廠商之間一場創(chuàng)新的較量。
在華為Mate50以前，衛(wèi)星電話通常會配有一根外置的四臂螺旋結(jié)構(gòu)天線，如今，笨重天線的消失，則成為了一個劃時代意義的創(chuàng)新。
（圖源：AI財經(jīng)社）
有天線工廠的人士分析，華為Mate50極有可能將衛(wèi)星終端天線內(nèi)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(shù)實現(xiàn)衛(wèi)星通信。完成這個工作任務(wù)至少需要8個以上的高級天線工程師，花費半年以上的調(diào)試才有可能成功，期間還需要經(jīng)過大量的實驗資金投入。
更難的一點在于，由于衛(wèi)星通信和手機通信的頻段不同，手機廠商需要在手機內(nèi)部增加或升級射頻電路來支持衛(wèi)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(wèi)星信號。
值得一提的是，華為的射頻芯片為國產(chǎn)自研，這也是國內(nèi)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(wèi)星通信功能的確使用頻率不高，但從未來看，該功能的開發(fā)也是擴大衛(wèi)星通信市場規(guī)模的一次試水。據(jù)摩根士丹利的預(yù)測，全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將在2030年達(dá)到454.26億美元。
多位業(yè)內(nèi)人士表示，此次兩款手機對于衛(wèi)星通信功能的創(chuàng)新嘗試，是衛(wèi)星通信從面向?qū)I(yè)領(lǐng)域到面向消費者市場的一次重要轉(zhuǎn)變，從這個角度來看，無疑起到了一個很好的開端作用。
衛(wèi)星爭奪戰(zhàn)
1957年，世界上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克一號”在前蘇聯(lián)上空發(fā)射成功，由此拉開了太空競賽的序幕。據(jù)USC數(shù)據(jù)，截至今年1月1日，約有4852顆在軌衛(wèi)星圍繞在地球上空，其中我國的在軌衛(wèi)星數(shù)量為499顆，居于世界第二。
短短65年的時間，衛(wèi)星的數(shù)量在幾何倍增長的同時，人類也在不斷拓展衛(wèi)星的邊界。從最初的氣象預(yù)報、環(huán)境監(jiān)測到如今的數(shù)據(jù)通信、導(dǎo)航定位，衛(wèi)星的功能正在變得越來越強大。
按照距離地球遠(yuǎn)近，衛(wèi)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(yuǎn)，通信時延較長，難以滿足人類日常的通信需求。低軌衛(wèi)星由于距離更近，具有延時小、成本低、發(fā)射靈活等優(yōu)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(shù)對于網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲的要求非常高，5G時代下基站的覆蓋范圍已經(jīng)縮短到了500米以內(nèi)。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(shè)地面基站顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，衛(wèi)星便成了一個比地面基站更強大的終端。
賴海光表示，衛(wèi)星通信終端的種類很多，有便攜、車載、船載、機載等各種形態(tài)，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(yīng)用需求。
由于低軌道衛(wèi)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(wèi)星資源的“跑馬圈地”，以此來實現(xiàn)“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(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，自2019年成功發(fā)射首顆商業(yè)衛(wèi)星后，三年時間內(nèi)，Starlink共發(fā)射了超過3000顆星鏈衛(wèi)星，根據(jù)其計劃，Starlink最終要在全球低軌道部署約4.2萬顆衛(wèi)星。
（圖源：視覺中國）
我國的通信衛(wèi)星發(fā)射計劃也在穩(wěn)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(nèi)發(fā)射1.3萬顆低軌通信衛(wèi)星。隨后頒布的《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》指出，6G將實現(xiàn)空天地一體化的全球無縫覆蓋，而星地一體融合組網(wǎng)技術(shù)也將成為6G網(wǎng)絡(luò)最重要的潛在技術(shù)之一。
在未來，手機直連衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或許也將成為可能，當(dāng)人們能夠直連衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)流暢地聽音樂、刷視頻、打游戲，這便意味著衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)克服了種種復(fù)雜的難關(guān)，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(lián)。