华为、苹果“捅破天”技术，事关一场隐秘的战略资源争夺战

前不久，余承东在微博上喊出了“捅破天”的响亮口号，为新手机的新功能预热。

9月6日下午，华为率先在Mate50系列新机上，发布了号称是“卫星通信”的新功能，吸引了不少眼球。

一款大众消费级别的手机，能够突破地心引力的限制，把信号送到万米之外的卫星上去，这在手机诞生的半个世纪以来还是头一回。

不到2天后，苹果又在年度“科技春晚”上，宣布新发布的iPhone14系列也配备了类似技术。

华为带头冲锋，苹果紧随其后，霎时间，“捅破天”3个字成为全网最热的字眼之一。

上古大神女娲用九九八十一天才补好的天空，不到1天半的时间内，被2家公司捅破了2次，这就是科技的力量吗?

1、噱头大于实际

首先明确一点，华为和苹果推出的，都不是大家理解的“卫星通信”概念。

大众概念上的通讯包含哪些具体内容?

发短信，打电话，聊微信，看图片，看视频，这些都是现在地面通讯可以做到的。

但是华为和苹果推出的“卫星通信”，可以做到的是以下内容：

发短信，打电话，聊微信，看图片，看视频。

没错!只有“发短信”这1种功能。

而且可以预见的是，在未来10年、20年，甚至50年，想要通过手机连接卫星来实现上述其他功能，都是不太可能的事。

原因很简单。

首先是电磁波频段问题。

为了避免信息互相干扰，全球无线电通讯依照不同用途，通过国际电信联盟进行了严格的划分和管理。

比如说，我们平时用手机接打电话、上网冲浪时使用的蜂窝网络，从2G到5G，都分配了固定的频段。

如果你上网买过手机，一般都能在介绍页面上看到下面这些内容，

这些就是各种网络分配到的频段。手机如果想使用这些网络，就必须在硬件和软件上同时支持。

当然，5G频段并不只图上那些。根据3GPP组织的定义，5G共有29个频段可用。只不过，支持的频段越多，对设备的技术要求就越高，所以根据够用的原则，大多数国家和运营商只会使用其中一部分。

上面那张图中的频段覆盖了国内三大运营商的5G网络，足以保证手机信号在国内畅通无阻，但也只能保证在国内畅通无阻。

一旦去到网络频段不同的国家，手机就连不上网络了。

同样的道理，平时用来连接蜂窝网络的手机，是无法在卫星网络上实现通讯功能的。

当然，厂商也可以花费心思和精力，给手机配备支持卫星通信频段的基带，但这依然不足以支持手机通过卫星进行大众意义上的“通讯”。

因为在频段问题之上，还有一个更大的问题，那就是功率。

为了防止辐射对人体造成伤害，3GPP组织对手机的发射功率进行了严格限定：

在FDD(频分复用)模式下，手机最大发射功率不能超过在23dBm,也就是200毫瓦;

在TDD(时分复用)模式夏，由于手机并不一直发射电磁波，因此最大发射功率放宽到了26dBm，也就是400毫瓦;

我们日常使用的Wi-Fi设备，最大发射功率也被Wi-Fi技术标准限制在了200毫瓦。

然而，这个功率只是针对于现有的地面通讯网络场景，也就是手机离基站顶多300米、500米的情况下设置的。

如果要连接数百千米高空的卫星，这样的功率能提供的联网能力，几乎没有。

著名的摩托罗拉“铱星”星座，就曾想过利用距地面700多公里的低地球轨道卫星网络来提供全球通讯能力。

然而，仅仅是为了实现通话功能，“铱星”电话的发射功率就要2瓦起步，已经是当前手机功率上限的10倍。

即便在这个功率下，其提供的编码速率也只有2.4kbps。这个速度，加载文字网页估计都要等半天。想要通过卫星看剧、刷视频，你不怕因为辐射秃头吗?

所以，通过手机直连卫星实现高级别的通讯功能，不太可能。

事实上，2家厂商也没有想实现高级别的通讯功能。

华为所谓的“卫星通信”，实质上就是通过北斗卫星的短报文功能，在高山、荒林、野外之类没有地面通讯网络的地方，提供最低程度的短信发送能力，而且只能发送，不能接收。

如果非要说是“通信”，倒也符合定义。但明眼人都能看出来，这实质上只是提供了极端情况下的紧急联系功能。

苹果则更加坦率一点，直接将该功能命名为“SOS卫星紧急联络”(Emergency SOS via satellite)，同样只能发短信，但是可以和救急人员保持双向的文本对话。

这种功能有没有用?当然不能说没用，毕竟到关键时刻，有没有这个功能，就是生和死的差别。

但是，运气好的，一辈子用不上1次;运气不好的，可能一辈子也就只能用1次。

总的来说，这次华为和苹果共同推出的新功能，噱头大于实质。

但是，反过来想一想，2家全球头部科技企业共同关注的项目，真的只是噱头吗?

2、落后一个身位

在短时间内，用手机直连卫星，实现随时随地上网的想法不太实际。

然而，“智能手机+卫星通信”的噱头能够被厂商和媒体共同热炒，反过来也说明了，其需求确实存在着。

同时，让卫星和地面通信网络充分融合，构建天、空、地一体化的通信网络，几乎已经可以认定是未来6G通信的特征之一。

尤其是在马斯克身体力行，从发射火箭，到发射卫星，到提供网络服务，全流程验证了卫星互联网可行性之后，相关概念在业内可以说是爆火。

这倒不奇怪。

毕竟到了21世纪的今天，地球上仍有超过70%的地理空间、将近30亿人口未能实现互联网覆盖。

这里说的可不只是印象中贫穷落后的蛮荒大陆，即便是发达国家，也不是人人有网上。根据浙商证券的数据，美国现在仍有约4640万人没有用上互联网，这个数字占其总人口10%以上。

还有一些场景是地面网络天然无法覆盖的，比如飞机。

根据罗兰贝格数据，在北美以外，各地区航班的卫星网络覆盖率均低于30%，其中亚太地区最寒酸，网络渗透率仅12%。

还要考虑到，在国家层面，卫星通信还具有极其重要的战略意义。

在突发灾难下，地面通信时常被破坏，例如四川泸定刚刚发生的6.8级地震，导致当地389个移动通信站址中的211个停电，灾区难以对外联系，大大增加了抗震救灾的难度。

同样，军事冲突也会导致地面通信被摧毁。在俄乌冲突中，俄罗斯从一开始就摧毁中断了乌克兰地面通信服务。

但卫星通信不受相关因素影响，能够持续提供通信服务。SpaceX很快就为乌克兰开通了星链网络服务，帮助乌克兰实现对外联系。

这些，都是卫星通信未来意义所在。

4年前，全球卫星通信行业规模为1265亿美元，其中8成收入源于卫星消费通信，卫星宽带(互联网)业务仅占2%。计算下来，卫星互联网的规模只有20亿美元左右。

但摩根士丹利认为，到2030年，全球卫星互联网市场规模将达到454.26亿美元，增长20倍以上，年复合增长率几乎达到30%。

作为行业领头羊，SpaceX处于绝对领先位置。目前其星链网络在轨卫星数量约2800颗，而最大竞争对手Oneweb的星座数量不到400颗。

早在2020年10月，SpaceX就向公众推出了“Better than Nothing Beta”服务，用户可以花499美元开通卫星连接，然后以每个月99美元的价格享受服务。与之相比，其他卫星互联网厂商都还没有进入大规模商业化阶段。

更重要的是，SpaceX的实践证明了其商业模式的可行性，为产业发展趟出了明路。

根据现有数据，猎鹰9号火箭单次发射60颗卫星，单颗卫星发射成本约61.5万美元，单颗卫星造价约50万美元，卫星系统总成本132.97亿美元;

按照地面网络设备与卫星制造及发射占产业链的比重计算，地面系统总成本为109.34亿美元;

天基按5年折旧，地面设备按10年折旧，其他运维成本6.25亿美元/年，则星链网络每年的总成本为43.77亿美元。

在每月套餐价格为99美元的情况下，只需要368万用户，就能达到盈亏平衡。而区区300多万用户，对马斯克来说应该是轻而易举。

但是需要警惕的是，在这个兼具商业意义和战略意义的领域，马斯克或者其他巨头越成功，中国的警钟就鸣得越响。

不得不说，中国在这方面，动作稍稍有些落后。

在之前遥感卫星的文章中，我们提到过低轨空间争夺战。

虽然宇宙空间无穷无尽，但是并非所有空间都能用来放置卫星，毕竟如果离地球太远了，无论是观测、导航还是通讯，其意义都小很多，甚至可能脱离地球引力，因此只有在一定高度内的空间才能放置卫星。

所以，地球周围空间对卫星的容量是有限的，轨道资源本质上是一种不可再生资源。

而根据国际电信联盟(ITU)的“先登先占”规则，谁先申报，谁就能优先使用这种资源。

在诸多轨道中，距离地球200-2000千米高度的近地轨道，既摆脱了地球大气和强大引力，又不会离地球太远，是最宝贵的空间资源，竞争也最为激烈。

尤其是对于卫星互联网来说，近地轨道资源是基础中的基础，因为轨道太高、离地面太远的卫星，从物理法则上就不可能实现低时延的网络。

这将导致，低轨通信卫星将成为未来卫星领域增长最快，竞争最激烈的领域。

截至2020年，全球低轨通信卫星在轨数量为710 颗，但5年后，全球低轨通信卫星在轨数将突破22000颗，低轨道卫星承载量将达到当前水平的30倍。

在这方面，美国领先优势较大。前面说到，SpaceX已经发射超过2800颗卫星，并且开启大规模商用，初步摸索出了可行的商业模式。

在国内，卫星互联网以航天科技和航天科工分别在2015年提出的“鸿雁”星座、“虹云工程”为代表。根据目前能查到的公开消息，二者最后一次发射卫星，均是在2018年底发射“首星”，之后再无动静。

这样的动作，显然比马斯克慢了太多。

其造成的影响，在这次华为和苹果的新功能上已然显现出来。

3、现在与未来

虽然2家公司推出的卫星通信功能，在使用上大同小异，但细究其实现方式，却完全不同。

苹果合作的卫星服务商是Globalstar，是一家美国20多年前就成立了的，专注于低轨卫星通信的服务商。苹果连接的是其已有的48颗低轨卫星。

更重要的是，在2020年，Globalstar成功游说3GPP，将其拥有的卫星通信频段band53纳入5G频段，称之为n53频段。这意味着其卫星通信服务可以直接使用5G标准，进行5G通信。

相较而言，华为利用的是北斗系统附带的短报文服务，连接的是3颗同步静止轨道卫星，走的也是北斗系统导航信号传输的频段。

北斗系统实际上并不是一个专业的通讯网络，静止轨道卫星虽然可以规避多普勒频移、多卫星之间链路算法等问题，在传输简单信息上有天然优势，但其高轨道也导致地面设备与卫星之间连接更困难，无法进行更高级别的信息传输。

从长远来看，苹果模式更有扩张和更新的空间。

在国家北斗系统背书下，华为或许能马上就提供更稳定的紧急通信功能，但总的来看还是在缺少低轨卫星网络下的权宜之计。

而从华为的动向来看，其本身也留了后手。

据《证券日报》报道，华为工程师透露，“除了手机，华为未来将把卫星通信相关技术与VR终端、智能汽车等进一步融合，实现车机、智能家居的联动”。

要用卫星“实现车机、智能家居的联动”，这自然就不是简单地通过卫星定位系统发几条短信能办到的了。

从这个意义上看，华为这次大张旗鼓发布新功能，表面上是投智能手机的石，客观上却是在问卫星通信产业的路。

但是要实现这个目标，中国加快低轨卫星产业发展刻不容缓。

据赛迪发布的《“新基建”之中国卫星互联网产业发展研究白皮书》指出，近地轨道可容纳总共约6万颗卫星，根据规划，仅马斯克的SpaceX公司就已获得了12000颗卫星的发射许可，且终极目标是发射42000颗。

再加上OneWeb、Telesat和Amazon申报的近地轨道卫星项目，美国卫星企业将占去46100颗的指标，占据总容量的7成以上。

白皮书预计，到2029年，地球近地轨道将部署总计约57000颗低轨卫星，接近饱和。即便考虑到OneWeb等公司近年来航天计划进展不顺，火箭发射、卫星组网多次跳票，但留给中国的追赶窗口期，也没剩下太多了。

前瞻经济学人APP 产业观察组

更多行业研究分析详见：

[1]《2022-2027年中国智能手机行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，前瞻产业研究院

[2]《2022-2027年中国卫星通信行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》，前瞻产业研究院

同时前瞻产业研究院还提供产业大数据、产业研究、政策研究、产业链咨询、产业图谱、产业规划、园区规划、产业招商指南、IPO募投可研、IPO业务与技术撰写、IPO工作底稿咨询等解决方案。

参考资料：

[1]《卫星互联网走向产业化　数千亿规模市场开启》，通信信息报

[2]《华为抢发，苹果落地，手机卫星通信来了?》，金融界

[3]《手机+卫星，到底有多难?》，创业邦

[4]《手机直连卫星时代来临?技术颠覆还是噱头》，第一财经资讯