【觀點】6G時代要來了!低軌衛星為何是關鍵技術?誰佔先機?台灣還能插旗?
【觀點】6G時代要來了!低軌衛星為何是關鍵技術?誰佔先機?台灣還能插旗?
2024.10.01 | 5G通訊

當代人的生活離不開網際網路,而當前的訊號傳輸,不管4G還是5G都離不開地面基地台。

網路的普及也被聯合國視為重要的永續發展目標之一,所謂彌平「數位落差」,並讓更多身處最不發達地區的人都能使用到網路科技帶來的便利,進一步提升發展與生活水平。

至於那些更為大膽的創新與創意,諸如整合AI,區塊鏈和SDG的目標等等,就又是另外的嘗試,希望有機會讓即便是最尖端的科技,也能有機會服務最需要幫助的人,而非只是有錢有勢的人。

基地台早已普及,低軌衛星為什麼重要?

低軌衛星技術(LEO,Low Earth Orbit)就是一個很有意思的領域,最近幾年正在迅速崛起,成為被看好的全球通訊領域中的革命力量。

這項技術不僅被視為5G和即將到來的6G網絡的重要基礎設施,還在國際上獲得了廣泛關注,尤其是在推動偏遠地區、海上和極端地區等難以建置基地台和沒有網際網路覆蓋之處,發揮了關鍵作用。

隨著市場潛在需求的擴大,低軌衛星技術的商業潛力逐漸顯現,並為包括台灣在內的國家帶來了廣闊的商業機會。

有些科技專家甚至評論,幾年後大家根本不用去爭論地面型的基地台,裡面的關鍵零組件和設備有沒有特定國家的產品,因為資通訊的戰場不在地表,而是在外太空,當頻寬足夠且成本夠低的時候,低軌衛星所提供的全球覆蓋網路,才是兵家必爭的場域。

我們不妨稍稍了解一下低軌衛星是什麼。

低軌衛星_NASA
低軌衛星星座的設計允許大規模部署數百甚至數千顆衛星,通過這種集群效應來實現全球無死角覆蓋。
圖/ NASA官網

首先,低軌衛星的運作高度為200至2000公里,與傳統的地球同步衛星(3萬6000公里)相比更為接近地球表面,這使得低軌衛星有較低的傳輸延遲,和更快的數據傳輸速度,這對於需要即時通訊的應用場景,尤其是物聯網、自動駕駛車輛、遠端醫療等高度依賴即時數據的領域來說,意義相當重大。

此外,低軌衛星星座的設計允許大規模部署數百甚至數千顆衛星,通過這種集群效應來實現全球無死角覆蓋,並在地面基礎設施難以觸及的地區(根據調查,全球地表面積僅有10%左右的區域有網路覆蓋),提供穩定的通訊服務。

低軌衛星技術的另一個優勢在於,比起傳統的衛星有較低的成本和高度靈活性。傳統的地球同步衛星建設與發射成本高昂,且需要長時間的研發周期。

而低軌衛星由於體積較小,並且可以通過多顆衛星同時發射,降低了一次性發射的成本。隨著發射技術的進步,例如SpaceX的Falcon火箭技術,全球衛星發射成本大幅下降,這進一步推動了低軌衛星商業化的可能性。

根據公開資訊,傳統GEO衛星的製造成本通常在1億至4億美元之間,發射成本可能高達5000萬至2億美元。

而低軌衛星,由於體積和重量較小,製造成本通常在數百萬至數千萬美元,而發射成本也低至幾百萬至幾千萬美元,像是SpaceX的衛星發射每顆衛星的成本約為50萬美元左右。

全球低軌衛星布局,誰佔先機?

目前,全球多家企業和政府機構已經投入大量資源在低軌衛星技術的發展上。上面提及SpaceX旗下的Starlink計劃,目標是發射超過1萬2000顆低軌衛星,以成為全球高速網際網路的提供商,特別是在偏遠地區和發展中國家中(或是像支援烏克蘭前線通訊的應用),這一技術的需求更為迫切。

英國的OneWeb和亞馬遜的Project Kuiper也在積極開發低軌衛星的相關服務,並計劃在未來數年內實現個別的全球網絡覆蓋。這些大型計劃的進展表明,低軌衛星不僅是通訊市場的顛覆性技術,還將成為全球科技競爭的關鍵。

6G時代的即將到來,為低軌衛星技術的應用帶來了更廣闊的前景。根據預測,6G將大幅提升數據傳輸速度、延遲性及頻譜效率,而低軌衛星正是這些特性得以實現的關鍵(當然,目前成本仍過高,無法實現廣泛的商用與民用)。

6G技術預計將實現每秒1Tbps的數據傳輸速率,而這樣的速度需要依賴衛星系統的支持來應對全球性的大規模數據傳輸需求。特別是在高度依賴網絡連接的智慧城市、虛擬現實(VR)和擴增實境(AR)應用中,低軌衛星的穩定通訊能力將扮演至關重要的角色。

然而,低軌衛星市場仍面臨一定的挑戰,特別是在價格和市場需求方面。根據目前的情況,低軌衛星技術的商業化尚未完全成熟,部分國家和企業對購買和使用低軌衛星服務的需求仍不強烈。

應變網路行動車
應變網路行動車車頂上方的「圓筒形設備」是中軌衛星接收天線,車廂上方的「碟狀設備」則是低軌衛星接收天線,車尾也有裝基地台天線。
圖/ 楊絡懸攝影

台灣還沒能力發射低軌衛星,6G時代扮演甚麼角色?

以台灣的新創公司為例,他們雖無法直接發射並運營衛星,但努力打入地面接受設備和軟體服務商的角色,目前所提供的方案計畫與Starlink合作,針對特定尚未被基地台覆蓋,或沒有傳統網際網路服務的場域,提供衛星通訊。

只不過,目前的價格落在1kbite收費要1美元,且僅限文字訊息或訊號傳輸,尚未能流暢的上傳與下載圖片,更遑論影音。這樣的價格與方案其實還很難給到一般民用,反倒是在緊急救難或極端地區(例如深山,沙漠,極地等),比較有應用價值。

對台灣而言,低軌衛星的發展可望帶來新的商機,畢竟台灣的半導體產業在全球具有領先地位,低軌衛星的發展需要大量的高性能晶片來支援衛星通訊和數據運算和處理,也需要成熟的產業鍊配合,而這正是台灣企業的強項。

台灣企業應積極參與國際低軌衛星技術提供商的合作,但不僅限於單純的合作夥伴角色,而是應積極融入整個產業鏈,如衛星通訊技術的研發和應用場景的落地推廣,特別是在智慧城市建設和物聯網部署方面。

透過與全球企業的合作,台灣有潛力將自己打造成亞太地區的衛星通訊樞紐,這不僅能提升國內產業鏈的競爭力,還可以借助政府政策和市場推廣,將低軌衛星技術應用到更廣泛的場景,如遠距醫療、智慧農業和環境監測等新興市場。

這樣的技術融合和市場擴展,不僅能提升台灣在國際市場中的競爭力,還能促進本地產業的升級轉型,為6G時代的全球通訊版圖中占據重要地位奠定基礎。

(觀點文章呈現多元意見,不代表《數位時代》的立場)

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責任編輯:溫偉軒

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台灣普立茲克獎建築最新群聚地!台中如何打造「世界級質感城市」?
台灣普立茲克獎建築最新群聚地!台中如何打造「世界級質感城市」?

建築界最高榮譽「普立茲克獎」(Pritzker Architecture Prize)得主作品齊聚台中,成就質感新版圖!除了揚名國際的東海大學路思義教堂(貝聿銘設計)、台中國家歌劇院(伊東豊雄設計)外,今年12月將迎來妹島和世、西澤立衛的「綠美圖」開館,安藤忠雄的「童書之森.台中」也預計於明年啟用!

目前台中已累積10件普立茲克獎建築,近期除了綠美圖、童書之森開花結果,還有民間企業及大學,邀請理查.邁爾、RCR 建築事務所、法蘭克.蓋瑞等大師到台中揮灑靈感,共同打造詩意的城市。究竟台中市府如何突破傳統、打造新世代的質感城市?讓我們一起來揭開世界建築大師作品選擇台中的關鍵!

競圖制度開啟建築新紀元 重塑城市新風貌

1963年,貝聿銘為東海大學設計了一座極具象徵性的「路思義教堂」,種下了與世界建築對話的種子,讓台中成為台灣面向現代國際建築的門戶。

半世紀後,伊東豊雄設計、被視為全球最難蓋的建築 「台中國家歌劇院」,歷時約10年終於完工。這座建築,不僅成為城市新地標,讓全世界重新認識台中,也象徵公共建築思維邁入新階段,展現市府採行國際競圖制度的決心。

由市府主導的國際競圖模式,逐漸成為台中重大建設的常態。開放、競爭的機制,讓建設不取決於預算、成本的妥協,而是讓世界建築大師願意在台中激發火花,讓創意真正落地。透過嚴謹的國際評審制度、公開徵選流程,也讓建築品質受到層層把關,建立起公共建築與市民的信任關係。

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「童書之森.台中」以「為未來孵的蛋」為核心概念設計,象徵未來主人翁的孵育。
圖/ 台中市政府

市府跨局處動員 讓最好的公共建築生根茁壯

台中氣候宜人、工商業蓬勃發展、地理位居台灣南來北往的樞紐,持續吸引人口移入。適當的土地分區規劃,使台中的空間尺度得宜,不顯擁擠,也不感疏離。在水文、綠意串聯的城市網格中,建築不僅是功能性的設施,還能思考、對話、共感而生長其中;這樣的城市環境,也讓建築師願意與台中對話。

位於水湳經貿園區的「台中綠美圖」今年底即將開幕,這座由日本代表性雙人建築師組合──妹島和世、西澤立衛所創立的 SANAA 事務所設計,以輕盈、通透 的語彙串聯八棟建築,並巧妙融合建築與綠意、風與光的周邊環境。

此外,由安藤忠雄設計的「童書之森.台中」,今年5月正式動工,並預計明年完工。這座圖書館坐落於台灣大道秋紅谷旁約1,600坪的精華基地,以「為未來孵的蛋」為核心概念設計,運用安藤忠雄代表性的清水模與極簡線條,融入森林地景;內部以環繞式書牆設計,打造360度的知識森林。

這兩座由普立茲克獎公共建築的誕生,背後仰賴台中市府團隊多年的通力合作!包含文化局的長期規劃與溝通、都市發展局的都市設計與土地整合、建設局的工程統籌等,各局處戮力合作,體現出台中對城市建設的高度企圖,並致力讓最好的建築在這座城市生根茁壯。

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今年動工的中醫大美術館,將為台中創造更豐沛的藝術能量。
圖/ 中國醫藥大學

市府團隊領航 讓「大師建築」成為市民日常

當市府持續引入國際建築語彙,民間也逐漸興起風潮!亞洲大學邀請安藤忠雄設計「現代美術館」,已成為大學美術館的指標。中國醫藥大學則分別邀請「普立茲克建築教父」法蘭克.蓋瑞(Frank Gehry)及西班牙 RCR 建築事務所設計水湳校區的「美術館」、「體育館」,讓學院建築不僅擁有理性機能,更融合藝術帶來新面貌。

此外,富邦集團先後邀請伊東豊雄、理查.邁爾(Richard Meier)設計「天空樹」、「台中文心辦公大樓」、「市政富邦」等,讓國際建築語彙融入商辦、住宅設計,讓「設計感」不再只是公共建築的專利,而是逐漸滲入日常,改變市民的生活樣貌。

國際級大師鉅作匯聚台中 讓世界看見城市新高度

近年來,不僅普立茲克建築大師作品匯聚台中,還有隈研吾國際建築大師,打造「台中巨蛋」、「勤美術 館」等代表性地標,台中國際級建築版圖不斷擴大!隨著綠美圖、童書之森、中醫大美術館等地標接連誕生,從孩童的第一本童書、到長者的藝文散步,台中城市的每個角落都被美學悄悄改寫。

台中不只是頻獲國際建築作品的城市,更在一棟棟建築中,實踐著市長盧秀燕「幸福宜居」的願景。未來,這座城市將持續以藝術與建築為媒介,讓美感成為生活的一部分,也讓世界看見台中的溫度、深度與嶄新的高度。

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