從手機(jī)、耳機(jī)、音箱，到汽車、智能硬件、智能家居…..藍(lán)牙早已成為當(dāng)今時代連接各種設(shè)備最為流行的無線通信標(biāo)準(zhǔn)之一。
說起藍(lán)牙，業(yè)內(nèi)一般會將其歸類于“短距離無線通信”家族。日常場景中，藍(lán)牙傳輸距離的范圍在 10 米到 100 米之間，其范圍受到藍(lán)牙版本、信號強(qiáng)度、傳輸速率、環(huán)境噪聲、接收設(shè)備靈敏度等多種因素的影響。然而，你能想象讓藍(lán)牙連接到 600 公里之外的外太空么？
這一想法聽起來有些“天方夜譚”——但就在近日，科技初創(chuàng)公司哈勃網(wǎng)絡(luò)（Hubble Network）宣布，其已成為歷史上第一家直接與衛(wèi)星建立藍(lán)牙連接的公司，這一創(chuàng)舉有可能為連接世界各地數(shù)百萬臺物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備打開一扇新的大門。
哈勃官方發(fā)布的新聞稿聲稱：傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)尚存很多挑戰(zhàn)，包括在偏遠(yuǎn)地區(qū)覆蓋不足、消耗過多的電力、在全球范圍內(nèi)運(yùn)營成本過高等。哈勃的突破直擊這些問題，據(jù)悉，任何現(xiàn)有的藍(lán)牙設(shè)備僅需通過軟件更新即可連接到它們的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，無需蜂窩信號，由此為新一輪物聯(lián)網(wǎng)革命鋪平了道路。
有專家對此發(fā)推評論：“這改變了游戲規(guī)則。”
藍(lán)牙連接衛(wèi)星如何實現(xiàn)？
今年 3 月，哈勃網(wǎng)絡(luò)搭車 SpaceX 的 Transporter-10 任務(wù)，首次將兩顆衛(wèi)星送入軌道。而后，公司確認(rèn)已成功從 600 多公里外的 3.5 毫米藍(lán)牙芯片接收到信號。
很多人對此感到不可置信，因為這個過程涉及的技術(shù)挑戰(zhàn)實在非比尋常，有業(yè)內(nèi)專家提出疑問稱：
其一，藍(lán)牙本來就是專為低功耗、低成本、短距離而設(shè)計，信號非常之弱，衛(wèi)星如何接收藍(lán)牙信號。
其二，藍(lán)牙基于 2.4GHz 頻段，該頻段十分擁擠，本來就存在和別的同頻段通信標(biāo)準(zhǔn)相互干擾的問題，衛(wèi)星如何從背景噪聲中識別出藍(lán)牙設(shè)備。
其三，和太空通信的無線電信號衰減主要來自自由空間路徑損耗，是按平方反比律衰減的，即每增加一倍距離，信號強(qiáng)度就會衰減 6dB，600 公里的 2.4G 信號，自由空間衰減將高達(dá) 155.6dB…..要實現(xiàn)這一壯舉，完全可以用不可思議來形容。
其實在當(dāng)年哈勃提出這項愿景的時候，國內(nèi)外都不乏質(zhì)疑之聲。然而哈勃的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官 Alex Haro 則自信滿滿地表示：“通過展示我們可以直接從藍(lán)牙芯片發(fā)送信號并在 600 公里外的太空中接收信號，我們已經(jīng)駁斥了成千上萬的懷疑論者?！?/p>
為了實現(xiàn)這一切，哈勃在技術(shù)方面也有一些顛覆性創(chuàng)新。
比如，它們獲得了一種相控陣天線的專利，這種天線可以在小型衛(wèi)星上發(fā)射。工作原理跟放大鏡差不多，正是它讓現(xiàn)成的藍(lán)牙芯片與哈勃的衛(wèi)星通信。
同時，該團(tuán)隊還必須解決與多普勒效應(yīng)相關(guān)的問題，即通過無線電波交換數(shù)據(jù)的快速移動物體之間發(fā)生的頻率不匹配挑戰(zhàn)。
另有資料顯示，降低 bit 率也是其技術(shù)訣竅之一。這個是為了補(bǔ)償長距離通信帶來的損耗所常用的手段——在發(fā)射功率不變的情況下，單位時間內(nèi)傳輸?shù)?bit 越少（即冗余越大），那么平均每個 bit 所獲得的能量越大，經(jīng)過接收機(jī)處理后單位 bit 所獲得信噪比越高，通信成功的概率越大?；蛟S哈勃能有辦法在已有廣域物聯(lián)通信技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步降低速率，從而進(jìn)一步提高靈敏度和擴(kuò)展通信距離。
展望未來，哈勃計劃今年夏天在 SpaceX 的 Transporter-11 任務(wù)中發(fā)射第三顆衛(wèi)星，在 Transporter-13 任務(wù)中發(fā)射第四顆衛(wèi)星，并在 2025 年第四季度或 2026 年初一次性發(fā)射 32 顆衛(wèi)星。這 36 顆衛(wèi)星將組成哈勃的第一個“生產(chǎn)星座”，它們將能夠每天在世界任何地方與哈勃衛(wèi)星進(jìn)行大約兩到三個小時的連接。
藍(lán)牙連接衛(wèi)星的意義
藍(lán)牙連接衛(wèi)星的實現(xiàn)具有十分重要的意義。
毋庸置疑，藍(lán)牙設(shè)備在人們生活中已經(jīng)無處不在。根據(jù)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟（Bluetooth Special Interest Group，SIG）近日發(fā)布的年度報告《2024年藍(lán)牙市場最新資訊》顯示：藍(lán)牙設(shè)備在疫情后，長期預(yù)測回歸強(qiáng)勁的增長，預(yù)計到 2028 年，藍(lán)牙設(shè)備的年出貨量將達(dá)到 75 億臺，五年復(fù)合年增長率（CAGR）為 8%。
同時，藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)絡(luò)解決方案可連接一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的數(shù)萬臺設(shè)備，形成智能家居、電子貨架標(biāo)簽（Electronic Shelf Label，ESL）、網(wǎng)絡(luò)照明控制（Networked Lighting Control，NLC）和狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)等設(shè)備網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)自動化、節(jié)能等諸多優(yōu)勢。2023 年，藍(lán)牙發(fā)布了 ESL 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和 NLC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，為互通性奠定基礎(chǔ)并排除應(yīng)用障礙。預(yù)計到 2028 年，藍(lán)牙設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的年出貨量將達(dá)到 17.3 億臺，年增長率為 20%。
而哈勃網(wǎng)絡(luò)藍(lán)牙連接衛(wèi)星方案最大的亮點之一在于任何現(xiàn)有的藍(lán)牙設(shè)備僅需通過軟件更新即可連接到它們的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。換言之，如果其所言屬實——那么就意味著基于廣泛的藍(lán)牙設(shè)備硬件基礎(chǔ)，方案商可以利用現(xiàn)有的低功耗、低成本傳感器開發(fā)無數(shù)應(yīng)用，無需額外昂貴的成本，從而助推垂直行業(yè)應(yīng)用的規(guī)?；渴稹?/strong>
我們可以類比之前各大手機(jī)廠商推出的手機(jī)直連衛(wèi)星方案：一開始，華為直連衛(wèi)星方案對終端硬件有要求，并不是所有的華為手機(jī)都能享受衛(wèi)星通信，需要特定的搭載衛(wèi)星通信基帶芯片的天線的機(jī)型，因此絕大多數(shù)現(xiàn)有 4G/5G 手機(jī)無法實現(xiàn)衛(wèi)星通信功能。后續(xù)，馬斯克推出的星鏈衛(wèi)星方案則針對現(xiàn)有 LTE 手機(jī)推出手機(jī)直連衛(wèi)星的服務(wù)，無需手機(jī)硬件改造，能支持 4G 普通手機(jī)提供直連服務(wù)，并且與當(dāng)前大多數(shù)智能手機(jī)都兼容——這在推廣普及方面就具備一定優(yōu)勢。
按照預(yù)想，未來任何支持藍(lán)牙的設(shè)備都能連接哈勃的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)全球覆蓋。與此同時，互聯(lián)設(shè)備的電池消耗將減少至原來的 1/20，運(yùn)營成本降低至原來的 1/50。
哈勃網(wǎng)絡(luò)還報告稱，它已經(jīng)與各個領(lǐng)域的試點客戶合作，包括消費(fèi)設(shè)備、建筑、基礎(chǔ)設(shè)施、供應(yīng)鏈、物流、石油和天然氣以及國防。
目前可知的用途包括集裝箱和托盤追蹤、野火檢測、電網(wǎng)監(jiān)控、寵物/兒童和老人安全、建筑工地的重型設(shè)備和工具跟蹤、車隊管理和物流、預(yù)測性維護(hù)、智能建筑、農(nóng)業(yè)技術(shù)、環(huán)境監(jiān)測等。以集裝箱和托盤追蹤為例，將 BLE 芯片貼在防風(fēng)雨貼紙上，然后將其貼在任何集裝箱或托盤的側(cè)面，即可在全球范圍內(nèi)輕松、經(jīng)濟(jì)地跟蹤資產(chǎn)。
星光熠熠的初創(chuàng)公司
看到這里，你也許會好奇，技術(shù)這么牛的哈勃網(wǎng)絡(luò)到底是什么來頭？
抱著“提供下一代物聯(lián)網(wǎng)”的共同愿景， 哈勃的三位創(chuàng)始人 Alex Haro、Ben Wild、和 John Kim 走到了一起，并在 2021 年 10 月正式成立了這家公司。這三位創(chuàng)始人可都大有來頭——其中，Alex Haro 是 Life360 的聯(lián)合創(chuàng)始人，他擔(dān)任 Life360 的 CTO 時，一直在設(shè)法為家庭建立有用的硬件，例如老年父母的跌倒探測器或孩子的 GPS 手表；Ben Wild 是被 Ring 收購的 GPS 跟蹤硬件初創(chuàng)公司 Iotera 的創(chuàng)始人，他還開發(fā)了一個點對點（peer to peer）的無線網(wǎng)絡(luò)，最終成為了亞馬遜的人行道（Sidewalk）項目；John Kim 則是一位航空航天工程師，他曾是 Maxar Technologies 的子公司 SSL 的工程師，開發(fā)過航天器系統(tǒng)，還做過航空航天的咨詢工作。
圖 哈勃網(wǎng)絡(luò)團(tuán)隊
綜合創(chuàng)始人的輝煌履歷來看，該團(tuán)隊擁有智能硬件、航天、通信等多維度的精深技術(shù)。
2023 年，該公司完成了 2000 萬美元的 A 系列融資，該輪融資由 Transpose Platform 領(lǐng)投，另有 11.2 Capital、Y Combinator、Yes.VC 等機(jī)構(gòu)參與。這筆資金用于其首次發(fā)射以及“初步試點客戶”。美國物聯(lián)網(wǎng)“安全公司”Life360 由該公司首席執(zhí)行官 Alex Haro 共同創(chuàng)立，已簽署了一項“非約束性”協(xié)議，成為其衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的“獨家消費(fèi)類應(yīng)用”。
Life360 將利用其衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)推出一款名為 Find with Life360 的新追蹤解決方案，該方案使用基于藍(lán)牙的 Tile 追蹤器——據(jù)稱該方案有“超過蘋果和谷歌追蹤網(wǎng)絡(luò)能力的潛力”。Life360 聲稱擁有 6600 萬活躍智能手機(jī)用戶。兩家公司表示，“結(jié)合后的哈勃和 Life360 網(wǎng)絡(luò)將設(shè)計成使任何物品在沒有蜂窩連接的情況下都能被找到?！?/p>
總而言之，哈勃網(wǎng)絡(luò)不僅僅是發(fā)射衛(wèi)星，他們正在重新定義全球通信的可能界限。這僅僅是個開始。該公司致力于擴(kuò)展其網(wǎng)絡(luò)，以提高衛(wèi)星飛越的容量和頻率，旨在創(chuàng)建一個安全、經(jīng)濟(jì)高效且電池高效的全球網(wǎng)絡(luò)。
一切聽上去都很美好，目前，不吝贊譽(yù)者有之，但認(rèn)為這家公司是騙子的人也不在少數(shù)。哈勃到底是天基物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的“黑馬”還是“小丑”，尚需時間檢驗。
