2019年5月23日,SpaceX首批60颗星链卫星在轨道上的照片,当时的星链卫星仍然处于堆叠状态。(图片:SpaceX)

世界各地的航天公司都希望能够以前所未有的速度为你的设备带去更多的数据。

从SpaceX到亚马逊(Amazon),各种实体公司都在发射,或者即将发射大量能够携带额外带宽的新卫星。同时,世界各地的移动网络供应商也正在升级他们的地面设备,以满足预期未来需求。

这项新技术是为新的5G网络而建设的。当前的4G技术允许你做各种数据密集型的事情,但市场研究公司Moors Insight & Strategy的高级分析师Will Townsend表示,5G将会更好。他说,有了5G之后,用户体验到的网络延迟将会变得更短(网络延迟是指在网络上将数据包发送给接收者所花费的时间。4G网络的延迟时间约为50毫秒,5G网络的延迟时间预计将会是4G网络的十分之一,延迟时间不到5毫秒)。

Townsend在一封电子邮件中说,5G将带来“更快、更灵敏”的体验。“对于消费者来说,这等于更快的下载速度和无缓冲的视频回放体验,手机游戏玩家就更喜欢这种快速响应了。”他补充说,5G的商业应用范围将从远程制造覆盖到远程手术,还将带来“更丰富的在线零售体验”。5G的发展也将有助于物联网,或者说联网设备(即“智能”设备)的发展,例如现在已经出现的各种智能冰箱、智能炉灶和安全系统,还包括消费者目前也在使用的各种可穿戴设备,这些设备现在都在拥挤的移动网络上共享带宽。

与此同时,多个企业也在集装箱、石油和天然气管道、发电机等物体上嵌入了跟踪设备,以收集被跟踪对象的实时状态信息。这些信息可以让企业在这些物体发生故障时能够及时做出反应,或者更好地跟踪全球各地的物流状况。这些联网设备的兴起可能会颠覆整个行业,从驾驶(自动驾驶汽车)或工厂(能够自我监控的生产线)方面都可见一斑。

5G什么时候来?

在美国,四大运营商——AT&T、Sprint、T-Mobile和Verizon——已经在几个大城市地区推出了移动5G。例如,根据Townsend为《福布斯》(Forbes)撰写的一篇文章,截至7月,Sprint已经在亚特兰大、芝加哥、达拉斯-沃思堡、休斯顿和密苏里州堪萨斯的部分地区部署了移动5G。他说,在2019年剩下的时间和2020年里,所有运营商将会继续部署5G。

然而在许多情况下,消费者的旧手机都用不了5G。一旦基础设施设备升级,消费者将需要买新手机,好好看一下你喜欢的牌子吧。Townsend说:“三星和安卓设备将领先苹果18到24个月。”但即使是这样,运营商们仍然有巨大的潜力,他们“正在全球投入数十亿美元升级网络设备,是因为他们看到了新服务的盈利潜力。”

在商业方面,转向5G的一大理由是参与工业革命4.0,即第四次工业革命。这个术语通常是指在机器和设备中嵌入无线连接的工厂。利用新兴的人工智能,这样做的目标是让工厂监控自己的生产线,并根据安全、效率或其他需要做出改变。一些分析人士担心人工智能可能会取代目前的就业岗位,导致失业率上升,而另一些人则持乐观态度,称新技术将会带来新的就业机会。

哪些太空公司正在研发5G技术?

目前,有许多太空实体公司正在争相成为5G的潮流引领者。例如,SpaceX已获准发射近1.2万颗星链(Starlink)互联网卫星,并且该公司在最近还申请了多发射3万颗。今年5月,SpaceX发射了第一批60颗星链卫星到近地轨道,高度约为550公里。(相比之下,国际空间站的轨道距离地球才大约400公里。)

除了SpaceX之外,OneWeb也有它自己的互联网卫星计划。为了在全球范围内更容易地接入互联网,该公司计划在太空中组装一个由近650颗卫星组成的卫星星座群。今年2月,OneWeb使用欧洲发射公司Arianespace提供的联盟号(Soyuz)火箭发射了首批六颗卫星。这些卫星在近极地轨道上运行,高度约为1200公里。亚马逊(Amazon)和Facebook等其他公司也在计划建设5G卫星网络。

5G有哪些风险?

5G卫星在轨道上的扩散引发了行业观察人士的一系列担忧。其中一个大问题是碰撞风险的增加,从理论上讲,这些碰撞将会产生大量的轨道碎片。上个月,一颗欧洲卫星采取了预防措施,才避免了与SpaceX的一颗“星链”卫星发生潜在碰撞。

还有人担心所有这些即将发射的卫星会造成无线电频率干扰。气象卫星运营商对此尤其担心,因为一些已获授权的5G频率非常接近天气预报中常用的238千兆赫频率。据报道,在这个带宽下,“大气中的水蒸气会发出微弱的信号”,即使该地区非常多云,卫星也可以检测到大气中的湿度。因此,美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气管理局正在与联邦通信委员会(该委员会负责将频谱分配给美国公司)进行谈判,以保护气象卫星。

人们还担心大量的卫星会干扰天空观测。今年6月,国际天文学联合会(IAU)表示,他们担心成千上万颗卫星可能会影响天文学家们探测昏暗和遥远天体的能力,更不用说地球上的夜行动物了。国际天文学联合会的官员在当时的一份声明中说:“我们还不清楚成千上万的可见卫星散布在夜空中会带来什么影响,尽管它们的出发点是好的,但这些卫星星座群可能会同时威胁到上面所说的两个方面。”

Townsend说,随着5G供应商着手解决这些问题,新的移动技术还可能会产生其他不可预测的影响。举一个恰当的例子:4G带来了实现拼车所需的技术能力,但此前没人能真正预测到拼车这个用途。”Townsend称这是一个积极的发展,因为它“颠覆了价值数十亿美元的出租车行业,并为个人创造了新的收入机会。”

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