华为、苹果对战卫星通信,让手机与卫星“直连”到底有没有必要?

微观人 2022-09-08
3258 字丨阅读本文需 9 分钟

9月8日凌晨1点,今年智能手机中的“重头戏”主角,苹果iPhone14系列终于隆重登场。相比往年,今年最大的不同的便是苹果取消了小屏mini入门版,变成了6.1英寸iPhone14、6.4英寸iPhone14 Max、以及同样尺寸的两款iPhone14 Pro高端旗舰。

在早先的爆料中表示,iPhone14系列有望首次支持卫星通信功能,而苹果官方也证实了这一点。但众所周知,就在前两天华为所发布的Mate50系列也是全球首款支持卫星通信的大众智能手机,那么苹果与之相比,又有哪些不同呢?

苹果官方介绍道,iPhone14全系均支持卫星通信紧急求助功能。他们耗费两年时间打造出定制组件、特定软件,以此连接到特定的卫星频率,从而帮助用户更快速准确的发送信息,并联系到紧急救援机构。

值得一提的是,iPhone14系列中的卫星通信与其他厂商相比,具备四大不同优势:

第一,更直观准确的用户操作体验。iPhone14系列采用波束成形、定向天线阵列来保证顺利连接到地球外的卫星,所以用户必须在特定软件中按照图形提示巧妙对准卫星方位,才能实现短文本信息发送;

第二,不仅可以发,还能收。从官方介绍视频中可以看出,iPhone14系列不仅可以发送短文本信息,并且还能接收到紧急求援机构的回复,并确认位置等关键数据等;

第三,苹果已经提供好短文本信息模板。为了方便用户更快速、简单、直接的发送核心信息,苹果联合专业人士提供了一系列内容模板,通过选择题方式帮助用户完成求救。当然,用户也可以自由编辑内容;

第四,完善的救援接入机制。很显然,苹果比用户想的更周到,面对有些可以接受到文字信息的紧急救援机构,可以直接提供定位和求助;而有些只能接受语音求助的机构,苹果会向求救用户提供转接服务,最快完成求救。

依靠颠覆性的硬件、软件和基础设施创新,苹果在iPhone14系列上所推出的卫星通信紧急求助功能,确实非常实用方便,且能够极大帮助用户在无网络信号覆盖的情况下实现求救。另外,它还可以搭配苹果Find My定位软件,让家人时刻了解你所处的位置及轨迹。

什么是卫星通信?有何优势?

卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站,通过转发无线电信号,实现两个或多个地球站之间的通信。

地球卫星的轨道主要分为低中高三种,低地球轨道(LEO):又称近地轨道,距地面约200-2000公里的圆轨道;中地球轨道(MEO):距地面约2000-20000公里的圆轨道;地球同步轨道(GEO):又称高地球轨道,距地面约36000公里的圆轨道。

通常一颗高轨静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面,使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。

现有的中高轨道卫星解决了地球的覆盖问题,相当于移动通信的2/3G网络,仅提供基本语音和低容量的数据业务。中高轨卫星设计要求穿透性强、信号覆盖面积大,一般采用的低频段波段。其组建一个完整覆盖地球的卫星数量少(如中国天通一号高通量卫星单一一颗可覆盖全国)。

但存中高轨道卫星存在两大问题:(1)地面终端要求严格,无法脱离成熟通信基础设施向所有无基础设施区域用户提供性价比高的数据业务。(2)带宽有限,导致可容纳用户数量有限,无法满足全球海量用户的互联容量需求。因此传统中高轨道卫星通信主要用于特定用户的信息互联或电视转播。

相比之下,低轨卫星互联网星座可实现:高带宽、高性能全球覆盖、低时延、可便携式\嵌入式终端、低成本的全球互联服务。

在地球上,海洋占据了约71%的面积,而在海洋上,无法建立像地面一样的信号基站,这也意味着在海洋上通信只能依靠卫星通信。同时,目前移动通信网络在陆地上的覆盖也只有20%-21%,80%的陆地还没有被覆盖。

从国内情况来看,根据2021年2月,中国互联网络信息中心(CNNIC)在京发布的第47次《中国互联网络发展状况统计报告》显示,截至2020年12月,我国网民规模达9.89亿,较2020年3月增长8540万,互联网普及率已达70.4%。但是,国内还有很多山地、草原、高原、戈壁、沙漠、海洋等地区没有网络覆盖。

根据中国科学院院士尹浩发表了题为《天基信息网络发展问题》的演讲中指出,算上海洋面积,中国还有60%多的国土面积没有移动通信信号覆盖,三大运营商网络只覆盖了本土陆地和近海。此外还有山区,边境,沙漠等地区网络覆盖并不理想。相比之下,卫星通信恰恰可以解决上述地区的网络覆盖,以及船舶、飞机、科考的宽带通信问题,是地面移动通信的有益补充。

显然,卫星通信 地面通信能够真正实现更好的全域覆盖体验。

手机卫星通信到底有没有必要?

除了华为和苹果iPhone14之外,吉利旗下的星纪时代也宣布要推出直连低轨卫星的消费级手机。而且高通,联发科已经在上游硬件层面对卫星通信功能完成开发。谷歌公司计划在下一个安卓版本中支持卫星通信功能。

如此众多的厂商都瞄准了卫星通信,由此可见,卫星通信时代或将来临。

预计要不了几年,市面上的大众智能手机都会增加卫星通信功能。但手机支持卫星通信到底有啥用呢?很多人一年也用不上几次,有必要花费过高的成本推广消费级卫星通信吗?

先说结论,普通智能手机支持卫星通信用处是非常大的,同时也得因人而异,因地制宜。有些人一直生活在城市地区,全天24小时不会离开地面基站覆盖的范围,所以手机支持普通的通信功能即可。

但对于一些野外,海上工作者来说,智能手机支持卫星通信就很重要了。但这些人身处沙漠、海洋、森林等远离运营商基站场景的时候,若遇上紧急情况就能通过卫星通信功能向外界发送求援信息。

网上有多少新闻消息是因野外失联而发生悲剧的,即便不是身处野外,戈壁荒野,当发生自然灾害时,被困无助的情况下也可以用上卫星通信功能。

比如去年河南发生洪灾,基站设施损毁无法向外界联系。还有今年9月份四川泸定县地震也急需卫星通信向外界报平安,亦或是发送求援信号。

平时也许用不上,但到了关键时刻哪怕只有短短几个字的救援短信,也能改变一切。因此手机支持卫星通信的实用性非常高,它能够在必要时刻派上巨大用场。

卫星通信产业链迎利好

2022年7月30日,北斗三号短报文通信服务成果发布会在北京会议中心举行。中国兵器工业集团有限公司联合中国移动通信集团有限公司、中国电子科技集团有限公司以及国产手机厂商,攻克多项关键核心技术,完成国内首颗手机北斗短报文通信射频基带一体化芯片研制,创新实现“不换卡、不换号、不增加外设”的大众手机“一号双网”设计,全球首次实现了大众智能手机卫星通信能力,在亚太地区大众用户将享受到北斗三号短报文通信服务,“您不在服务区”的困扰将不再出现,“一机在手,永远在线”的能力将成为现实。

据外界猜想,华为或将携手北斗三号系统实现手机卫星通信技术的大众化应用,若如愿实现,这对全球移动通信领域的发展将具有重要意义。

具体来看,通信卫星产业链主要可分为三大环节:上游的卫星制造、卫星发射、地面设备;中游的卫星运营及服务;为下游业务提供技术和数据支持,涉及众多领域业务,主要包括大众消费通信服务、卫星固定通信服务和卫星移动通信服务等。

在卫星制造元器件领域,相控阵T/R芯片主要由铖昌科技、中电科13所及55所提供,SoC/FPGA等数字处理芯片主要由欧比特、复旦微电和部分科研院所提供。

卫星的制造生产则被中国航天、中国卫星、中国空间、上海航天等少数企业所垄断。

在卫星发射领域,卫星发射主要由中国空间、上海航天、中国卫星等企业垄断。目前,中国卫星发射主要围绕导航和遥感领域,通信卫星数量相对偏少。

在通信卫星地面设备领域,中国参与者数量可观,主要集中在天线、移动终端、地面接收站等产品研制和系统软件集成等领域,典型企业包括中国卫星、海格通信、华讯方舟等。

有观点认为,近年来,自然灾害和地缘政治冲突的频率越来越高,这可能会使通过卫星通信的紧急短信/语音服务成为智能手机的必备功能。

银河证券指出,北斗正全面迈向综合时空体系发展新阶段,有望带动形成数万亿规模的时空信息服务市场。根据《2021中国卫星导航与位置服务产业发展白皮书》,预计到2025年,综合时空服务的发展将直接形成5-10亿/年的芯片及终端市场规模,总体产值有望达到8000-10000亿元规模,中位数复合增速达19.6%,其中核心产值和北斗相关产值分别达3351亿和2681亿,复合增速均为20.9%。到2035年,直接产生和带动形成的总体产值规模将超过30000亿元左右。

中信建投认为,随着地面通信网络技术发展日益成熟,用户对于更广域(天空、海洋、森林、沙漠等)通信的需求不断增强,卫星通信及卫星互联网的发展被广泛关注,甚至可能成为6G的一部分。国内天通卫星之前已经商用放号,运营商为中国电信,终端提供商包括华力创通、海格通信、高新兴等;随着美国星链计划的快速部署,包括中国在内的全球低轨卫星互联网星座建设有望提速,初期可重点关注卫星制造和火箭发射环节。

此外,《“十四五”数字经济发展规划》提出,我国将积极稳妥推进空间信息基础设施演进升级,加快布局卫星通信网络等,推动卫星互联网建设。

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