Ievads satelītu komunikācijā un tās nozīme
Šodienas savienotajā pasaulē mēs sagaidām, ka mūsu telefoni ir jādarbojas visur – bet visur ārpus mobilajiem torņiem tikai satelīti var aizpildīt šo tukšumu. Satelītu komunikācija attiecās uz orbītē esošo satelītu izmantošanu, lai sūtītu un saņemtu signālus, ļaujot telefoniem savienoties vietās, kur nav ziemējuma tīkla [1]. Tas ir vitāli svarīgi ārkārtas atbildētājiem, pētniekiem, jūrniekiem un ikvienam, kas atrodas attālās vietās vai katastrofu zonās, kur zemes tīkli ir traucēti. Satelītu savienojamība ir pierādījusies par dzīvības līniju dabas katastrofu un konfliktu laikā, jo tā paliek operatīva pat tad, kad vietējā infrastruktūra sabrūk [2]. Pēdējos gados sasniegumi ir ļāvuši satelīta sakarus parastajās viedtālruņos, kas nozīmē, ka pat ja jūsu telefons ir “ārpus zona”, tas varētu joprojām “runāt ar kosmosu”, lai jūs savienotu.
Satelītu telefoni: kā tie darbojas un galvenie tīkli
Satelītu telefoni (vai “satphones”) ir specializēti mobilie telefoni, kas sazinās tieši ar satelītiem, nevis mobilajiem torņiem [3]. Tie darbojas līdzīgi parastajiem telefoniem – ļaujot balss zvaniem, teksta ziņojumiem un ļoti lēnai datu pārraidei – taču prasa skaidru debesu skatu, lai saglabātu skatu uz satelītiem, kas riņķo augšpusē [4]. Kad veicat zvanu, jūsu balss ceļo kā radioviļņu signals uz satelītu, kas pēc tam pārsūta to uz zemes staciju un publiskā telefona tīklā (un otrādi) [5]. Šī tehnoloģija nodrošina saziņu burtiski visur uz Zemes kad satelītu tīkls ir apsegts, no atklātām jūrām līdz kalnu virsotnēm, tik ilgi, kamēr lietotājs var norādīt telefona antenu uz debesīm.
Attēls: Agrīnas modeļa Iridium satelītu telefons ar izteikto ārējo antenu. Šādi speciāli satelītu telefoni tieši savienojas ar orbītas satelītiem, lai nodrošinātu balss un ziņojumu pakalpojumus attālās vietās [6]. Mūsdienu satphones ir kompaktāki nekā 1990. gadu modeļi, bet joprojām ietver lielas antenas, kas nodrošina uzticamu satelītu savienojumu.
Satelītu orbītas un segums: Satphone tīkli izmanto divu galveno veidu satelītu sistēmas – ģeostacionārie satelīti (GEO) un zemu Zemes orbitālo satelītu (LEO). GEO satelīti karājas aptuveni 35,700 km virs ekvatora un šķiet, ka tie ir fiksēti debesīs, ļaujot nepārtrauktu segumu plašā apgabalā, izmantojot tikai dažus satelītus [7]. Piemēram, Inmarsat, vecākā satelītu telekomunikāciju uzņēmums, izmanto GEO satelītus, lai segtu lielāko daļu Zemes (izņemot ekstremālas polaritātes) ar tikai 3-4 satelītiem [8]. Apvienotajos Arābu Emirātos bāzētais Thuraya sistēma arī izmanto GEO satelītus (divi aktīvi), lai apmierinātu Eiropu, Āfriku, Tuvajos Austrumos, Āzijā un Austrālijā [9] [10]. GEO satelīti var piedāvāt augstāku joslas platumu, atbalstot tādus pakalpojumus kā zemspeed internets (piemēram, 60-512 kbps caur pārnēsājamām termināla ierīcēm) [11]. Tomēr augstā augstums rada ievērojamu signāla kavēšanos (~0.5 sekunde vienā virzienā) un ierobežo segumu virs ~70° platuma (tālu ziemeļos vai dienvidos) tādēļ, ka satelīta leņķis ir zems horizonta virzienā [12]. Kalni, augsti celtni vai blīvas meža masas var arī bloķēt GEO signālus, un, ja pārvietojaties ārpus skatu uz satelītu, zvanīšana var tikt izbeigta bez cita satelīta, kas to pārņem [13].
LEO satelītu sistēmas lido daudz tuvāk Zemei (daži simti līdz ~1,200 km augstumā) un prasa konstelāciju dažādiem satelītiem, kas pārvietojas debesīs, lai nodrošinātu nepārtrauktu segumu [14] [15]. Priekšrocība ir globālā sasniedzamība (ieskaitot polāros rajonus) un zemāka latentība, jo vienmēr ir kāds satelīts, kas pārvietojas virs jums [16]. Iridium tīkls nodrošina 66 aktīvus LEO satelītus polārajās orbitās, nodrošinot patiesi pasaules mēroga segumu (pat virs poliem), nododot zvanus no viena satelīta uz otru, kad tie pārvietojas [17]. Iridium satelīti pat izmanto krustu saites starp saviem signāliem, lai maršrutētu zvanus, nemaz nesniedzot tūlītējas zemes stacijas, padarot segumu vienmērīgāku [18]. Globalstar , cits LEO tīkls ar desmitiem satelītu, nodrošina segumu lielākajā daļā apdzīvoto teritoriju, bet ne 100% globālas – tās satelītiem ir jāatrodas redzes diapazonā no vienas no viņu zemes stacija vārtiem, atstājot dažas attālas jūras vai polārās zonas bez pakalpojumiem [19]. (Globalstar konstelācija riņķo aptuveni 52° slīpumā, tāpēc augstāki platuma grādi netiek segti [20].) Gan Iridium, gan Globalstar sāka pakalpojumus 1990. gadu beigās un izgāja bankrotu pirms pārlaišanas ar jaunu īpašumu [21]. Viņi piedāvā balss un ziņojumu, lai gan datu ātrumi no rokas ierīcēm paliek ārkārtīgi lēni (~2.4–9.6 kbps) [22] [23].
Galvenie satphone pakalpojumu sniedzēji un ierīces: Trīs lielākie mantojuma satelītsh tīklu sniedzēji ir Iridium (ASV, LEO, 100% globālā seguma), Inmarsat (Lielbritānijā, GEO, globāls bez poliem) un Thuraya (UAE, GEO, reģionālā seguma visā EMEA un Āzijas – Klusā okeāna reģionā). Globalstar (ASV, LEO) arī nodrošina rokas telefonus un vienkāršās ziņošanas ierīces, lai gan ar ierobežotu segumu. Katrs tīkls izmanto savas ierīces un nav saderīgs ar citiem [24]. Klasiķu satphones, piemēram, Iridium 9555 vai Inmarsat’s IsatPhone 2, ir konfekšu formas faktors ar biezu antenu, kas ir jātiek noslēgtai vai jāatver. Jauniem modeļiem ir nedaudz uzlabots izmērs un var būt iekļautas viedtālruņa līdzīgas funkcijas (piemēram, Thuraya X5-Touch ir Android balstīts satelītu telefons ar divu GSM/Satelīta režīmu). Pat jaunākie satphones joprojām ir biezāki nekā tipiskie mobilie telefoni un paļaujas uz redzamām antenām, lai uztvertu vājos satelītu signālus no kosmosa [25].
Aizkulisēs katram satphone tiek piešķirts īpašs valsts kods un telefona numurs (piemēram, Iridium numuri izmanto valsts kodu 8816 vai 8817). Zvanīt satelīta telefonam no parastā telefona var būt ļoti dārgi bez īpaša plāna – bieži $5–$10 par minūti zvanītājam, jo šie zvani tiek novirzīti caur starptautiskiem vārtiem. Izmantošana pašu satphone parasti arī maksā augstus maksu, ko mēs vēlāk apspriedīsim (piemēram, Iridium tīklā ~1,00–1,50 USD par minūti ir izplatīta [26]).
Apkopojumā teikts, ka veltīti satelīta telefoni nodrošina tiešo savienojumu ar orbītē esošajiem satelītiem, kas ļauj sazināties daudz ārpus mobilā tīkla robežām. Tie ir kļuvuši par kritiskām rīcības līdzekļiem jūras un aviācijas sakariem, attālinātajam rūpnieciskajam (ieguves, naftas un gāzes), savvaļas ekspedīcijām, militārajām un miera uzturēšanas operācijām un ārkārtas sagatavošanai. Bet līdz nesenai, tie bija vienīgā izvēle bez tīkla saziņai – kas sāk mainīties ar jaunu risinājumu ienākšanu parastajos viedtālruņos.
Viedtālruņi ar satelīta spējām
Vai jūsu parastais viedtālrunis var “runāt” ar satelītiem? Pēdējā gada vai divu laikā atbilde ir mainījusies no “nē” uz “jā, ierobežoti.” Vairāki uzņēmumi ir ieviesuši viedtālruņus (vai aksesuārus), kas integrē satelīta ziņojumu vai SOS funkcijas, izplūdinot robežu starp tradicionālajiem satphones un ikdienas mobilajām ierīcēm. Šie risinājumi izmanto augstāk aprakstītos satelītu tīklus (vai jaunus), lai sūtītu teksta ziņojumus vai signālus, kad nav pieejama mobilā pārklājuma.
Attēls: iPhone satelītu savienojamības saskarne vada lietotāju norādīt uz satelītu un piedāvā iespējas, piemēram, ārkārtas SOS, ceļu palīdzību, teksta ziņojumus un atrašanās vietas koplietošanu caur satelītu. Šī funkcija – ieviesta Apple iPhone 14 – ļauj pamata saziņu, kad nav pieejami mobilie vai Wi-Fi tīkli [27] [28].
Apple ārkārtas SOS un satelīta ziņojumi: 2022. gada septembrī Apple paziņoja, ka iPhone 14 ietver satelīta ārkārtas SOS funkciju. Tas izcēlās kā pirmoreiz, kad satelīta spēja tika ieviesta masveida viedtālrunī. Izmantojot iebūvēto satelīta modemu un antenu, kas noregulēta uz Globalstar satelītu tīklu (LEO satelītu konstelācija), iPhone 14/14 Pro (un jaunākie iPhone 15 modeļi) var sūtīt teksta ārkārtas ziņojumus bez mobilā signāla [29]. Funkcija tika laista darbībā 2022. gada novembrī ASV un Kanādā, un kopš tā laika ir paplašinājusies Eiropā, Austrālijā/Jāņa, Japānā un citur – tagad pieejama 17 valstīs 2024. gada vidū [30] [31]. Sākotnēji tas ļāva jums tekstu ārkārtas dienestam vai koplietot atrašanās vietu ar ārkārtas kontaktpersonām, izmantojot Apple relay centru. Apple izstrādāja pielāgotu saskarni, kas uzdod virkni ātru jautājumu (lai novērtētu jūsu situāciju) un pēc tam palīdz norādīt, lai savienotos ar šķērsojošo satelītu [32]. Tā kā rakstīšana pa satelītu ir lēna, ziņojumi tiek saspiesti un nosūtīti uz ārkārtas atbildētājiem uz zemes. Ievērojami, Apple subsidēja šo pakalpojumu, padarot to bezmaksas vismaz divus gadus pēc telefona iegādes [33] (un viņi ir pagarinājuši bezmaksas periodu par gadu agrīnajiem lietotājiem) [34]. 2023. gada septembrī Apple arī pievienoja Ceļu palīdzību caur satelītu sadarbībā ar AAA, ļaujot grūtībās nonākušiem autovadītājiem bez mobilo pārklājumu sūtīt palīdzības pieprasījumus, piemēram, par salauztu riepu [35].
2024. gada beigās Apple sper nākamo soli un iespējo Ziņas caur satelītu iPhone lietotājiem ASV un Kanādā, ļaujot ierobežots divu virzienu ziņojumu apmaiņu ar draugiem vai ģimeni (ne tikai ārkārtas gadījumiem) bez tīkla [36]. Šos personiskos ziņojumus var sūtīt vai nu kā iMessages, vai pat SMS uz ne-Apple telefoniem, izmantojot satelīta saiti – lai gan, ņemot vērā joslas platumu, tie joprojām tiek ierobežoti līdz vienkāršiem tekstiem (bez fotogrāfijām) un pieprasīja, lai saņēmējs būtu mobilā tīkla apgabalā, lai saņemtu SMS. Tāpat kā SOS funkcijā, šobrīd tas tiek piedāvāts bez maksas divus gadus uz jaunajiem iPhone [37]. Zem virsmas Apple partneris Globalstar kļūst 85% no sava tīkla kapacitātes Apple pakalpojumiem, un Apple iegulda aptuveni $1,5 miljardus modernizācijām, tostarp jaunu satelītu palaišanai, lai paplašinātu pārklājumu un varbūt sniegtu ātrāku ziņojumus nākotnē [38] [39]. Apple pieeja ir sniegusi satelītu ziņojumus miljoniem lietotāju vienkārši lietojamā veidā – jums pat nav jādomā par to, līdz iekļūt situācijās bez signāla, kurā telefonu paziņo, ka “Satelīta SOS” ir pieejams.
Huawai un pirmais satelīta zvanīšanas viedtālrunis: Tajā pašā laikā, kad Apple ieviesa satelīta SOS, Ķīnas Huawai iepazīstināja ar vēl ambiciozāku risinājumu savā vietējā tirgū. Huawai Mate 50 (Septembris 2022) kļuva par pirmo viedtālruni, kas iekļauj satelītu teksta ziņojumus, izmantojot Ķīnas BeiDou satelītu sistēmu [40]. Sākotnēji tas bija vienvirziena pakalpojums – lietotāji varēja nosūtīt SMS ar savu atrašanās vietu caur satelītu, bet ne saņemt ziņojumus. Huawai vēlāk uzlaboja šo 2023. gada sākumā ar tādiem modeļiem kā P60, Mate X3 un citi, kas ļāva divvirzienu satelītu SMS caur BeiDou [41]. Lielais sasniegums notika 2023. gada augustā, kad Huawai izdeva Mate 60 Pro, pasaulē pirmais viedtālrunis, kas atbalsta tiešos satelītu balss zvanus [42] [43]. Mate 60 Pro var veikt un saņemt regulārus balss telefona zvanus caur Ķīnas Tiantong-1 satelītu sistēmu, efektīvi darbojoties kā satphone, bet joprojām izskatoties un funkcionējot kā normāls augstas klases viedtālrunis. Tiantong-1 ir GEO satelītu konstelācija (pašlaik 3 satelīti), ko pārvalda China Telecom, sniedzot mobilos satelītu pakalpojumus visā Āzijas un Klusā okeāna reģionā [44] [45]. Abonējot China Telecom satelītu pakalpojumu (ar īpašu numuru 1740xxxxxx), Mate 60 lietotājs var veikt zvanu caur satelītu, kad tie ir ārpus mobilā pārklājuma – piemēram, dziļi kalnos vai jūrā [46] [47]. Tas ir nozīmīgs lēciens: tradicionāli tikai veltīti satphones varēja veikt divvirzienu balsi. Huawai satelīta zvanu funkcija būtībā pārveido telefonu par Thuraya/Iridium ierīci balss, SMS un pat pamata ātrdatu jomā Ķīnas pārklājuma zonās [48] [49]. Novērotāji atzīmēja, ka satelītu zvanīšana no patērētāja rokas ierīces maksā apmēram pusi no tradicionālās satphone pakalpojuma cenas, samazinot ieejas barjeru [50]. (Vērts atzīmēt, ka šīs satelītu funkcijas galvenokārt ir paredzētas Ķīnai un tuvējai reģionai; Mate 60 Pro satelīta funkcijas paļaujas uz Ķīnas satelītiem un nav vispārīgā darbības apgabalā.)
Bullitt Group un Motorola Defy Satellite Link: Vēl viens pieejas veids, kā sniegt satelīta ziņojumus parastajiem telefoniem, nāk no Lielbritānijā bāzētās Bullitt Group. 2023. gada sākumā Bullitt, kas izpazīstams ar izturīgajiem telefoniem (CAT un Motorola Defy sērijām), palaida Motorola Defy 2, izturīgu Android viedtālruni ar iebūvētu satelītu ziņojumu sūtīšanu, kā arī Motorola Defy Satellite Link, mazu Bluetooth aksesuāru, kas var pievienot satelītu teksta funkciju jebkuram viedtālrunim (Android vai iOS) [51] [52]. Šie produkti izmanto jauno Bullitt Satellite Connect pakalpojumu: kad nav mobilās vai Wi-Fi, telefons (vai savienotā ierīce) var savienoties ar ģeostacionāro satelītu un nosūtīt divvirzienu SMS vai SOS ziņojumus caur īpašo Bullitt Satellite Messenger lietotni [53]. Pakalpojumu nodrošina MediaTek NTN satelītu mikroshēma un izmanto esošos GEO satelītus no Inmarsat un EchoStar seguma [54]. Essencē, Defy Satellite Link ir neliela piespraude (apmēram 70g) ar savu akumulatoru un antenu: jūs to pieslēdzat savam normālajam viedtālrunim pāri Bluetooth, un tas maršrutē ziņojumus no jūsu tālruņa uz satelīta tīklu, kad esat bez tīkla [55] [56]. Tam ir arī “Check In” poga, kas var nosūtīt iepriekš noteikto “viss labi” ziņojumu ar jūsu GPS atrašanās vietu, neizņemot tālruni [57]. Atšķirībā no Apple pakalpojuma, kas ierobežots uz ārkārtas gadījumiem, Bullitt pakalpojums ļauj jums sūtīt ziņojumus uz jebkuru telefona numuru vai e-pastu. Ja jūsu saņēmējam nav Bullitt lietotnes, viņi saņem parastu SMS no relay numura un var atbildēt, vienkārši atsūtot sms – ziņojums tiek maršrutēts caur Bullitt serveri un atpakaļ uz jūsu ierīces caur satelītu. Tas saglabā pieredzi pazīstamu otram pieslēguma galam.
Arī CAT S75 (cits Bullitt ražots izturīgs telefons) piedāvā to pašu satelītu ziņojumu funkciju iebūvētā veidā. Šie ierīces tika laistas pārdošanā 2023. gadā, un kā mēs apspriežam nākamajā sadaļā par izmaksām, tām ir pieejamas pieņemamas ziņojumu plāni. Problema ir tāda, ka GEO satelīti ierobežo pārklājumu līdz aptuveni ±70° platumam (līdzīgi kā Thuraya vai Inmarsat) [58] – tāpēc tie nedarbosies ekstremāli tālajos ziemeļos vai dienvidos. Bet lielākajai daļai pārgājējiem, ceļojot pa zemi vai laukos esošiem lietotājiem vidējos platuma grādos, tas aptver lielāko daļu Zemes, kur cilvēki var justies.
Vēl citi dalībnieki: Pēc šiem pionieriem mēs redzam, ka satelītu spējas kļūst par tendenci viedtālruņu industrijā [59]. Qualcomm paziņoja par savu Snapdragon Satellite pakalpojumu 2023. gadā, sadarbojoties ar Iridium, lai iespējotu divvirzienu ziņojumus nākamajos Android telefonos, izmantojot Qualcomm mikroshēmas [60]. Tas ir gaidāms, ka nodrošinās augstākās klases viedtālruņiem (ar Snapdragon 8 Gen 2/Gen 3 mikroshēmām) sākot no 2024. gada, efektīvi sniedzot daudzām Android ierīcēm iezīmi, līdzīgu iPhone SOS, bet potenciāli arī vispārējai ziņojumapmaiņai. Dažas zīmolu jau ir pievienojušās – 2023. gadā Ķīnas ražotājs ZTE izlaiž Axon 50 Ultra viedtālruni ar divvirzienu satelītu ziņojumiem (arī caur BeiDou, Ķīnas tirgum), un citi ražotāji pievieno NTN (non-terrestrial network) atbalstu. Mēs varam paredzēt, ka nākamajā gadā vai divos satelītu ziņojums vairs nebūs retums, bet bieži sastopama iezīme daudzu augstākās klases tālruņos, galvenokārt kā rezervēšanai ārkārtas situācijās vai retām reizēm attālās vietās.
Apkopojot, viedtālruņi ar satelītu spējām pašlaik nav pilnīgs aizvietojums veltītajiem satphones, bet tie piedāvā ērti glītu vadu ārpus pārklājuma. Pašreizējie modeļi galvenokārt atbalsta teksta ziņojumus (un SOS signālus), ar tikai Huawai (līdz šim) veicot faktisku balss zvanīšanu caur satelītu uz viedtālruņa. Tehnoloģiju integrācija patēriņa ierīcēs joprojām ir agrīnā attīstības posmā, bet tas ir strauji attīstošs sfēras segments, kas “kosmosa saziņu” ved pie plašākas publikas.
Satelītu SMS: kā darbojas ziņojumu sūtīšana caur satelītu?
Teksta ziņojumi caur satelītu – bieži saukti par “satelīta SMS” – ir spēles mainītāji, lai saglabātu saziņu ārpus tīkla. Atšķirībā no parastā SMS, kas iet no jūsu tālruņa uz mobilo torni, satelīta ziņojums iet no jūsu ierīces radioviļņu uz orbītē esošo satelītu un tad uz zemes staciju, kur to pārnovirza caur internetu vai tradicionālajiem telefona tīkliem pasūtītāja saņēmējam. Tā kā SMS ziņojumi ir ļoti īsi (tikai dažas baitu teksta), tos var nosūtīt caur šaurās joslas kanāliem, ko nodrošina satelīti, padarot to efektīvu satelīta saišu izmantošanu.
Kā tas darbojas: Ja jūs uzsākat ziņojumu no ierīces ar satelīta spējām, ierīces programmatūra vispirms centīsies iegūt satelīta atrašanās vietu – bieži nosūtot jūs norādīt ierīci noteiktā virzienā vai turēt to augšpusē ar skaidru debesu skatu. Kad saite ir izveidota, teksts (ar jūsu GPS atrašanās vietu, ja iekļauta) tiek nosūtīts. LEO satelītu sistēmā (piemēram, Globalstar vai Iridium) jums jāgaida nedaudz priekš satelīta pāreja, ja tas nav virs jūsu; GEO sistēmās (piemēram, Inmarsat/Thuraya) satelīts ir stacionārs, taču jums ir nepieciešams brīvs debesu skats uz ekvatori. Ziņojums tad tiek nodots uz zemes vārtiem. No turienes tas tiek nosūtīts kā SMS uz saņēmēja telefona numuru vai varbūt e-pastu vai lietotnes paziņojumu, atkarībā no tā, kā ir izveidota pakalpojuma iecere.
Piemēram, Apple Emergency SOS ziņojumi no iPhone tiek šifrēti un nosūtīti uz Globalstar satelītu, lejupielādēti uz zemes staciju, un pēc tam pārsūta uz Apple izlases centru. Tajā posmā Apple vai nu pārsūta ziņojumu vietējām avārijas dienestām, kas var saņemt tekstus, vai, ja tas nav pieejams, operators zvana tuvākajai 911 centrā jūsu vārdā un pārsūta informāciju [61] [62]. (Apple arī īsteno tiešās personīgi-personīgi SMS caur satelītu iMessage/SMS uz iPhone – tie tiek apstrādāti arī Apple serveros, ar iMessage tekstiem, kas paliek end-to-end šifrēti pat caur satelītus [63].) Bullitt/Skylo sistēmā, kad nosūtiet ziņojumu caur Bullitt lietotni, tas tiek nosūtīts uz Inmarsat vai EchoStar GEO satelītu un uz Skylo tīkla infrastruktūru, kas pēc tam nogādā to kā SMS saņēmējam, ja viņš ir uz parastā telefona [64]. Ja saņēmējs atbildēs, process tiks apgriezts – viņu atbildes SMS tiek nosūtīts uz Skylo sistēmu (caur īpašu numuru) un tiek pārsūtīts augšup uz satelītu un atpakaļ uz jūsu ierīces lietotni.
Atbalstītās ierīces un tīkli: Pašlaik dažas tīkli sniedz iespēju satelīta SMS patērētāju ierīcēm:
- Globalstar: Nodrošina satelīta saiti Apple iPhone 14/15 sērijai. Globalstar LEO satelīti (48 orbītā) tiek izmantoti ekskluzīvi Apple pakalpojumiem šobrīd. Šis tīkls atbalsta Emergency SOS un Find My location funkcijas visā pasaulē (ar segumu centrē ts Ziemeļamerikā un Eiropā, un paplašinas) un tagad arīdivvirzienu ziņojumusiPhone lietotājiem Ziemeļamerikā [65]. Globalstar joslas platums tiek rezerves Apple, kas samaksājušais uzlabojumiem tīklā [66]. Ievērojami, ka Globalstar arī nodrošina tādus ierīces kā Spot satelītu ziņojumus (kas ļauj vienvirziena SOS/pārbaudes ziņojumus), lai gan tie nav vērsta uz viedtālruņiem.
- Iridium: Ilgi zināms ar satphones, Iridium tīkls tiek izmantots, lai izveidotu sakarus caur partnerībām. Garmin populārie inReach sīkrīki izmanto Iridium divvirzienu ziņojumam visur pasaulē. Tagad Qualcomm Snapdragon Satellite arī izmantos Iridium divvirzienu SMS un ierobežotos ziņojumus Android telefonos. Iridium sistēmas priekšrocība ir patiesi globāla pārklāšana (ieskaitot polus) un pierādīta uzticamība [67], lai gan ziņojuma plūsmas ātrums ir lēns un kapacitāte ir ierobežota. Mēs gaidām, ka 2024. gada beigās Android modeļi sāks iekļaut Iridium ziņošanas funkcijas (ņemot vērā, ka premium zīmoli, piemēram, Motorola, Godības utt., ir to izteikuši).
- Inmarsat/EchoStar (caur Skylo/Bullitt): Kā tika apspriests, Bullitt pakalpojums izmanto šos GEO satelītus. Inmarsat (Lielbritānijas GEO konstelācija) aptver lielāko daļu pasaules, izņemot polārās teritorijas, un EchoStar (kam ir satelīts, kas aptver Ziemeļameriku/Eiropu) aizpildina dažas seguma iedrosmas. Skylo vidēji daktari apvieno tos vienmērīgā pakalpojuma Bullitt tālruņiem un Motorola Defy Link aksesuāram [68]. Segums tika ieviests 2023. gada sākumā Eiropā un ASV, un citu reģionu paplašināšana notiek [69]. Atbalstītās ierīces šeit ir Cat S75 tālrunis, Motorola Defy 2 tālrunis un Defy Satellite Link (jebkuram tālrunim caur Bluetooth). Šīs ierīces izmantoBullitt Satellite Messenger lietotni, lai sūtītu/saņemtu ziņojumus.
- BeiDou (Ķīnā): BeiDou ir faktiski GNSS (navigācijas) satelītu sistēma, līdzīgi kā GPS, bet tam ir interesanta SMS spēja. Noteikti BeiDou satelīti ģeosinkronajā orbitā piedāvā īso ziņojumu pakalpojumu. Huawai (un daži citi Ķīnas zīmoli, piemēram, Xiaomi un ZTE) ir to integrējuši, lai sniegtusatelītu SMS Ķīnā. Mate 50 un turpmākie modeļi spēja nosūtīt līdz 160 rakstzīmju tekstus plus atrašanās vietas caur BeiDou uz kontakta tālruni (ziņojums iznīcināts caur Ķīnas Telecom vārtiem uz saņēmēju). Šis ir ļoti reģionāls pakalpojums un sākotnēji bija vienvirziens; jaunākie Huawai modeļi atbalsta arī atbildes saņemšanu [70]. Šī navigācijas satelītu izmantošana ziņojumiem ir unikāla Ķīnas ekosistēmā.
- Thuraya un citi: Tradicionālie satphone operatori arī piedāvā SMS saviem rokas sīkrīkiem. Piemēram, jebkurš Thuraya telefons vai Iridium telefons var nosūtīt tekstu uz normālu mobilā numuru (bieži caur e-pastus uz SMS vārtiem vai tieši). Tomēr šie parasti tiek izmantoti, izmantojot satphone iebūvēto tastatūru vai companion lietotni, un tie nav tieši integrēti patērētāju viedtālruņos (izņemot Thuraya SatSleeve, doks, kas pievienots jūsu viedtālrunim un savieno to ar Thuraya satelītu tīklu – agrīna mēģinājums viedtālruņu un satelītu krustojumam 2013. gadā).
Essencē, satelītu SMS darbojas, izmantojot mazas joslas satelītu joslas, lai apmainītos ar īsiem ziņojumiem – uzdevums ir labi piemērots ierīcēm, kam var nebūt jaudas vai antenas izmēra balss zvaniem. Tas ir dabiski lēns: ziņojumu var nosūtīt no 15 sekundēm līdz dažām minūtēm, īpaši, ja pirmais satelīta pāreja neizdodas un tālrunim jāriskē, kad nākamais satelīts parādās. Bet lielākajā daļā situācijās, piemēram, “esmu labi” pārbaudes vai ārkārtas ziņojumiem, dažas minūtes ir pieņemams aizkave. Koncentrējoties uz SMS, viedtālruņu satelītu pakalpojumi izvairās no daudz grūtākā uzdevuma, kas ir nodrošināt balss komunikāciju reāllaikā vai augstas datu plūsmas.
Ir svarīgi atzīmēt, ka satelītu ziņojumu sūtīšana prasa skatu uz debesi. Ja jūs esat blīvā mežā vai dziļā kanjonā, pat šie jaunie satelītu funkcijas var nedarboties, līdz pārvietojas uz skaidrāku zonu [71] [72]. Lietotājiem ieteicams būt ar skaidru debesu skatu un būt pacietīgākiem, sekojot ekrānā redzamajiem norādījumiem (piemēram, iPhone norādījums pagriezt vai norādīt определенным virzienā), lai izveidotu saiti [73] [74]. Turklāt, lielākā daļa pakalpojumu pašlaik neatbalsta medijas – jūs nevarat nosūtīt fotogrāfijas vai video, un ziņojumi parasti ir ierobežoti apmēram 160 rakstzīmēm vai iepriekš noteiktiem tekstiem (īpaši ārkārtas SOS, lai vienkāršotu pārsūtīšanu).
Galvenās atšķirības: veltītie satelītu telefoni vs. viedtālruņi ar satelītu ziņojumapmaiņas funkcijām
Augstā līmenī, veltītie satphones un viedtālruņi ar satelītu funkcijām cenšas patērētājiem līdzīgas mērķauditorijas – uzturot kontaktus ārpus mobilā pārklājuma – bet tie atšķiras nozīmīgi savās iespējās un lietošanā. Apskatīsim galvenās atšķirības:
- Komi komunikācijas funkcijas: Tradicionālais satelīta tālrunis piedāvā pilnu telekomunikāciju – jūs varat veikt divvirzienu balss zvanus uz jebkuru tālruņa numuru, sūtīt un saņemt SMS, un dažos gadījumos izmantot ļoti lēnu datu pārraidi (piemēram, e-pastu vai faksus). Viedtālruņiem ar satelītu parasti ir pieejami tikai teksta ziņojumu/SOS funkcijas. Piemēram, iPhone 14 nevar zvanīt parastā telefona sarunā caur satelītu – tas var tikai nosūtīt ziņojumus uz ārkārtas dienestiem vai kontaktiem. (Vienīgā izjūtama ir Huawei Mate 60 Pro, kasatbalsta balss zvanu caur satelītu un darbojas kā hibrīds.) īsumā, ja jums vajadzīga faktiska balss saruna vai izmantot balsi ārkārtas situācijā (piemēram, zvanīt uz glābšanas koordinācijas centru), satelīta tālrunis ir uzticams rīks. Viedtālruņi ar satelītu vairāk paredzēti īsiem ziņojumiem, kad balss nav iespējama.
- Tīkls un segums: Satphones uz LEO tīkliem, piemēram, Iridium, ir patiesi globāls pārklājums (no poliem līdz poliem) [75] [76]. GEO balstīta telefoni (Inmarsat, Thuraya) aptver lielas teritorijas, bet ne ekstremālas platuma grādus [77] [78]. Viedtālruņu satelītu pakalpojumi ir atkarīgi no tīkla, ko tie izmanto: Apple Globalstar pamatā pārklāj daudzās vietās, bet Apple tikai aktivizē pakalpojumu noteiktās valstīs (un tas nedarbojas augstāk par ~62° platību saskaņā ar Apple vadlīnijām) [79]. Bullitt pakalpojums darbojas starp ~70°Z/S (GEO satelītu robežu) [80], un sākotnēji bija ierobežots uz Eiropu un Ziemeļameriku, līdz vairāk reģioniem tika aktivizēti [81]. Īsumā, augstākās klases satphone (Iridium) joprojām uzvar ņemot vērā pārklājuma pēdhole: tas darbosies praktiski visur uz Zemes ar skaidrām debesīm, savukārt viedtālruņa satelīta režīms var būt reģionāli ierobežots vai svārstīgas pārklājuma atkarībā no konstelācijām.
- Antenas un dizains: Satelītu telefoni ir mērķtiecīgi būvēti ar lielām antenām – vai nu garas whip antenas, vai nu salokāma paliktnis, kas ir nepieciešams, lai uztvertu satelītu signālu. Tie izskatās neparasti tiem, kas ir pieraduši pie moderno viedtālruņu izskata. Jums parasti ir jāpaplašina antena un bieži jātur telefons, norādot uz augšu, lietojot to. Tomēr viedtālruņiem ir mazas iekšējās antenas. iPhone 14 satelīta antena patiesībā ir integrēta un izmanto telefona malas, kā arī veidošanas tehnoloģiju, lai savienotos, bet tā ir salīdzinoši maza – tieši tāpēc iPhone prasa rūpīgi norādīt to un kāpēc savienojamība var būt sarežģīta. Kompromiss ir ērti: jums nav jānes līdzi ķieģelis ar garu antenu – jūsu parastais tālrunis izdarīs kaut ko – bet satphone veltīta aparatūra ir izturīgāka, lai saglabātu savienojumu. Piemēram, jūs varat iegūt vājo satelītu savienojumu ar viedtālruni, kas var nosūtīt tekstu, kamēr satphone ar tās lielo antenu varētu turēt pietiekami stabilu signālu nepārtrauktām balss sarunām.
- Izmantojamība un saskarne: Izmantošana ar satphone jūtas nedaudz atšķirīga no parastā telefona. Bieži ir ievērojama balss kavēšana (īpaši GEO sistēmās ~0.5–1 sekunde katrā virzienā), un jums jābūt ārā. Daudzi satphones ir vecākās fiziskās tastatūras un mazām ekranem (izņemot dažus modernus, piemēram, Thuraya X5-Touch). Savukārt, viedtālruņiem ir draudzīga UI satelīta funkcijām (Apple vadlīnija pieredze, vai Bullitt ziņojumapmaiņas lietotne, kas izskatās kā jebkura tērzēšanas lietotne). Tomēr viedtālruņa satelīta režīms parasti ir tikai aktivizēts, ja nepieciešams. Tas nav “vienmēr aktīvs.” Piemēram, jūs nevarat vienkārši atstājumt savu iPhone satelītu režīmā – tas tikai mēģina savienoties pēc tam, kad uzsākat SOS vai atverat satelīta ziņojumu funkciju, kad nav signāla. Satphone ir vienmēr satelīta ierīce – jūs to ieslēdzat un tas reģistrējas satelītu tīklā, kā parasts tālrunis ar torni (kas var ilgt minūti vai divas, lai iegūtu satelīta pieslēgumu).
- Funkcionalitāte aiz ziņojumu sūtīšanas: Veltītie satphones bieži atbalsta tādas lietas kā GPS meklēšana, savu koordinate sūtīšana, iespējams, pamata e-pasts caur satelītiem, un dažkārt ir izturīgas funkcijas (ūdensizturīgas, ilgstoša uzlādes laiks, kamēr ir bez darbības utt.). Viedtālruņu risinājumi pašlaik ir ļoti ierobežoti funkcionalitātē: tie koncentrējas uz ziņojumu sūtīšanu un SOS, ne neparasti vispārējam internetam vai zvaniem (atkal izņemot Huawai ievērojamo izņēmumu). Ja jums vajag lejupielādēt laikapstākļu karti vai koordinēt sarežģītu loģistiku caur tālruni uz laukā, tad jums vajag satphone vai satelītu datu terminālu; iPhone satelīta saite to nevar izdarīt.
- Vienlaicīga izmantošana mobilajai: Interesanti, daudz mūsdienu satphones (piemēram, Thuraya modeļi) ir GSM režīms – tie var pieņemt parasto SIM karti un darboties kā parasts mobilais tālrunis, kad atrodas segumā, tad pāriet uz satelītu attālās vietās. Viedtālruņi ir pretēji: galvenokārt mobilo, ar satelītu kā rezerves daļu. Lietotāja pieredze ir vienmērīgYour iPhone is now a satellite phone! 🛰️
References
1. en.wikipedia.org, 2. en.wikipedia.org, 3. en.wikipedia.org, 4. en.wikipedia.org, 5. en.wikipedia.org, 6. en.wikipedia.org, 7. en.wikipedia.org, 8. en.wikipedia.org, 9. en.wikipedia.org, 10. en.wikipedia.org, 11. en.wikipedia.org, 12. en.wikipedia.org, 13. en.wikipedia.org, 14. en.wikipedia.org, 15. en.wikipedia.org, 16. en.wikipedia.org, 17. en.wikipedia.org, 18. en.wikipedia.org, 19. en.wikipedia.org, 20. en.wikipedia.org, 21. en.wikipedia.org, 22. en.wikipedia.org, 23. en.wikipedia.org, 24. www.sbs-satbill.com, 25. en.wikipedia.org, 26. apollosat.com, 27. www.macrumors.com, 28. www.macrumors.com, 29. www.macrumors.com, 30. www.macrumors.com, 31. 9to5mac.com, 32. www.tomsguide.com, 33. www.macrumors.com, 34. www.macrumors.com, 35. www.macrumors.com, 36. www.macrumors.com, 37. www.macrumors.com, 38. www.macrumors.com, 39. www.macrumors.com, 40. www.globaltimes.cn, 41. www.globaltimes.cn, 42. www.globaltimes.cn, 43. www.abiresearch.com, 44. www.globaltimes.cn, 45. www.globaltimes.cn, 46. www.globaltimes.cn, 47. www.globaltimes.cn, 48. www.abiresearch.com, 49. www.abiresearch.com, 50. www.globaltimes.cn, 51. explorersweb.com, 52. explorersweb.com, 53. explorersweb.com, 54. explorersweb.com, 55. www.skylo.tech, 56. www.skylo.tech, 57. explorersweb.com, 58. explorersweb.com, 59. www.abiresearch.com, 60. explorersweb.com, 61. support.apple.com, 62. support.apple.com, 63. support.apple.com, 64. explorersweb.com, 65. www.macrumors.com, 66. www.macrumors.com, 67. explorersweb.com, 68. explorersweb.com, 69. explorersweb.com, 70. www.abiresearch.com, 71. support.apple.com, 72. support.apple.com, 73. support.apple.com, 74. support.apple.com, 75. en.wikipedia.org, 76. explorersweb.com, 77. en.wikipedia.org, 78. explorersweb.com, 79. support.apple.com, 80. explorersweb.com, 81. explorersweb.com
