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這個(gè)“黑科技”或?qū)㈩嵏矀鹘y(tǒng)衛(wèi)星天線行業(yè)

 太空與網(wǎng)絡(luò) 2020-11-04

上周,豐田公司在底特律車(chē)展上推出氫燃料電池車(chē)Mirai的測(cè)試車(chē)型,其配備的由Kymeta公司提供的平板衛(wèi)星天線mTenna,在這一周內(nèi)吸引了衛(wèi)星應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)、汽車(chē)、車(chē)聯(lián)網(wǎng)等各圈的關(guān)注,并且話題持續(xù)發(fā)酵。

能夠使交通工具在移動(dòng)中通過(guò)衛(wèi)星接入互聯(lián)網(wǎng)——這個(gè)技術(shù)本身并不是“黑科技”,具備這個(gè)功能的雙向衛(wèi)星天線早已量產(chǎn)。在中國(guó),這類(lèi)產(chǎn)品有個(gè)群眾喜聞樂(lè)見(jiàn)的名字:動(dòng)中通,也就是“移動(dòng)中的衛(wèi)星地面站通信系統(tǒng)”的簡(jiǎn)稱(chēng)。

應(yīng)用場(chǎng)景多種多樣:安裝在汽車(chē)、高鐵、船舶、飛機(jī)上,為高速運(yùn)動(dòng)中的交通工具提供寬帶衛(wèi)星通信,實(shí)時(shí)不斷地傳遞語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、高清晰的動(dòng)態(tài)視頻圖像等多媒體信息。

Kymeta公司的mTenna天線卻完全能配得上“黑科技”的頭銜,因?yàn)樗妮p薄、價(jià)廉、低功耗,或?qū)㈩嵏矀鹘y(tǒng)的衛(wèi)星天線行業(yè),更有機(jī)會(huì)助力車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

顛覆衛(wèi)星天線行業(yè)

一、外形更輕更薄

首先讓我們看看這款天線的外形:




我書(shū)讀得少你不要騙我,動(dòng)中通在哪里?

是的,我們通常見(jiàn)到的車(chē)載動(dòng)中通是這樣的:


 

至少也得是這樣的:


 

頭頂一個(gè)“龜殼”或“鍋蓋”奔馳在曠野或穿梭于車(chē)流,你考慮過(guò)車(chē)的感受嗎?所以你一般沒(méi)見(jiàn)過(guò)跑車(chē)裝動(dòng)中通吧,不是高富帥用不起衛(wèi)星通信,礙于面子,實(shí)在是做不到啊。

動(dòng)中通的大塊頭,是由其工作原理決定的。

傳統(tǒng)動(dòng)中通為了實(shí)現(xiàn)不間斷地獲取信號(hào),必須保證天線始終高精度對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星,在移動(dòng)、搖晃甚至顛簸的交通工具上,解決這個(gè)問(wèn)題靠的是自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)(包含天線座、陀螺儀等)。這個(gè)系統(tǒng)按說(shuō)是個(gè)劃時(shí)代的進(jìn)步,因?yàn)樗昝澜鉀Q了移動(dòng)中自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的難題,缺點(diǎn)是沉重而體積龐大,這完全限制了動(dòng)中通對(duì)顏值的追求。而且現(xiàn)在,它落后了!


 

mTenna天線輕、?。⌒〉?/span>可以集成在汽車(chē)頂棚中,是因?yàn)镵ymeta公司創(chuàng)新性地將電磁超材料應(yīng)用于衛(wèi)星天線。


 

 “超材料”在2008年被美國(guó)國(guó)防部列為六大顛覆性技術(shù)之首,據(jù)Kymeta公司介紹,電磁超材料不是從自然中發(fā)現(xiàn)的,而是從能產(chǎn)生電磁響應(yīng)的人造材料中提取的。在一套mTenna產(chǎn)品中,可調(diào)諧元件以一種精確計(jì)算好的模式排列。當(dāng)元件以全息的形式被激活產(chǎn)生波束時(shí),射頻(Radio Frequency)的能量是分散的。波束的方向是由電子激活的特殊元件規(guī)范的。這種設(shè)計(jì)能波束方向保持持續(xù)的、即刻的改變。

簡(jiǎn)單地說(shuō)就是,電磁超材料技術(shù)使天線就算不指向衛(wèi)星,也能夠獲取、掌控、鎖定任何衛(wèi)星的波束。

慢走,不送~大塊頭的衛(wèi)星自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)。

二、價(jià)格更低廉

傳統(tǒng)動(dòng)中通有個(gè)致命痛點(diǎn)——價(jià)格昂貴,市價(jià)從幾萬(wàn)元至百萬(wàn)元不等。高昂的價(jià)格決定了動(dòng)中通很難在市場(chǎng)上得到普及,目前的應(yīng)用市場(chǎng)主要集中在軍民用應(yīng)急通信及電視轉(zhuǎn)播方面。

mTenna天線的成本,據(jù)說(shuō)跟同面積的LCD屏幕是差不多的(LCD屏幕比LED屏幕還便宜),售價(jià)也將大大低于傳統(tǒng)動(dòng)中通。

三、功耗更低更節(jié)能

以某國(guó)產(chǎn)車(chē)載動(dòng)中通為例,標(biāo)準(zhǔn)功耗為220W;而Kymeta公司稱(chēng),mTenna的功率僅為3W!

另外,對(duì)于汽車(chē)、高鐵、飛機(jī)等高速移動(dòng)的物體來(lái)說(shuō),阻力都是左右油耗和操作性能的關(guān)鍵因素。龐大的體積會(huì)產(chǎn)生更多的風(fēng)阻,導(dǎo)致燃油成本的增加。Kymeta公司的天線尺寸更小、重量更輕,顯然更容易得到客戶(hù)的青睞。此外,mTenna 的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,它本身沒(méi)有任何可移動(dòng)部件,這意味著更小的摩擦、更少的磨損以及更低的噪音。

可以預(yù)見(jiàn),具備以上三個(gè)特點(diǎn)的天線一旦量產(chǎn),足以給傳統(tǒng)衛(wèi)星天線行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)地震。盡管車(chē)載mTenna天線還沒(méi)有在市場(chǎng)上正式推出,但本月6號(hào),Kymeta公司已與美國(guó)松下航空電子公司達(dá)成協(xié)議,合作開(kāi)發(fā)mTenna天線的船載版本,應(yīng)用于船舶海上寬帶通信,預(yù)計(jì)正式產(chǎn)品將于2017年量產(chǎn)上市。


 

船載mTenna天線,直徑1750px,厚度15 cm-20 cm,重11kg

助力車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展

更逆天的是,K家天線的種種獨(dú)特創(chuàng)新,還將有力推助車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

2014年以來(lái),車(chē)聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展在全球可謂風(fēng)生水起,國(guó)內(nèi)外互聯(lián)網(wǎng)巨頭、車(chē)企紛紛出手布局,生怕“醒來(lái)太慢,干脆就不用醒來(lái)”。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)是由車(chē)輛位置、速度和路線等信息構(gòu)成的巨大交互網(wǎng)絡(luò),它建立在大量數(shù)據(jù)的交換、分析和處理,而這一切都要基于優(yōu)質(zhì)而穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)才能實(shí)現(xiàn)。目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)發(fā)展遇到的瓶頸之一,就是網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)條件并不完備,業(yè)內(nèi)專(zhuān)家表示,想要真正支持“萬(wàn)物互聯(lián)”,仍需移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)一步發(fā)展。

外形美觀、價(jià)格便宜的mTenna天線,將為衛(wèi)星通信行業(yè)打開(kāi)車(chē)聯(lián)網(wǎng)的大門(mén)。

與目前車(chē)聯(lián)網(wǎng)普遍使用的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)相比,mTenna天線帶來(lái)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)優(yōu)勢(shì)明顯:

一、覆蓋范圍更廣

衛(wèi)星通信最突出的優(yōu)勢(shì)當(dāng)然是近乎全球的信號(hào)覆蓋,無(wú)論在海上、空中還是地形復(fù)雜而人口稀疏的地區(qū)都能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)通信。而蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)依賴(lài)地面基站提供信號(hào),覆蓋范圍非常有限。

二、安全性更高

Kymeta公司表示,衛(wèi)星通信具有更高的安全性。對(duì)黑客而言,要攻破的話,難度大得多。

三、數(shù)據(jù)傳輸速率更高

常見(jiàn)的蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)例如LTE,提供的上網(wǎng)速度平均只有5Mbps,僅相當(dāng)于美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)定義的互聯(lián)網(wǎng)寬帶速度的五分之一(2015年初FCC更新了寬帶的定義,下行速度從4Mbps提升到25Mbps)。

“利用衛(wèi)星信號(hào),我們可以提供50Mbps的傳輸速率,” Kymeta 首席執(zhí)行官內(nèi)森·昆德茲(Nathan Kundtz)說(shuō),“傳輸速率在未來(lái)幾年中預(yù)期會(huì)提升到1Gbps每秒;事實(shí)上,我們的服務(wù)足以為全球每輛汽車(chē)提供每個(gè)月1TB的流量?!边@意味著通過(guò)mTenna提供的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)足以滿(mǎn)足導(dǎo)航、OTA軟件更新、娛樂(lè)系統(tǒng)、車(chē)對(duì)車(chē)通訊等需求。

車(chē)聯(lián)網(wǎng)的大門(mén)已打開(kāi),但衛(wèi)星通信真正運(yùn)用于車(chē)聯(lián)網(wǎng),還有一道門(mén)檻需要跨越——衛(wèi)星通信費(fèi)用不低!通信費(fèi)用向來(lái)是衛(wèi)星通信用戶(hù)心底的痛,雖然近年來(lái)衛(wèi)星通信資費(fèi)有下降趨勢(shì),對(duì)比地面網(wǎng)絡(luò),卻仍舊高昂,上個(gè)月還剛出現(xiàn)過(guò)中國(guó)大媽乘游輪游玩,在公海上不小心使用衛(wèi)星通信服務(wù)給家人打了5分鐘電話,就收到100多元話費(fèi)賬單的新聞。值得期待的是,目前國(guó)際上一些商業(yè)航天公司正積極投身衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目,例如美國(guó)一網(wǎng)公司,計(jì)劃發(fā)射648顆近地軌道衛(wèi)星,以提供更快速、范圍更廣的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。隨著衛(wèi)星資源的不斷增多,衛(wèi)星通信費(fèi)用仍將繼續(xù)下降,是可以預(yù)見(jiàn)的未來(lái)。

部分資料來(lái)自:

Kymeta公司官網(wǎng);

《Kymeta:為任何交通工具提供高速 Wi-Fi 連接》【美】Meet Kymeta,翻譯:皓岳。


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