用iPhone 13打衛星電話,真的可能實現嗎?一文看懂為何說還「為時尚早」
用iPhone 13打衛星電話,真的可能實現嗎?一文看懂為何說還「為時尚早」

在警匪片的世界裡,一個大反派可以沒有筆挺的西裝、反光的墨鏡,但一定要有一台超凡脫俗的衛星電話。

這可能是因為大反派陰險狠毒的形像已經深入人心,而用一台除了全球通訊以外什麼都不能做的衛星電話來營造冷酷、專注、單調的角色性格,可以說是再合適不過了。

那麼問題來了,如果iPhone也能打衛星電話,大反派們會換手機嗎?

iPhone 13
圖/ EverythingApplePro E A P

蘋果要「上天」了?

按照往年的節奏,到了八月下旬關於新iPhone的爆料應該已經滿天飛了,但今年由於蘋果加大了打擊洩密的力度,許多「內部可靠消息」紛紛三緘其口,新iPhone還沒被爆出一些狠料。

就在大家都在等待蘋果發出新iPhone發布會邀請函時,分析師郭明錤發布了關於iPhone 13的前瞻研究報告,其中提到iPhone 13有可能將支持低軌道衛星通訊功能。

郭明錤分析稱這可能是蘋果繼2001年的有線寬頻、2007年的3G+4G之後又一次網路技術升級,而技術重點就是低軌道衛星通訊+5G毫米波。

如果預測成真,那很可能意味著用戶在脫離4G/5G的覆蓋範圍也能夠通話或收發簡訊,電影裡的「全球無死角通訊」將走進每個人的生活中。

郭明錤的報告進一步指出,iPhone 13將搭載支持衛星通訊的高通訂製X60 基頻,而其他品牌想要提供衛星通訊的支持,需要等到2022年搭載高通X65基頻。

由於高通和衛星通訊供應商Globalstar合作已久,iPhone 13最有可能與 Globalstar合作提供衛星通訊功能,未來將可能透過當地營運商直接開通衛星通訊服務。

這並不是蘋果第一次和太空扯上關係,早在2017年彭博社便爆料稱蘋果招募了兩名原Google航天器業務和衛星工程的高管,組建一個新的硬體團隊。

2019年彭博社再次爆料蘋果正在研究衛星通訊技術,並且已經招募了12名航天、衛星行業的工程師。

彭博社分析稱蘋果此舉是想減少對無線營運商的依賴,提供更加精準的定位功能,從而改進地圖服務並提供一些新的功能。

iphone
圖/ Pixaby

現在來看,此前預測的「新功能」可能是衛星通訊。

郭明錤預測,低軌道衛星通訊與5G毫米波的結合不僅能提升iPhone的網路使用體驗,還將與AR、Apple Car和IoT等產品整合,提供更創新的體驗。

訊號一直是iPhone的一大痛點問題,包括XS系列、11系列等前幾代採用Intel基頻的iPhone一直被吐槽訊號差。

即便蘋果之後與高通和解,在iPhone 12系列上用回高通基頻,訊號弱的問題依然沒有得到徹底的解決。

iPhone 13這次能夠回應用戶的期待,用衛星通訊改善訊號問題嗎?

iPhone 想打衛星電話?並沒有這麼簡單

衛星通話是最常見的衛星通訊應用之一,在郭明錤爆料過後很多人就期待 iPhone 13能撥打衛星電話,然而跨越天際的通話要比想像中複雜得多,蘋果首要解決的應該是天線問題。

如果你想買一個衛星電話,打開iridium、Globalstar等主流衛星通訊供應商的選購網站時,你會懷疑自己回到了20年前。

衛星電話
圖/ 愛范兒

清一色的厚重、9宮格按鍵、大天線設計,幾乎在衛星電話誕生之後就沒變化過。

將一台衛星電話拆開你會發現,其內部往往會有一個體積巨大天線,這是因為衛星通訊的訊號傳輸功率大得多。

用手機和衛星通訊並不是什麼天方夜譚的事,每次導航打開定位,你的手機都在和GPS、北斗等衛星定位系統通訊,這時手機只需要接受來自衛星的訊號,因此晶片可以做得很小。

但是用衛星通話涉及到的是雙向訊號的傳輸,手機需要向衛星發射訊號,離不開一個高功率的天線和數據機。

對內部空間寸土寸金的iPhone來說,即使蘋果能夠將碩大的天線魔法般地盡可能縮小,也很難騰出位置塞進機身之中。從硬體設計的角度來看,用 iPhone打衛星電話可能性並不高。

郭明錤的報告提到在今年2月,高通新的X65基頻將支持Globalstar的n53頻段,被認為是iPhone 13搭載衛星通訊服務的跡象之一。

然而Globalstar的公告中提到,n53只是5G網路的一段頻段,屬於Globalstar陸地頻譜商業化的業務之一,和衛星通訊並沒有太大關係,目前能證明蘋果在iPhone上實現衛星通話的專利或產業鏈證據還太少。

PCmag的分析師Sascha Segan也在Twitter指出,高通與Globalstar的合作只是將之前被用於衛星服務的地面頻段用在了5G上,讓新iPhone有更好的5G連線體驗。

網路安全專家Robert Graham還指出,iPhone將可能使用的2.4835-GHz to 2.4950-GHz新頻段只是一個下行訊號道,只被批准用於地面,不具備智慧手機對衛星的通訊的可能。

退一步說,即便iPhone 13通過外接天線等方法能夠撥出衛星電話,這也不能改善訊號差的問題。

無論是用低軌道衛星(LEO)或是同步軌道衛星(GEO)作衛星通話,都要求在通話是在無遮擋的空曠區域上使用,因為在室內、樹下、樓宇之間手機很難接受到衛星訊號,甚至雲層過厚都會影響訊號傳輸。

如果你在辦公室、地下室、捷運站裡的訊號差,就算用上衛星通話也於事無補,因為這時候你也連不上衛星。也就是說,解決iPhone訊號問題的,不會是衛星通話。

衛星天線
圖/ 截圖自Twitter

不過關於蘋果衛星應用的爆料也不是完全無意義,彭博社的最新爆料稱,蘋果正在開發至少兩個相關的緊急功能,允許服務商在緊急情況下向用戶發送簡訊通知,而不是郭明錤預測的衛星通話。

這樣即使用戶身處無訊號覆蓋的地區也能接收到危急通知,相比起衛星通話,衛星簡訊對傳輸功率的要求要小得多,因此爆料的可信程度似乎要更高一些。

被賦予過分厚望的低軌道衛星

在爆料中還有一個被反覆提到的重點——低軌道衛星。

低軌道衛星指的是距離地表只有500至2000公里的軌道衛星,區別於35000公里的同步衛星,低軌道衛星能提供延遲度更低、頻寬更高的通訊傳輸,這使得人們可以利用它們實現通話訊號甚至網路的傳輸。

低軌道衛星的缺點是單顆衛星覆蓋的面積太小,並且移動速度很快,想要實現大面積的網路覆蓋,最好的辦法就是增加衛星的數量,避免衛星移動時出現訊號波動、丟失。

這也是為什麼Starlink、OneWeb等衛星網路計劃往往需要發射成百上千的衛星,才能建構一個勉強能用的衛星網路。

目前衛星數量最多的衛星通話供應商Iridium共有66顆衛星在低衛星軌道,基本做到了全球覆蓋,而Globalstar則有24顆衛星,只能實現區域性覆蓋,像是極點等的極限區域不能覆蓋。

衛星網路的搭建需要極高的成本,而這些被火箭發射燒掉的錢被直線式的反應到了用戶的資費上。

衛星.jpg
圖/ Nasa

以Iridium的通訊套餐為例,最低檔的包月套餐也要52美元/月,你只可以撥打10分鐘的衛星通話和10條簡訊。

像Iridium、Globalstar、Starlink這樣的衛星公司往往都會有一個美好的願景:「讓網路訊號布及世界的每個角落」,其中農村和偏遠地區會是他們反覆提到的改造對象。

然而這種公益性的暢想在商業上卻完全站不住腳跟,衛星網路的搭建和維護成本讓他們不得不向用戶收取高昂的訂閱費用以平衡支出,這就形成了一個奇怪的圈子,「需要訊號的人負擔不起資費,能夠負擔的人很少存在訊號問題」。

一旦收支平衡被打破,衛星通訊公司破產的速度有時候比發射一顆衛星還快,這注定了衛星通話不會是一個普及性的服務,無論是對於蘋果還是消費者,衛星通訊都仍是一個為時尚早的技術。

本文授權轉載自:愛范兒 ifanr

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責任編輯:傅珮晴

關鍵字: #iPhone #即時通訊
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從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼
從代理到自研晶片!全科綜電以VDES晶片引領海洋通訊新浪潮,打造數位海洋之眼

從海上防衛碰撞到國安戰略,全科綜電挑戰特高頻數據交換系統(Very High Frequency Data Exchange System; VDES)晶片設計的自主研發,不只為技術突圍,更為掌握關鍵通訊自主權,為臺灣IC設計在海事通訊領域開創新局。

在濃霧籠罩的海面上漁船緩慢航行,四周漆黑,船長緊盯著螢幕,畫面上清晰顯示周遭船隻的圖標,並即時標示其名稱、國籍、航速與航向,只要按下一個鍵,求救訊息就能即時發出,讓救援單位迅速在茫茫大海中定位他的位置。這就是守護海上安全的關鍵技術:船舶自動辨識系統(Automatic Identification System; AIS)。

「飛機有塔臺管理,船隻在海上航行也需要類似的系統,否則撞船是幾億的損失更是攸關人命的安全。」全科綜電董事長吳堉文語氣堅定的說。從最初防止船隻碰撞,到今日用於國土安全、搜救甚至個人海上定位,AIS已成每艘大大小小船隻的標配。吳堉文指出,AIS是繼雷達之後最具革命性的技術,因為早期僅靠雷達偵測,難以識別船隻身份,更別說避免碰撞。然而,當全球航運變得更加繁忙、資料需求更加龐大,傳統AIS的技術也正面臨新的挑戰,而這也是全科綜電積極突破的關卡。

從代理到自主研發,全科綜電的轉身一躍

時間回到二十多年前,當時全科綜電的母公司主要從事IC代理業務,代理了一家英國公司生產的AIS晶片。在尋找潛在客戶的過程中,吳堉文敏銳地發現,臺灣市場在AIS技術上幾乎還是一片空白。憑藉對海事產業的敏感嗅覺,他意識到這項技術蘊藏著龐大潛力,心中不禁自問:「臺灣四面環海,為什麼沒有本土公司來投入AIS?」這個疑問,成了他踏入該領域的起點,也促使他毅然決定親自投入,從零開始打造AIS事業。

全科綜電花了一年時間深入了解AIS的國際標準與規範。隨後他們成立獨立公司,但經歷漫長的八年虧損,投入的資金幾乎燒光。所開發出的第一代產品雖功能符合國際標準,但相較於競爭對手體積更大、賣相不佳,這迫使他們痛定思痛,投入大量資源重新開發,轉向更具競爭力的「軟體無線電」技術,這項決策最終讓全科綜電的第二代產品在體積和成本上與國際大廠看齊,甚至憑藉臺灣的製造成本優勢,在全球市場上取得穩固地位。「論品質、技術與效能我們什麼都不會輸,」吳堉文驕傲地說,因此連續每年都參加國際展覽,都讓許多國際大廠也紛紛尋求合作。

AIS領域的成功,不僅來自於技術突破,更仰賴對嚴苛海事產品認證的堅持。吳堉文強調,海事產品的認證極其困難,無論是硬體還是軟體都需通過層層檢驗。他們的產品送往德國聯邦海事與水文局(Bundesamt für Seeschifffahrt und Hydrographie, BSH) 國家級實驗室,接受超過2000項最高規格的測試。他坦言,海事認證的門檻甚至比車用電子更高,因為船舶作業環境必須承受潮濕、鹽分、風浪與震動等多重挑戰。這些嚴格且冗長的認證程序,不僅是品質的保證,更築起極高的技術門檻,使全球能通過這類海事認證的企業寥寥可數,也因此讓全科綜電在市場中擁有穩固的護城河。

然而,在數位時代飛速演進的此刻,技術迭代從未停歇。即便 AIS 已相當成熟,受限於僅 9.6k 的頻寬,能即時傳遞船舶位置與航向,卻無法承載更多元的數據交換,更遑論語音或影像傳輸。就如同過去只能發送文字簡訊的手機,若要邁入多媒體時代,就勢必要升級。這也成為全科綜電近年全力投入的關鍵戰場—特高頻數據交換系統(VDES),被譽為下一代海事通訊標準。

自主晶片布局,一步步攻克VDES技術高牆

為AIS Class B620船用自動識別系統設備,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電
為進階款 AIS Class A750,具備更高階通訊能力與航行資訊顯示功能,為推動海事數位化與未來 VDES 系統奠定基礎。
圖/ 全科綜電

VDES的核心,在於大幅增加頻寬並整合衛星通訊功能。這意味著未來船隻不僅能傳輸文字訊息,更能傳輸圖片,甚至有機會實現語音通訊。更重要的是,透過低軌道衛星的覆蓋,VDES將打破AIS數十公里範圍的限制,實現全球範圍內的船隻追蹤與通訊。吳堉文形容道,船隻從基隆港出去,就算遠到世界各地都能掌握其所在位置。正因為只要有衛星覆蓋,就能維持通訊與定位,此將徹底改變海事通訊的模式,為遠洋航行帶來前所未有的安全與效率。

面對VDES這片新藍海市場,全科綜電不僅是追隨者,更是積極的引領者。吳堉文透露,他們這次申請經濟部產業發展署所推動的「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」(簡稱「晶創IC補助計畫」)的目的,就是要用於投入VDES晶片的自主研發。他表示,由於通訊技術涉及國家安全,若核心晶片研發技術掌握在他人手中,將受制於人,而為了掌握關鍵技術的自主權,全科綜電在VDES這一役上也將積極打造屬於臺灣自主研發的VDES晶片。

而晶創IC補助計畫本身,也是在國科會統籌協調,結合經濟部及相關部會共同推動的「晶片驅動臺灣產業創新方案」架構下展開,透過政策資源與實質補助,引導業者前瞻布局 AI、高效能運算及各類新興應用等高值化關鍵技術,藉此強化臺灣IC設計產業的國際競爭力與整體韌性,正好與全科綜電的自主研發策略相互呼應,也讓VDES晶片的在地化研發更具加速落地的條件。

然而,VDES晶片的開發複雜度遠超AIS晶片。吳堉文表示,目前研發團隊的策略是先在現場可程式化邏輯閘陣列(Field-Programmable Gate Array; FPGA)上進行功能驗證,待所有功能符合規範且通過驗證後,才會投入高成本的特殊應用積體電路(Application-Specific Integrated Circuit; ASIC) 進行投片。為了這項艱鉅的任務,全科綜電正積極招募人才,特別是通訊和FPGA技術領域的工程師,因為在臺灣,能理解並掌握VDES晶片技術的專業人士相當稀少,甚至遠從德國邀請相關領域的教授擔任顧問。

吳堉文也透露,在VDES晶片研發中他們期望能實現語音通訊功能,儘管國際標準中並未強制要求。主要是因為語音可以壓縮成數據傳輸,當頻寬增大,語音通訊的品質就能得到保證。甚至,他們還嘗試利用AI技術,將語音即時轉換為文字訊息進行傳輸,這項全科綜電自主研發的進階功能,將有效克服AIS頻寬不足的問題,大幅提升海事通訊的效率與便利性。

20年磨一劍,全科綜電瞄準下一代海事通訊標準

全科綜電董事長吳堉文深耕 AIS 與 VDES 海事通訊技術二十年,推動臺灣自主研發與晶片化,致力打造「數位海洋之眼」。
圖/ 全科綜電

可以說VDES的發展,不僅僅是技術的升級,更推動了應用場景的大幅拓展。吳堉文透露,AIS技術已成功應用於無人機通訊,使其能飛行超過30公里遠並穩定傳輸座標資訊 。未來,隨著VDES頻寬的增大和衛星通訊的加入,無人機的通訊距離將更遠、功能更強大,甚至能支援無人計程車或物資運輸等應用,「它是一項應用潛力極大的新技術,」吳堉文說。

從防止碰撞、國土安全,到人員搜救、智慧物流,再到未來的無人載具應用,AIS和VDES技術如同「數位海洋之眼」,為人類探索、利用和管理海洋提供了前所未有的工具。全科綜電也正站在這場關鍵轉折點上,試圖讓臺灣不再只是全球供應鏈的一環,而是能夠掌握海事自主通訊話語權的關鍵玩家。「我們花了20年建立AIS技術基礎,也花了十幾年在國際市場證明自己,現在我們要走向下一個時代了。」吳堉文充滿堅定地表示,這不僅是全科綜電的未來,更是臺灣在數位海洋時代,展現自主科技實力的重要里程碑。

|企業小檔案|
- 企業名稱:全科綜電股份有限公司
- 創辦人:吳堉文
- 核心技術:船舶自動辨識系統(AIS)電子設備和解決方案供應商

|驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫簡介|
由國科會協調經濟部及相關部會共同合作,所提出「晶片驅動臺灣產業創新方案」,目標在於藉由半導體與生成式AI的結合,帶動各行各業的創新應用,並強化臺灣半導體產業的全球競爭力與韌性。在此政策框架下,經濟部產業發展署執行「驅動國內IC設計業者先進發展補助計畫」,以實質政策補助,於113年鼓勵國內業者往 AI、高效能運算、車用或新興應用等高值化領域之「16奈米以下先進製程」或「具國際高度信任之優勢、特殊領域」布局,以避開中國大陸在成熟製程的低價競爭,並提升我國IC設計產業價值與國際競爭力。

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