خارج التغطية؟ هذه الهواتف تتحدث إلى الفضاء! الحقيقة حول الرسائل القصيرة عبر الأقمار الصناعية والهواتف عبر الأقمار الصناعية
“`htmlمقدمة في الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وأهميتها
في عالم اليوم المتصل، نتوقع أن تكون هواتفنا متصلة بالشبكة في كل مكان – ولكن بعيدًا عن نطاق أبراج الهواتف المحمولة، لا يمكن للأقمار الصناعية فقط سد الفجوة. تشير الاتصالات عبر الأقمار الصناعية إلى استخدام الأقمار الصناعية المدارة في المدار لإرسال واستقبال الإشارات، مما يسمح للهواتف بالاتصال في الأماكن التي لا توجد بها شبكة أرضية en.wikipedia.org. وهذا أمر بالغ الأهمية لفرق الطوارئ، والمستكشفين، والبحارة، وأي شخص في مناطق نائية أو مناطق كوارث حيث تكون الشبكات الأرضية معطلة. لقد أثبتت الاتصالات عبر الأقمار الصناعية أنها شريان الحياة في الكوارث الطبيعية والصراعات، حيث تظل تعمل حتى عندما تتعطل البنية التحتية المحلية en.wikipedia.org. في السنوات الأخيرة، أدت التطورات إلى إدخال الروابط عبر الأقمار الصناعية إلى الهواتف الذكية العادية، مما يعني أنه حتى إذا كنت “خارج نطاق الإشارة”، قد تستمر هاتفك في “التحدث إلى الفضاء” ليبقيك متصلًا.
الهواتف عبر الأقمار الصناعية: كيف تعمل والشبكات الرئيسية
الهواتف عبر الأقمار الصناعية (أو “هاتفي سات”) هي أجهزة محمولة متخصصة تتواصل مباشرة مع الأقمار الصناعية بدلاً من أبراج الهواتف المحمولة en.wikipedia.org. تعمل هذه الهواتف بطريقة مشابهة للهواتف العادية – حيث تسمح بالمكالمات الصوتية، وإرسال الرسائل النصية، وبيانات بطيئة جدًا – ولكنها تحتاج إلى رؤية واضحة للسماء للحفاظ على خط الرؤية مع الأقمار الصناعية المدارة فوقها en.wikipedia.org. عندما تقوم بإجراء مكالمة على هاتف الأقمار الصناعية، ينتقل صوتك كإشارة راديو إلى قمر صناعي، والذي يقوم بدوره بتوصيلها إلى محطة أرضية ومن ثم إلى الشبكة الهاتفية العامة (وبالعكس) en.wikipedia.org. تتيح هذه التكنولوجيا الاتصال في أي مكان على الأرض حيث تغطي شبكة الأقمار الصناعية، من المحيطات المفتوحة إلى قمم الجبال، طالما يمكن للمستخدم توجيه هوائي الهاتف إلى السماء.
الشكل: هاتف أقمار صناعية من طراز إيريديوم مبكر مع هوائي خارجي بارز. هذه الأجهزة المعينة تتصل مباشرة بالأقمار الصناعية المدارة لإتاحة خدمة الصوت والرسائل في المناطق النائية en.wikipedia.org. تعتبر هواتف الأقمار الصناعية الحديثة أكثر تناسقًا من نماذج التسعينات لكنها لا تزال تشمل هوائيات كبيرة لروابط موثوقة مع الأقمار الصناعية.
مدارات الأقمار الصناعية والتغطية: تستخدم شبكات الهواتف عبر الأقمار الصناعية نوعين رئيسيين من أنظمة الأقمار الصناعية – الأقمار الصناعية الثابتة (GEO) و الأقمار الصناعية في المدار المنخفض (LEO). تحلق أقمار GEO على ارتفاع ~35,700 كم فوق خط الاستواء وتظهر ثابتة في السماء، مما يسمح بتغطية مستمرة لمنطقة واسعة بعدد قليل من الأقمار en.wikipedia.org. على سبيل المثال، يستخدم إنمارسات ، المزود الأقدم لخدمات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية، أقمار GEO لتغطية معظم الأرض (باستثناء أقصى خطوط العرض القطبية) بعدد قليل من الأقمار (3-4) فقط en.wikipedia.org. نظام ثيرايا المقمين في الإمارات العربية المتحدة يستخدم أيضًا أقمار GEO (عددها اثنان قيد التشغيل) لخدمة أوروبا وإفريقيا والشرق الأوسط وآسيا وأستراليا en.wikipedia.org en.wikipedia.org. يمكن أن توفر أقمار GEO عرض نطاق أوسع، تدعم خدمات مثل الإنترنت منخفض السرعة (مثل 60-512 كبس) en.wikipedia.org. ومع ذلك، يسبب الارتفاع العالي تأخيرًا ملحوظًا في الإشارة (~0.5 ثانية في الاتجاه الواحد) ويحد من التغطية فوق ~70 درجة في خطوط العرض (شمالًا أو جنوبًا) بسبب الزاوية المنخفضة للقمر على الأفق en.wikipedia.org. يمكن أن تسد الجبال أو المباني العالية أو الغابات الكثيفة أيضًا إشارة GEO، وإذا انتقلت خارج خط الرؤية، قد تنقطع المكالمة بدون قمر آخر يتحكم en.wikipedia.org.
تعمل أنظمة الأقمار الصناعية LEO على ارتفاع أقرب بكثير إلى الأرض (بضع مئات إلى ~1,200 كم) وتتطلب كوكبة من العشرات من الأقمار التي تتحرك عبر السماء لتوفير تغطية مستمرة en.wikipedia.org en.wikipedia.org. الميزة هي الوصول العالمي (بما في ذلك المناطق القطبية) وزمن الاستجابة المنخفض، حيث يكون هناك دائمًا قمر صناعي يمر فوقك en.wikipedia.org. تعمل شبكة إيريديوم بـ 66 قمرًا نشطًا في مدارات قطبية، مما يوفر تغطية عالمية حقيقية (حتى فوق الأقطاب) من خلال تسليم المكالمات من قمر إلى آخر أثناء تحركها en.wikipedia.org. تستخدم أقمار إيريديوم أيضًا روابط بين بعضها لتوجيه المكالمات بدون محطات أرضية فورية، مما يجعل التغطية أكثر سلاسة en.wikipedia.org. Globalstar ، شبكة LEO أخرى بها العديد من الأقمار، تغطي معظم المناطق المأهولة ولكن ليس 100% من الكرة الأرضية – يجب أن تكون أقمارها في نطاق إحدى بوابات محطات الأرض للاتصال، مما يترك بعض المناطق النائية أو القطبية بدون خدمة en.wikipedia.org. (تدور كوكبة Globalstar بزاوية ميل ~52 درجة، لذا فإن خطوط العرض العالية ليست مغطاة en.wikipedia.org.) بدأت كل من إيريديوم وGlobalstar الخدمة في أواخر التسعينيات ومرت بإفلاس قبل إعادة الإطلاق تحت ملكية جديدة en.wikipedia.org. تقدم كلاهما خدمات الصوت والرسائل، على الرغم من أن سرعات البيانات من الهواتف المحمولة لا تزال بطيئة جدًا (~2.4-9.6 kbps) en.wikipedia.org en.wikipedia.org.
المزودون الرئيسيون للهواتف عبر الأقمار الصناعية والأجهزة: تعد الشبكات الثلاث الكبرى التقليدية للأقمار الصناعية هي إيريديوم (مقرها الولايات المتحدة، LEO، تغطية عالمية 100%)، إنمارسات (مقرها المملكة المتحدة، GEO، تغطية عالمية باستثناء المناطق القطبية)، و ثيرايا (مقرها الإمارات العربية المتحدة، GEO، تغطية إقليمية تشمل دول EMEA وآسيا والمحيط الهادئ). Globalstar (مقرها الولايات المتحدة، LEO) توفر أيضًا هواتف محمولة ورسائل بسيطة، لكنها بتغطية أكثر محدودية. تستخدم كل شبكة أجهزة خاصة بها ولا تتوافق مع الشبكات الأخرى sbs-satbill.com. تتميّز الهواتف القديمة مثل إيريديوم 9555 أو هاتف إنمارسات IsatPhone 2 بتصميم شبيه بشريط الحلوى مع هوائي سميك يجب تمديده أو طيه. في حين أن النماذج الحديثة قد تحسنت قليلاً في الحجم وقد تتضمن ميزات مشابهة للهواتف الذكية (مثل نموذجي ثيرايا X5-Touch الهاتف القائم على الأندرويد مع وضع ثنائي GSM/الأقمار الصناعية). ومع ذلك، تظل الهواتف الجديدة أكبر من الهواتف المحمولة المعتادة وتعتمد على الهوائيات ظاهرة لالتقاط الإشارات الضعيفة من الفضاء en.wikipedia.org.
خلف الكواليس، يتم تعيين كل هاتف عبر الأقمار الصناعية برمز دولة خاص ورقم هاتف (على سبيل المثال، تستخدم أرقام إيريديوم رمز الدولة 8816 أو 8817). الاتصال بهاتف عبر الأقمار الصناعية من هاتف عادي puede ser مكلفًا للغاية بدون خطة خاصة – عادةً ما يصل إلى 5-10 دولارات لكل دقيقة للمتصل، حيث تتم توجيه هذه المكالمات عبر بوابات دولية. عادةً ما يتم تحصيل الرسوم العالية من استخدام الهاتف نفسه أيضًا، والتي سنناقشها لاحقًا (على سبيل المثال، في شبكة إيريديوم، يتراوح المتوسط بين 1.00-1.50 دولار لكل دقيقة apollosat.com).
باختصار، فإن الهواتف عبر الأقمار الصناعية توفر رابطًا مباشرًا للأقمار الصناعية المدارة ، مما يتيح الاتصال بعيدًا عن حدود الشبكات الخلوية. لقد أصبحت أدوات حيوية للاتصالات البحرية والجوية، وصناعة المناطق النائية (التعدين، النفط والغاز)، والاستكشافات البرية، والعمليات العسكرية وحفظ السلام، والاستعداد للطوارئ. ولكن حتى وقت قريب، كانت الخيار الوحيد للإتصالات في المناطق غير المتصلة بالشبكة – وهو ما بدأ يتغير مع ظهور حلول جديدة في الهواتف الذكية العادية.
الهواتف الذكية ذات القدرات الفضائية
هل يمكن لهاتفك الذكي العادي “التحدث” إلى الأقمار الصناعية؟ في العام أو العامين الماضيين، تحول الجواب من “لا” إلى “نعم، بطريقة محدودة.” قدمت العديد من الشركات هواتف ذكية (أو ملحقات) تدمج ميزات الرسائل عبر الأقمار الصناعية أو SOS، مما يمزج الخط الفاصل بين هواتف الأقمار الصناعية التقليدية والأجهزة المحمولة اليومية. تعزز هذه الحلول من الشبكات الفضائية الموضحة أعلاه (أو شبكات جديدة) لإرسال الرسائل النصية أو الإشارات عندما لا يتوفر تغطية خلوية.
الشكل: واجهة الاتصال عبر الأقمار الصناعية في آيفون توجه المستخدم لتوجيهه نحو قمر صناعي وتقدم خيارات مثل Emergency SOS، المساعدة على جانب الطريق، إرسال الرسائل النصية، ومشاركة الموقع عبر الأقمار الصناعية. تتيح هذه الميزة – التي تم تقديمها مع آيفون 14 – التواصل الأساسي عندما لا يتوفر شبكة خلوية أو واي فاي macrumors.com macrumors.com.
SOS الطوارئ من Apple والرسائل عبر الأقمار الصناعية: في سبتمبر 2022، أعلنت Apple أن آيفون 14 سيشمل ميزة الطوارئ عبر الأقمار الصناعية. لقد أحدث هذا ضجة حيث جلب القدرة على الأقمار الصناعية إلى هاتف ذكي سائد لأول مرة. من خلال استخدام مودم قمر صناعي مدمج وهوائي مخصص لشبكة Globalstar (وهي كوكبة من الأقمار في المدار المنخفض)، يمكن لآيفون 14/14 برو (وإصدارات آيفون 15 الأحدث) إرسال رسائل الطوارئ النصية عندما لا يكون لديك إشارة خلوية macrumors.com. تم إطلاق هذه الميزة في نوفمبر 2022 في الولايات المتحدة وكندا، ومنذ ذلك الحين توسعت إلى أوروبا، أستراليا/نيوزيلندا، اليابان، وأكثر – الآن متاحة في 17 دولة حتى منتصف عام 2024 macrumors.com 9to5mac.com. في البداية، كانت الميزة تتيح لك فقط إرسال رسالة نصية إلى خدمات الطوارئ أو مشاركة موقعك مع جهات الاتصال في حالات الطوارئ عبر مركز التتابع الخاص بـ Apple. صممت Apple واجهة مخصصة تسأل مجموعة من الأسئلة السريعة (لتقييم وضع المستخدم) ثم تساعدك في توجيهك لتوصيلك بقمر صناعي عابر tomsguide.com. نظرًا لأن الكتابة ببطء عبر الأقمار الصناعية، يتم ضغط الرسائل وإعادة توجيهها إلى المستجيبين للطوارئ على الأرض. ومن الملحوظ أن أبل دعمت هذه الخدمة، مما يجعلها مجانية لمدة عامين على الأقل بعد شراء الهاتف macrumors.com (وتم تمديدها بعد ذلك لمدة عام إضافي للمستخدمين الأوائل) macrumors.com. في سبتمبر 2023، أضافت Apple أيضًا المساعدة على جانب الطريق عبر الأقمار الصناعية بالتعاون مع AAA، مما يسمح للسائقين العالقين بدون تغطية خلوية بإرسال رسالة نصية لطلب المساعدة بشأن أشياء مثل الإطارات المفلطحة macrumors.com.
بحدود أواخر عام 2024، اتخذت Apple الخطوة التالية وتمكنت من إرسال الرسائل عبر الأقمار الصناعية للمستخدمين في الولايات المتحدة وكندا، مما يسمح بإرسال رسائل نصية محدودة مع الأصدقاء أو العائلة (ليس فقط في حالات الطوارئ) عندما تكون خارج شبكة macrumors.com. يمكن إرسال هذه الرسائل الشخصية كرسائل iMessages أو حتى SMS إلى الهواتف غير التابعة لشركة Apple، باستخدام الرابط عبر الأقمار الصناعية – على الرغم من أنه نظرًا لعرض النطاق الترددي المحدود، تظل الرسائل مقيدة بالنصوص البسيطة (لا صور) وتتطلب من المستلم أن يكون في منطقة خلوية لاستقبال SMS. مثل ميزة SOS، تُقدم حاليًا مجانًا لمدة عامين على هواتف iPhone الجديدة macrumors.com. تحت الغلاف، يخصص شريك Apple Globalstar 85% من سعة شبكته لخدمات Apple، وتستثمر Apple حوالي 1.5 مليار دولار في التحديثات، بما في ذلك إطلاق أقمار جديدة لتوسيع التغطية وربما تمكين إرسال أسرع في المستقبل macrumors.com macrumors.com. أقرب طريقة تتطلب ميزة الاتصال بالأقمار الصناعية لأغراض تجارية قد تجعلها مناسبة لملايين المستخدمين بأسلوب سهل الاستخدام – لست بحاجة إلى التفكير في الأمر إلا عندما تكون في حالة انعدام الإشارة، وعند تلك النقطة سيقوم الهاتف بإعلامك بأن “الرسالة النصية عبر الأقمار الصناعية” متاحة.
هواوي والهاتف الذكي الأول الذي يمكن الاتصال به عبر الأقمار الصناعية: في نفس الوقت تقريبًا الذي قدمت فيه Apple خدمة SOS عبر الأقمار الصناعية، قدمت مجموعة هواوي شيئًا أكثر طموحًا في سوقها المحلية. أصبح هاتف هواوي ميت 50 (سبتمبر 2022) هو أول هاتف ذكي يتضمن الرسائل النصية عبر الأقمار الصناعية باستخدام نظام الأقمار الصناعية الصيني بايدو globaltimes.cn. في البداية، كانت هذه الخدمة أحادية الاتجاه – يمكن للمستخدمين إرسال SMS مع موقعهم عبر القمر الصناعي، ولكن لا يمكنهم تلقي الرسائل. ثم قامت هواوي بتحسين ذلك في أوائل عام 2023 مع نماذج مثل P60 وMate X3 وغيرها، مما مكن من إرسال واستقبال SMS عبر الأقمار الصناعية عبر بايدو globaltimes.cn. وقد كان الاختراق الحقيقي في أغسطس 2023 عندما أصدرت هواوي Mate 60 Pro ، ليصبح أول هاتف ذكي في العالم يدعم مكالمات الصوت المباشرة عبر الأقمار الصناعية globaltimes.cn abiresearch.com. يمكن لهاتف Mate 60 Pro إجراء واستقبال مكالمات صوتية عادية عبر نظام الأقمار الصناعية Tiantong-1 ، مما يجعله يعمل مثل هاتفي الأقمار الصناعية بينما لا يزال يبدو ويعمل مثل هاتف ذكي عادي عالي الجودة. Tiantong-1 هو كوكبة من الأقمار الصناعية GEO (حاليًا 3 أقمار) تديرها China Telecom، تقدم خدمات الاتصالات الفضائية في منطقة آسيا والمحيط الهادئ globaltimes.cn globaltimes.cn. من خلال الاشتراك في خدمة الأقمار الصناعية الخاصة بشركة China Telecom (مع رقم خاص 1740xxxxxx)، يمكن لمستخدم Mate 60 إجراء مكالمة عبر الأقمار الصناعية عندما يكون خارج نطاق الشبكة الخلوية – على سبيل المثال، في عمق الجبال أو في البحر globaltimes.cn globaltimes.cn. هذه تمثل تقدمًا كبيرًا: تقليديًا، فقط كانت الهواتف عبر الأقمار الصناعية المخصصة قادرة على إجراء مكالمات صوتية ثنائية الاتجاه. ميزة الاتصال بالأقمار الصناعية من هواوي تحول الهاتف إلى جهاز مشابه لتلك المخصصة من ثيرايا/إيريديوم لخدمة الصوت وSMS وحتى البيانات الأساسية في مناطق التغطية الصينية abiresearch.com abiresearch.com. لاحظ بعض المراقبين أن استخدام هاتف مستهلك لإجراء مكالمات عبر الأقمار الصناعية يكلف حوالي نصف السعر خدمة الهاتف الأقمار الصناعية التقليدية، مما يقلل من حاجز الدخول globaltimes.cn. (من الجدير بالذكر أن هذه الميزات الفضائية مخصصة بشكل رئيسي للصين والمناطق المحيطة بها؛ وتعتمد وظائف هاتف Mate 60 في الأقمار الصناعية على الأقمار الصناعية الصينية وليست متاحة عالميًا حتى الآن).
مجموعة بوليت وموتورولا Defy Satellite Link: تأتي منهجية أخرى لجلب الرسائل عبر الأقمار الصناعية إلى الهواتف العادية من مجموعة بوليت البريطانية. في أوائل عام 2023، أطلقت شركة بوليت – المعروفة بالهواتف الصلبة (سلسلة CAT وMotorola Defy) – هاتف Motorola Defy 2 ، وهو هاتف ذكي يعمل بنظام أندرويد صلب مزود بميزة الرسائل عبر الأقمار الصناعية، وجهاز Motorola Defy Satellite Link ، وهو ملحق بلوتوث صغير يمكنه إضافة خاصية الرسائل عبر الأقمار الصناعية إلى أي هاتف ذكي (أندرويد أو آي أو إس) explorersweb.com explorersweb.com. تستخدم هذه المنتجات خدمة Bullitt Satellite Connect الجديدة: عندما لا تكون لديك شبكة خلوية أو واي فاي، يمكن للهاتف (أو الملحق المتصل) الاتصال بقمر صناعي ثابت وإرسال رسائل SMS ثنائية الاتجاه أو رسائل SOS عبر تطبيق Bullitt Satellite Messenger المخصص explorersweb.com. يتم تمكين الخدمة بواسطة شريحة MediaTek NTN وتستخدم الأقمار الصناعية الموجودة GEO من إنمارسات وإيكوستار للتغطية explorersweb.com. أساسيًا، يعتبر Defy Satellite Link بوب صغير (وزنه حوالي 70 جرامًا) مع بطارية وهوائي خاص به: يتم اقترانه مع هاتفك العادي عبر البلوتوث، ويقوم بتحويل الرسائل من هاتفك إلى شبكة الأقمار الصناعية عندما تكون خارج الشبكة skylo.tech skylo.tech. يحتوي أيضًا على زر “Check In” يمكنه إرسال رسالة تمت الموافقة عليها مسبقًا مع موقع GPS الخاص بك دون الحاجة إلى فتح هاتفك explorersweb.com. على عكس خدمة Apple المحدودة لحالات الطوارئ، تتيح لك خدمة Bullitt مراسلة أي رقم هاتف أو بريد إلكتروني. إذا لم يكن لديك Bullitt على الهاتف، يحصلون على رسالة نصية عادية من رقم التتابع ويمكنهم الرد ببساطة عبر إعادة إرسال رسالة نصية – يتم توجيه الرسالة عبر خادم Bullitt والعودة إلى جهازك عبر الأقمار الصناعية. هذا يجعل التجربة مألوفة للشخص على الجانب الآخر.
تتميز CAT S75 (هاتف صلب آخر من صنع بوليت) بنفس ميزة الرسائل عبر الأقمار الصناعية المدمجة. تم طرح هذه الأجهزة للبيع في عام 2023، وكما سنناقش في قسم التكاليف، يأتي معها خطط رسائل معقولة. المشكلة هي أن الأقمار الصناعية الثابتة تحد من التغطية إلى حوالي ±70 درجة من خط العرض (مثل ثيرايا أو إنمارسات) explorersweb.com – لذلك لن تعمل في أقصى الشمال أو الجنوب. ولكن بالنسبة لمعظم المتنزهين، تغطي هذه المنطقة معظم الأرض حيث قد يذهب الناس.
منافسون آخرون: بعد هؤلاء الرواد، نشهد الآن أن القدرة على الاتصال بالأقمار الصناعية أصبحت اتجاهًا في صناعة الهواتف الذكية abiresearch.com. أعلنت شركة كوالكوم عن خدمتها Snapdragon Satellite في عام 2023، بالتعاون مع إيريديوم لتمكين الرسائل الثنائية الاتجاه على هواتف أندرويد القادمة باستخدام شرائح كوالكوم explorersweb.com. من المتوقع أن يتم تطبيق ذلك على الهواتف الذكية الفاخرة (مع شرائح Snapdragon 8 Gen 2/Gen 3) اعتبارًا من عام 2024، مما يمنح العديد من أجهزة أندرويد قدرة مشابهة لـ SOS لآيفون ولكن ربما في الرسائل العامة أيضًا. بعض العلامات التجارية قد قفزت بالفعل – في عام 2023، أصدرت الشركة الصينية ZTE هاتف Axon 50 Ultra مع إمكانية إرسال الرسائل عبر الأقمار الصناعية (أيضًا عبر بايدو، لمستوى سوق الصين)، ويضيف مصنعي الهواتف الصلبة الآخرون دعم NTN (شبكة غير ترابية). يمكننا التوقع أنه في العام أو العامين المقبلين، ستصبح الرسائل عبر الأقمار الصناعية ليس شيئًا نادرًا وإنما ميزة شائعة في العديد من الهواتف الفاخرة، تُستخدم في الغالب كنسخة احتياطية للحالات الطارئة أو الاستخدام العرضي في المناطق النائية.
لتلخيص الأمر، فإن الهواتف الذكية ذات القدرات الفضائية هي ليس بديلاً كاملًا عن الهواتف المحمولة المخصصة حتى الآن، ولكنها تقدم حبل إنقاذ ملائم عند كونك خارج نطاق الخدمة. تدعم النماذج الحالية في الغالب الرسائل النصية (وSOS)، مع وجود هواوي (حتى الآن) هي الجهة الوحيدة التي تتيح فعليًا إجراء مكالمات صوتية عبر الأقمار الصناعية على الهاتف الذكي. لا يزال استخدام التكنولوجيا الفضائية في أجهزة الاستهلاك في مراحلها المبكرة، ولكنها مجال سريع التطور يجلب “الاتصالات الفضائية” إلى الجماهير.
رسائل SMS عبر الأقمار الصناعية: كيف يعمل إرسال الرسائل النصية عبر الأقمار الصناعية؟
إرسال الرسائل النصية عبر الأقمار الصناعية – الذي يُطلق عليه غالبًا “رسائل SMS عبر الأقمار الصناعية” – هو حل مبتكر للبقاء على اتصال خارج الشبكة. على عكس SMS العادي الذي يذهب من هاتفك إلى برج خلوى، تذهب رسالة الأقمار الصناعية من راديو جهازك إلى قمر صناعي يدور في الفضاء ومن ثم إلى محطة أرضية، حيث يتم توجيهها عبر الإنترنت أو شبكات الهاتف التقليدية للوصول إلى المستلم. نظرًا لأن رسائل SMS قصيرة جدًا (تتكون من بضع بايتات من النص)، يمكن إرسالها عبر القنوات الضيقة النطاق التي توفرها الأقمار الصناعية، مما يجعلها طريقة فعالة لاستخدام الروابط عبر الأقمار الصناعية.
كيف تعمل: إذا قمت ببدء نص من جهاز قادر على الاتصال عبر الأقمار الصناعية، ستقوم برامج الجهاز أولاً بمحاولة الحصول على تثبيت قمر صناعي – وغالبًا ما يوجهك لتوجيه الجهاز في اتجاه معين أو حمله عالياً مع رؤية واضحة للسماء. بمجرد إقامة الرابط، يتم نقل الرسالة (مع موقع GPS الخاص بك، إذا تم تضمينه). في نظام الأقمار LEO (مثل Globalstar أو Iridium)، قد تضطر إلى الانتظار قليلاً لمرور قمر صناعي إذا لم يكن هناك قمر صناعي فوقك في تلك اللحظة؛ في أنظمة GEO (مثل إنمارسات/ثيرايا)، يكون القمر الصناعي ثابتًا ولكن تحتاج إلى رؤية السماء المفتوحة نحو خط الاستواء. ثم يتم تمرير الرسالة إلى بوابة أرضية. من هناك، يتم إرسالها إما كرسالة SMS إلى رقم هاتف المستلم أو ربما كرسالة بريد إلكتروني أو إشعار تطبيق، اعتمادًا على كيفية إعداد الخدمة.
على سبيل المثال، رسائل Emergency SOS من آيفون تُشفَّر وترسل إلى قمر صناعي من Globalstar، ثم يتم تنزيلها إلى محطة أرضية، ثم يتم إعادة توجيهها إلى مركز التتابع الخاص بـ Apple. في هذه المرحلة، إما تقوم Apple بإرسال الرسالة إلى خدمات الطوارئ المحلية القادرة على استقبال الرسائل النصية، أو إذا لم تكن متاحة، تقوم مشغل الاتصال بالاتصال بأقرب مركز 911 نيابة عنك وإعادة توصيل المعلومات support.apple.com support.apple.com. (كما أن Apple أيضًا تمكنت من إرسال النصوص الشخصية من شخص لآخر عبر الأقمار الصناعية على آيفون – حيث تتم معالجة هذه أيضًا بواسطة خوادم Apple، مع الحفاظ على تكامل رسائل iMessage حتى عبر الأقمار الصناعية support.apple.com.) في نظام Bullitt/Skylo، عند إرسال رسالة عبر تطبيق Bullitt، فإنها ترتفع إلى قمر إينمارسات أو إيكوستار GEO وتنخفض إلى بنية Skylo التحتية، والتي تسلمها كرسالة SMS إلى المستلم إذا كانوا على هاتف عادي explorersweb.com. إذا رد المستلم، تعود العملية بالعكس – تذهب إجابتهم SMS إلى نظام Skylo (عبر رقم خاص) ويرتد إلى القمر الصناعي وإلى تطبيق جهازك.
الأجهزة والشبكات المدعومة: حاليًا، تعمل مجموعة من الشبكات على تفعيل SMS عبر الأقمار الصناعية للأجهزة الاستهلاكية:
- Globalstar: تقدم الرابط الفضائي لسلسلة آيفون 14/15 من Apple. تستخدم أقمار LEO من Globalstar (48 في المدار) حصريًا لخدمات Apple حتى الآن. تدعم هذه الشبكة Emergency SOS و Find My location عالميًا (مع تغطية مركزة على أمريكا الشمالية وأوروبا، وتوسيعها). تدعم الآن أيضًا الرسائل الثنائية الاتجاه لمستخدمي آيفون في أمريكا الشمالية macrumors.com. تم حجز عرض النطاق الترددي من Globalstar لـ Apple، التي دفعت لترقية الشبكة macrumors.com. وبشكل لافت، تعمل Globalstar أيضًا على تشغيل أجهزتهم مثل أجهزة SPOT للرسائل عبر الأقمار الصناعية (والتي تسمح برسائل SOS/Check-in أحادية الاتجاه)، رغم أن تلك ليست الهواتف الذكية.
- Iridium: معروفة منذ فترة طويلة بفضل الخدمات الهاتفية عبر الأقمار الصناعية، تستفيد شبكة إيريديوم من خدمات الهواتف الذكية من خلال الشراكات. تستخدم الأجهزة الشهيرة من Garmin inReach إيريديوم للرسائل الثنائية الاتجاه في أي مكان على الكرة الأرضية. الآن، ستستخدم خدمة Snapdragon Satellite لكوالكوم أيضًا إيريديوم للرسائل الثنائية الاتجاه والرسائل المحدودة على هواتف أندرويد. تكمن ميزة نظام إيريديوم في التغطية العالمية الحقيقية (بما في ذلك الأقطاب) والموثوقية المثبتة explorersweb.com ، ومع ذلك تعتبر سرعة رسائلها بطيئة والسعة محدودة. نتوقع أن يتم تضمين نماذج أندرويد المتاحة في أواخر عام 2024 تضمين رسائل إيريديوم (يمكن أن تشمل العلامات التجارية الفاخرة مثل موتورولا، هونور، وما إلى ذلك، التي تلمح إلى ذلك).
- إنمارسات/إيكوستار (عبر Skylo/Bullitt): كما ناقشنا، تستخدم خدمة بوليت هذه الأقمار الصناعية GEO. تغطي إنمارسات (كوكبة GEO البريطانية) معظم الكرة الأرضية باستثناء المناطق القطبية، وتملأ إيكوستار (التي لديها قمر صناعي يغطي أمريكا الشمالية/أوروبا) بعض التغطية. يقوم Skylo بمجموعة هذه الأجزاء معًا في خدمة سلسة لمجموعة هواتف Bullitt والاكسسوري Defy Satellite Link explorersweb.com. أُطلقت التغطية في أوائل عام 2023 لأوروبا والولايات المتحدة، مع توسعها إلى مناطق أخرى على المسار explorersweb.com. تشمل الأجهزة المدعومة هنا هاتف Cat S75، وهاتف Motorola Defy 2، وDefy Satellite Link (لأي هاتف ذكي عبر Bluetooth). كل هذه الأجهزة تستخدم تطبيق Bullitt Satellite Messenger لإرسال/استقبال النصوص.
- بايدو (الصين): تعتبر بايدو في الحقيقة نظامًا للأقمار الصناعية (نظام الملاحة)، لكنها لديها قدرة مثيرة للاهتمام في مجال الرسائل. تقدم بعض أقمار بايدو في مدار ثابت خدمة الرسائل القصيرة. قامت Huawei (وبعض العلامات التجارية الصينية الأخرى مثل Xiaomi وZTE) بدمج ذلك في SMS عبر الأقمار الصناعية داخل الصين. يمكن لهواتف Mate 50 والنماذج اللاحقة إرسال نص يصل إلى 160 حرفًا بالإضافة إلى موقعهم عبر بايدو إلى هاتف الاتصال (تذهب الرسالة عبر ممر China Telecom للجهة المستقبلة). تعد هذه الخدمة خاصة بالإقليم وكانت في البداية أحادية الاتجاه؛ تدعم النماذج الأحدث من هواوي الآن استقبال الردود أيضًا abiresearch.com. إن هذه الاستخدامات لأقمار الملاحة للرسائل فريدة من نوعها في النظام البيئي الصيني.
- ثيرايا وآخرون: تقدم الشركات التقليدية للهواتف عبر الأقمار الصناعية أيضًا خدمة SMS على هواتفها. على سبيل المثال، يمكن لأي هاتف من ثيرايا أو إيريديوم إرسال نص إلى رقم خلوى عادي (غالبًا عبر بوابة البريد الإلكتروني إلى SMS أو مباشرة). ومع ذلك، عادةً ما يتم استخدام ذلك عبر لوحة المفاتيح المدمجة للهاتف أو تطبيق مرافق، ولم يتم دمجها مباشرة في الهواتف الذكية. (باستثناء SatSleeve من ثيرايا، وهو حاملي مرفقات لهاتفك الذكي يتصل بشبكة ثيرايا الفضائية – محاولة مبكرة للاندماج بين الهواتف الذكية والأقمار الصناعية من عام 2013).
بالمجمل، تعمل SMS عبر الأقمار الصناعية عن طريق استخدام شراسات ضئيلة من عرض النطاق الترددي للأقمار الصناعية لتبادل الرسائل القصيرة – وهي مهمة مناسبة تمامًا للأجهزة التي قد لا تحتوي على القدرة أو حجم الهوائي اللازم لإجراء مكالمات صوتية. بشكل طبيعي، يكون الأمر بطيئًا للغاية: قد تستغرق الرسائل من 15 ثانية إلى بضع دقائق للإرسال، خصوصًا إذا فشل مرور القمر الصناعي الأول ويجب على الهاتف المحاولة مرة أخرى عندما يأتي قمر صناعي آخر إلى خط الرؤية. ولكن بالنسبة لمعظم الاستخدامات مثل “أنا بخير” أو رسائل الطوارئ، فإن التأخير لبضع دقائق يعد مقبولًا. من خلال التركيز على الرسائل النصية، تتجنب خدمات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية الملف الأصعب المتمثل في التعامل مع الصوت في الوقت الفعلي أو بيانات عالية العرض.
من المهم أن نلاحظ أن الرسائل عبر الأقمار الصناعية تتطلب خط رؤية واضحة إلى السماء. إذا كنت تحت غطاء كثيف من الأشجار أو في وادٍ عميق، حتى هذه الميزات الجديدة قد لا تعمل حتى تنتقل إلى منطقة أكثر وضوحًا support.apple.com support.apple.com. يُنصح المستخدمون بأن يكون لديهم رؤية واضحة للسماء وأن يكونوا صبورين، متبوعين بالتعليمات المعروضة على الشاشة (مثل توجيه الخيار لتدوير أو توجيه في اتجاه معين) لتحقيق الاتصال support.apple.com support.apple.com. أيضًا، لا تدعم معظم الخدمات حاليًا الوسائط – لا يمكنك إرسال الصور أو الفيديو، وعادةً ما تقتصر الرسائل على حوالي 160 حرفًا أو مجموعة محددة مسبقًا من النص (خصوصًا للـ SOS الطارئ لتبسيط الإرسال).
الاختلافات الرئيسية: الهواتف عبر الأقمار الصناعية المخصصة مقابل الهواتف الذكية مع رسائل فضائية
مستوى عالٍ، تقدم الهواتف عبر الأقمار الصناعية المخصصة و الهواتف الخلوية ذات وظائف الأقمار الصناعية أغراضًا مشابهة – البقاء متصلاً بعيدًا عن تغطية الشبكة الخلوية – لكنها تختلف بشكل كبير في القدرات والاستخدام. دعنا نفصل الاختلافات الأساسية:
- ميزات الاتصال: تقدم الهواتف عبر الأقمار الصناعية التقليدية هاتفًا كاملًا – يمكنك إجراء مكالمات صوتية ثنائية الاتجاه إلى أي رقم هاتف، وإرسال واستقبال SMS، وفي بعض الحالات استخدام بيانات بطيئة جدًا (للبريد الإلكتروني أو الفاكس). تحتوي الهواتف الذكية مع الأقمار الصناعية عادة ما تقدم فقط وظائف الرسائل النصية/ SOS. على سبيل المثال، لا يمكن لآيفون 14 الاتصال بمكالمة هاتفية عادية عبر الأقمار الصناعية – يمكنه فقط إرسال النصوص إلى خدمات الطوارئ أو جهات الاتصال. (الاستثناء الوحيد هو هاتف Huawei Mate 60 Pro، الذي يدعم المكالمات الصوتية عبر الأقمار الصناعية، التي تعمل مثل هجين.) باختصار، إذا كنت بحاجة إلى إجراء محادثة صوتية فعلية أو استخدام الصوت في حالة طوارئ (مثل الاتصال بمركز التنسيق للإنقاذ)، فإن الهاتف عبر الأقمار الصناعية هو الأداة الموثوقة. تهدف هواتف الأقمار الصناعية إلى الاستخدام في النصوص القصيرة عندما لا تكون الوسيلة الصوتية متاحة.
- الشبكة والتغطية: تتمتع الهواتف عبر الأقمار الصناعية في شبكات LEO مثل إيريديوم بتغطية عالمية حقيقية (من القطب إلى القطب) en.wikipedia.org explorersweb.com. تغطي الهواتف المستندة إلى GEO (إنمارسات، ثيرايا) مناطق كبيرة ولكن ليس خطوط العرض القصوى en.wikipedia.org explorersweb.com. تعتمد خدمات الرسائل عبر الأقمار الصناعية على الشبكة التي يستخدمونها: تتمتع خدمة Apple المبنية على Globalstar بتغطية في العديد من المناطق، لكن Apple تفعل الخدمة فقط في بعض البلدان (ولن تعمل فوق ~62 درجة من خط العرض طبقًا لإرشادات Apple) support.apple.com. تعمل خدمة بوليت بين ~70° شمال/جنوب (حد satellite GEO) explorersweb.com وكانت في البداية محدودة في أوروبا وأمريكا الشمالية قبل أن تفتح مزيدًا من المناطق explorersweb.com. باختصار، لا تزال الهواتف الذكية ذات الساتل (إيريديوم) تفوز على مدى التغطية: ستعمل في أي مكان تقريبًا على الأرض مع رؤية واضحة للسماء، بينما قد تحتوي ميزة الأقمار الصناعية الخاصة بالهاتف على قيود إقليمية أو تغطية غير مكتملة بناءً على الكوكبة.
- الهوائيات والتصميم: تُصنع الهواتف عبر الأقمار الصناعية بشكل خاص مع هوائيات كبيرة – إما هوائي طويل أو هوائي مطوي – والذي يعتبر ضروريًا لالتقاط إشارة القمر الصناعي. تبدو غريبة لأولئك المعتادين على الهواتف الذكية الأنيقة. بشكل عام، عليك تمديد الهوائي وغالبًا ما تحتاج إلى حمل الهاتف موجهًا للأعلى أثناء الاستخدام. ومع ذلك، تحتوي الهواتف الذكية على هوائيات داخلية صغيرة. الهوائي الخاص بهاتف آيفون 14 عبارة عن هوائي مدمج يستخدم حواف الهاتف، بالإضافة إلى تقنية توجيه الإشارة، للتوصيل، ولكنه صغير نسبيًا. السبب في أن هاتين الهاتفين تتطلب منهما توجيه دقيق ولماذا قد تكون الاتصالات دقيق للغاية. الموازنة هنا هي: لا تحتاج إلى حمل قطعة طوب ذات هوائي طويل – حيث يمكن لهاتفك العادي أن يؤدي شيئًا ما – ولكن الأجهزة المخصصة الخاصة بالهاتفي الساتل أكثر كفاءة لإقامة الرابط. على سبيل المثال، قد تحصل على رابط قمر صناعي ضعيف من الهاتف الذكي يمكنه إرسال رسالة نصية، بينما يمكن لهاتف عبر الأقمار الصناعية بفضل هوائيه الكبير الحفاظ على إشارة مستقرة مكالمة صوتية مستمرة.
- قابلية الاستخدام والواجهة: يبدو استخدام الهاتف عبر الأقمار الصناعية مختلفًا قليلاً عن الهاتف العادي. غالبًا ما يكون هناك تأخير ملحوظ في الصوت (خصوصًا في أنظمة GEO ~0.5–1 ثانية في كلا الاتجاهين)، ويجب أن تكون في الخارج. تحتوي العديد من الهواتف عبر الأقمار الصناعية على لوحات مفاتيح فعلية قديمة وشاشات صغيرة (باستثناء بعض الحديثة مثل ثيرايا X5-Touch). وعلى النقيض من ذلك، تحتوي الهواتف الذكية على واجهة واضحة مخصصة لميزات الأقمار الصناعية (التجربة الإرشادية من Apple، أكواد الرسائل الخاصة بـ Bullitt التي تبدو كأي تطبيق دردشة). ومع ذلك، يعمل الوضع الفضائي للهواتف الذكية عادة أنه يتم تنشيطه فقط عند الحاجة. لا يكون “تشغيله دائمًا”. على سبيل المثال، لا يمكنك ترك آيفون قيد التشغيل في وضع الأقمار الصناعية – إنه يحاول الاتصال فقط بعد أن تقوم ببدء SOS أو فتح وظيفة الرسائل عبر الأقمار الصناعية عندما لا يوجد لديك إشارة. الهاتف عبر القمار الس احي هو دائمًا وليس مجرد جهاز ساتل – يتم تشغيله ويتسجيل مع شبكة الأقمار الصناعية مثلما يفعل الهاتف العادي مع البرج (والذي قد يستغرق دقيقة أو دقيقتين للحصول على اتصال بالساتل).
- الوظائف بخلاف الرسائل: تدعم الهواتف الساتلية غالبًا ميزات مثل تحديد الموقع، وإرسال إحداثياتك، وربما بريد إلكتروني بسيط عبر الأقمار الصناعية، وأحيانًا ميزات صلبة مثل مقاومة الماء، وعمر البطارية طويل عند الخمول وما إلى ذلك. الوظائف الحالية للحلول الهواتف الذكية محدودة جدًا: تركز على الرسائل وSOS ولا تشمل الإنترنت أو المكالمات العامة (مرة أخرى، مع الاستثناء الملحوظ لـ Huawei). إذا كنت بحاجة إلى تنزيل خريطة للطقس أو تنسيق اللوجستيات المعقدة عبر الهاتف في الميدان، فإن هاتف الأقمار الصناعية أو جهاز بيانات فضائي هو المطلوب، حيث لا يستطيع رابط الأقمار الصناعية على آيفون القيام بذلك.
- الاستخدام المتزامن للهاتف الجوال: العديد من الهواتف الساتلية الحديثة (مثل طرازات ثيرايا) قد يستخدمون وضع GSM – فيمكنهم قبول بطاقة SIM عادية والعمل كهواتف خلوية طبيعية عند وجود تغطية، ثم يتحولون إلى الأقمار الصناعية في المناطق النائية. الهواتف الذكية هي عكس ذلك: أساسًا خلوية، مع الأقمار الصناعية كنسخة احتياطية. تجربة المستخدم أكثر سلاسة باستخدام الأخيرة (حيث تستخدم 99% من الوقت الهاتف كالمعتاد وقد لا تفكر حتى في ميزة الأقمار الصناعية حتى يحدث طارئ). ولكن إذا كنت في رحلة استكشافية وتتوقع أن تستخدم الاتصالات عبر الأقمار الصناعية بشكل كثيف، قد يكون طراز الساتل المخصص هو الخيار الأمثل – فهو يسمع دائمًا لشبكتك الساتلية، لن تفوت مكالمة أو رسالة واردة لأن الجهاز هو المحطة الفضائية.
تلخص الجدول التالي بعض هذه الاختلافات الرئيسية:
| الجانب | هاتف فضائي مخصص | هاتف ذكي مع ميزة فضائية |
|---|---|---|
| الاستخدام الرئيسي | جهاز مستقل من أجل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية – صوت، SMS ، بيانات منخفضة السعر en.wikipedia.org. دائمًا يتصل عبر الأقمار الصناعية (لا يتطلب خلوية، رغم أن بعض الوضعيات الثنائية موجودة). | الاستخدام الرئيسي كهاتف ذكي عادي؛ وضع الأقمار الصناعية هو نسخة احتياطية للتواصل الأساسي (بشكل أساسي نص/SOS) عندما تكون الخلوية غير متاحة macrumors.com. |
| خدمات الاتصالات | – مكالمات صوتية: نعم، إلى أي رقم هاتف (بعض التأخير على GEO) en.wikipedia.org. – SMS ثنائية الاتجاه: نعم (تدعم جميع الهواتف الساتلية الحديثة الإرسال بالرسائل النصية) en.wikipedia.org. – البيانات: مقيدة (على سبيل المثال، 2.4-20 kbps على الهواتف المحمولة؛ أعلى مع محطات خاصة) en.wikipedia.org. | – مكالمات صوتية: لا بشكل عام (لا صوت عبر الساتل على آيفون/أندرويد؛ يعتبر Huawei Mate 60 Pro استثناء نادر يسمح بمكالمات الأقمار الصناعية من globaltimes.cn). – تراسل ثنائي الاتجاه: نعم، ولكن عادةً فقط نص قصير (Apple وBullitt وما إلى ذلك) macrumors.com. – البيانات: لا إنترنت عام (فقط النص أو بيانات مسبقة التحديد مثل الموقع). |
| مكونات الجهاز | هاتف صلب مع هوائيات خارجية أو هوائي قابل للسحب لإشارات L-band الخاصة بالأقمار en.wikipedia.org. مصممة لتحسين الجودة للرابط مع الأقمار. ثقلها عادة ما تكون أكبر (200-300 جرام). | شكل هاتف ذكي قياسي مع هوائيات داخلية – مريحة ومتعددة الأغراض، ولكن أقل تحسناً لإشارة الأقمار (تتطلب توجيهًا دقيقًا، وما إلى ذلك) support.apple.com. لا توجد هوائيات مرئية؛ بعض الحلول تستخدم جهاز خارجي صغير (مثل جهاز الربط عبر البلوتوث) explorersweb.com. الوزن ~170-240 جرام (الهاتف) أو ~70 جرام (لجهاز الربط عبر الأقمار الصناعية). |
| التغطية | عالمية أو إقليمية حسب الشبكة: – إيريديوم: 100% عالمية، بما في ذلك المحيطات والقطوب en.wikipedia.org. – إنمارسات/ثيرايا: ~70° شمالًا إلى 70° جنوبًا (لا تغطية قطبية جديدة) en.wikipedia.org. – تعمل في أي مكان يمكنك رؤية السماء (تحتاج إلى رؤية واضحة). | تختلف حسب الخدمة: – Apple/Globalstar: تعمل في الأمريكتين، أوروبا، أجزاء من أوقيانوسيا وآسيا (تم تفعيل الخدمة في ~17 دولة) macrumors.com؛ غير وظيفية في خطوط العرض القطبية العالية support.apple.com. – Bullitt/Inmarsat: التغطية بين ~70° شمال وجنوب (أُطلق في البداية في أمريكا الشمالية وأوروبا، وتوسع لاحقًا) explorersweb.com explorersweb.com. |
