華為蘋果新機均涉及衛(wèi)星通信，智能手機迎來衛(wèi)星通信時代 ...

小強實驗室

傳聞已久的手機支持衛(wèi)星通信功能，終于揭開神秘面紗。
北京時間9月8日凌晨，蘋果通過秋季新品發(fā)布會宣布，iPhone 14系列手機新增衛(wèi)星通信緊急求助功能。而就在兩天前，華為率先發(fā)布了業(yè)界首款支持北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機華為Mate50系列。
在兩大手機品牌的帶動下，手機支持衛(wèi)星通信成為大眾關(guān)注的熱點。為什么要在手機引入衛(wèi)星通信技術(shù)？手機直連衛(wèi)星有哪些利弊，會給消費者帶來哪些影響？
“永不失聯(lián)”成為剛性需求
衛(wèi)星通信，簡單地說就是地球上的無線電通信站之間，利用衛(wèi)星作為中繼而進行的通信。
手機支持衛(wèi)星通信的傳言由來已久。早在2021年蘋果發(fā)布iPhone 13之前，天風國際分析師郭明錤就曾預測，iPhone 13將有可能采用低地球軌道(LEO)衛(wèi)星通信模式。但在當時這個功能并未實現(xiàn)，直到今年發(fā)布的iPhone 14系列才開始使用。
據(jù)蘋果公司介紹，在手機信號塔覆蓋不到的地方，iPhone 14系列可以連接到衛(wèi)星頻率，發(fā)送出SOS緊急求助消息給地面救援機構(gòu)，同時還支持共享定位，將于今年11月率先在美國和加拿大開通。

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iPhone 14 系列可連接衛(wèi)星發(fā)送SOS緊急救援短信。
而在蘋果舉辦發(fā)布會之前，華為搶先一步公開了華為Mate 50系列手機的衛(wèi)星通信功能，即在地面沒有網(wǎng)絡(luò)信號的情況下，可以通過北斗衛(wèi)星消息與外界聯(lián)系，并能一鍵生成和發(fā)送軌跡，讓救援人員及時準確獲取位置。目前該功能僅限中國大陸地區(qū)（不含港澳臺地區(qū)）使用。

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華為Mate 50系列可發(fā)送北斗衛(wèi)星消息。
“給手機引入衛(wèi)星通信技術(shù)，這是市場需求決定的?！苯?，航天科技集團五院深圳航天東方紅衛(wèi)星有限公司研究員薛凱接受讀特記者采訪時表示，現(xiàn)代人離不開信息，在這個基礎(chǔ)需求下，人們對“永不失聯(lián)”的愿望已經(jīng)成為一種剛性需求。
據(jù)了解，現(xiàn)有的地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)僅覆蓋地球表面的10%。在人口密度低、回報價值低的偏遠地區(qū)，網(wǎng)絡(luò)部署成本高昂、性價比低，而且容易受地形和地質(zhì)災(zāi)害影響。在手機上引入衛(wèi)星通信技術(shù)，能夠與其形成互補。在偏遠地區(qū)、海上、天空、災(zāi)害現(xiàn)場等特殊環(huán)境中，衛(wèi)星通信具有“站得高、覆蓋廣”的天然優(yōu)勢，可以為應(yīng)急通信服務(wù)提供支持。
要讓手機支持衛(wèi)星通信，需要有一定的前提基礎(chǔ)。薛凱認為，手機企業(yè)紛紛選擇在這時引入衛(wèi)星通信技術(shù)，與衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展有關(guān)。
近年來，隨著現(xiàn)代移動通信、電子元器件和衛(wèi)星工程等技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在很大程度上解決了用戶接入、通話質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸和建設(shè)成本等問題。跟過去相比，現(xiàn)在的手機配置更加先進；衛(wèi)星的研制成本越來越低；一箭多星發(fā)射技術(shù)、運載火箭可回收技術(shù)的出現(xiàn)，既縮短了衛(wèi)星部署周期，又降低了部署成本。這些進步，都為手機實現(xiàn)衛(wèi)星通信提供了條件和機會。

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2020年6月23日，我國北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)最后一顆組網(wǎng)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心點火升空。（圖片來自新華社）
手機衛(wèi)星通信也有限制
雖然衛(wèi)星通信覆蓋范圍廣，可以方便人們在特殊環(huán)境時與外界保持聯(lián)系，但手機直連衛(wèi)星也有一定限制。
薛凱告訴讀特記者，從目前的技術(shù)水平來看，當前的智能手機是具有支持衛(wèi)星通信的能力的，但這種“直連”方式的通信帶寬預計只能支持非實時的短信、圖片和語音，無法達到地面4G或5G系統(tǒng)的實時和高速上網(wǎng)的能力。
衛(wèi)星功率受限是影響衛(wèi)星通信能力的主要因素。薛凱解釋說，衛(wèi)星上的蓄電池和太陽能電池負責給衛(wèi)星供電，保持衛(wèi)星連續(xù)正常工作。衛(wèi)星的發(fā)射成本是按照衛(wèi)星重量計算的，如果星上電池越大，衛(wèi)星的造價就會越高。為了合理控制成本，衛(wèi)星功率往往受到很大限制。加上單顆衛(wèi)星的覆蓋范圍很大，分配到單位面積的功率容量會非常低，尤其是在人群密集的地方，數(shù)據(jù)傳輸能力就會非常有限。所以，在目前衛(wèi)星功率受限的情況下，手機只能發(fā)送文本等小數(shù)據(jù)量的信息，無法實現(xiàn)高速上網(wǎng)。

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北斗衛(wèi)星消息顯示界面。
為了直連衛(wèi)星通信，蘋果通過自定義短文本壓縮算法，將消息大小減少3倍，同時提供一系列信息文本選擇，用戶可以不用編寫短信，直接用手機自帶內(nèi)容發(fā)送消息，也是為了節(jié)省信息體積。
對于華為Mate 50系列，賽迪顧問高級分析師劉暾接受媒體采訪時猜測，此次華為使用的可能是北斗短報文技術(shù)。這項技術(shù)可以使手機在沒有網(wǎng)絡(luò)信號時也能發(fā)送短信，但字符最多78個進制數(shù)/英文/數(shù)字，或者39個漢字，一般用于應(yīng)急通信。
除帶寬容量外，手機直連衛(wèi)星也有時間和空間的限制。據(jù)蘋果介紹，在能夠清晰看到天空的環(huán)境中，用iPhone 14發(fā)送一條衛(wèi)星消息用時不到15秒，而在樹蔭等有遮擋的地方可能需要幾分鐘。另據(jù)華為官網(wǎng)介紹，華為Mate 50 Pro需在空曠無遮蔽處使用。
“衛(wèi)星傳輸是自太空而下全覆蓋，手機直連衛(wèi)星使用的是視距傳輸方式，只要你能看到天空，衛(wèi)星就能通過電磁波給你傳遞信息?！毖P說，由于衛(wèi)星與地面距離遙遠，所以傳輸時延比較長。在大型建筑內(nèi)或有山體、樹林遮擋的地方，衛(wèi)星通信信號也會被屏蔽，從而影響通信效果。

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iPhone 14 發(fā)送衛(wèi)星消息前，需要先到空曠的地方找到衛(wèi)星的方向進行連接。
華為蘋果衛(wèi)星通信暫時免費
手機直連衛(wèi)星后，消費者要多花錢嗎？
有不少業(yè)內(nèi)人士認為，通過普通手機使用衛(wèi)星通信，用戶一定是要多付費的，但收費方式還不明確。
讀特記者致電華為官方客服了解到，華為將在新機正式開售后，開啟北斗衛(wèi)星通信功能的公眾測試驗證。眾測期間，用戶在手機無信號的情況下，每月可以免費發(fā)送30條衛(wèi)星短信，使用完不能再發(fā)送，到下個月重新計算，眾測結(jié)束后的使用規(guī)則尚未公布。而蘋果方面表示，未來兩年內(nèi)衛(wèi)星通信功能將不會收費。
對于手機直連衛(wèi)星的費用，通信行業(yè)觀察家項立剛此前接受媒體采訪時預測，“收費方式可能會走運營商渠道，但肯定不會很便宜。因為它需要很高的運營維護成本，而且這個資源比較稀缺，相應(yīng)的門檻也會很高。具體形式，按條收費的可能性比較大?！?br /> 薛凱認為，當前衛(wèi)星通信一般用于緊急情況和特殊環(huán)境中，基于人道主義的應(yīng)急救援，可以根據(jù)情況采用后付費的方式。如果未來衛(wèi)星通信的應(yīng)用場景增多，還可以采取定制化的個性收費模式，由用戶來選擇是否使用衛(wèi)星通信。

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華為Mate 50系列將開啟北斗衛(wèi)星通信功能的公眾測試驗證。
手機衛(wèi)星通信是未來發(fā)展趨勢
除了華為和蘋果，還有不少企業(yè)已加入“追星”的行列。近期收購魅族的星紀時代就公開表示，將推出全球首款直連低軌衛(wèi)星的消費級手機；谷歌也已確認，在下一版本的安卓系統(tǒng)中提供手機連接衛(wèi)星的功能；今年8月，美國Space X公司與美國電信巨頭T-Mobile US共同宣布成立技術(shù)聯(lián)盟，2023年開始通過T-Mobile向消費者提供手機直連第二代星鏈衛(wèi)星的服務(wù)。
“其實手機引入衛(wèi)星通信技術(shù)并不是新生事物，但最近一年來，它的內(nèi)涵已經(jīng)發(fā)生深刻變化?，F(xiàn)在的‘手機直連衛(wèi)星’概念，意味著衛(wèi)星通信正在進入消費級市場?！痹谘P看來，這是一種新技術(shù)在應(yīng)用初期的探索和嘗試。大家各顯神通，找到了應(yīng)用場景、技術(shù)可行性和無線電頻率使用規(guī)則等方面的突破口。
2021年6月，中國IMT-2030(6G)推進組發(fā)布的《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)白皮書》明確提出，在未來6G網(wǎng)絡(luò)中，衛(wèi)星等非地面通信將作為地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)的補充，推動形成無縫全域覆蓋的通信網(wǎng)絡(luò)，最終實現(xiàn)“萬物智聯(lián)、數(shù)字孿生”的美好愿景。
薛凱認為，在未來的移動通信系統(tǒng)中，這種深度融合的無縫全域覆蓋網(wǎng)絡(luò)將具有更高的靈活性、韌性和便利性。隨著業(yè)界對通信需求的深度挖掘，以及在應(yīng)用、技術(shù)和使用規(guī)則等方面積極探索和嘗試，帶有衛(wèi)星通信的手機將給消費者的生活帶來更多便利，但衛(wèi)星通信的使用選擇權(quán)應(yīng)交給廣大消費者。

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