來源：愛范兒
最近馬斯克又上了熱搜，這次他成了「宣誓火星主權(quán)第一人」。
一位網(wǎng)友曬出 SpaceX 星鏈（ Starlink ）衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的條款，稱馬斯克已經(jīng)開始為火星殖民地制定法律框架。
移民火星或許還很遙遠(yuǎn)，但馬斯克另一個宏大計劃已經(jīng)開始落地?；I劃多年的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃星鏈（ Starlink ）近日正式向用戶提供服務(wù)了。
按照馬斯克的計劃，星鏈計劃將由 4.2 萬顆衛(wèi)星組成，讓網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋全球每一個角落，無論你在北極還是亞馬遜叢林里都能連上 WiFi。
現(xiàn)在，用戶終于可以連接星鏈的信號上網(wǎng)了，體驗(yàn)到底如何？而它未來會不會成為主流通信網(wǎng)絡(luò)，甚至像一些人說的「顛覆 5G 」呢？
馬斯克的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)可以用了，體驗(yàn)怎么樣？
簡單回顧一下星鏈計劃，馬斯克在 2015 年就透露了這個想法，并在 2016 年正式向美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）提出了申請。
最開始 SpaceX 計劃在 2020 年前發(fā)射 4425 顆衛(wèi)星，后來又將發(fā)射衛(wèi)星的數(shù)量增加到 11943 顆，現(xiàn)在星鏈衛(wèi)星數(shù)量的規(guī)劃已經(jīng)增加到了 4.2 萬顆。
這是什么概念？
要知道在 2016 年，人類史上發(fā)射的衛(wèi)星總數(shù)也才約 4025 顆，星鏈要發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量是這個數(shù)字的 10 倍。
按照 SpaceX 此前的計劃，那近 1.2 萬顆衛(wèi)星將分三個階段發(fā)射：
第批 1600 顆衛(wèi)星位于 1150 公的軌道高度，其中首批 800 顆衛(wèi)星用于覆蓋北美地區(qū)；
第二批 2825 顆衛(wèi)星分為 4 組，分布在 4 個不同高度的軌道上，完成全球組網(wǎng)；
第三批 7518 顆衛(wèi)星位于 340 公里高度的軌道。
目前 SpaceX 已經(jīng)成功發(fā)射了 15 批星鏈衛(wèi)星，入軌衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到 893 顆，SpaceX 也成為了全球最大的衛(wèi)星運(yùn)營商。
SpaceX 火箭發(fā)射軌跡 .
雖然這個衛(wèi)星數(shù)量連星鏈計劃的第一階段都還沒達(dá)成，但已經(jīng)可以為北美部分地區(qū)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)了，最近星鏈也正式面向用戶進(jìn)行公測了。
一位收到內(nèi)測邀請的用戶在 Reddit 上展示了收到的郵件，有意思的是，SpaceX 把這項(xiàng)服務(wù)叫做「總比沒有強(qiáng)（Better Than Nothing）」，似乎是在告訴用戶不要抱有太高的期待。
SpaceX 在郵件中表示，目前星鏈可以提供 50Mb/s 到 150Mb/s 的下載速度，網(wǎng)絡(luò)延遲在 20ms 到 40ms 之間，預(yù)計 在 2021 年上半年可以將延遲降到 20ms 以下。
而網(wǎng)絡(luò)測速平臺 Ookla 的最新數(shù)據(jù)顯示，星鏈衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的下載速度最高突破 160Mbps，超過美國 95% 的寬帶水平。蒙大拿州農(nóng)村一位用戶甚至測到了 174Mbps 的下載速度。
單看網(wǎng)速，星鏈的表現(xiàn)已經(jīng)比 4G 網(wǎng)絡(luò)要好。不過在便攜性和信號穩(wěn)定性上，星鏈的表現(xiàn)只能說差強(qiáng)人意。
因?yàn)橐蒙闲擎溙峁┑木W(wǎng)絡(luò)服務(wù)，首先需要安裝一個平板鍋大小的終端和配套的路由器。如果你要在移動中聯(lián)網(wǎng)，也必須將這些設(shè)備帶上。
一位叫做 Wandering-coder 的 Reddit 用戶，在距離服務(wù)地址約 24 公里的國家森林對星鏈進(jìn)行了測試，這是個沒有任何運(yùn)營商覆蓋網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)。
圖片來自：Wandering-coder
測試結(jié)果顯示，雖然下載速度也達(dá)到 135Mbps，很容易被樹木、房屋遮擋信號，一次只能連接 5 秒鐘。不過在不受遮擋時，星鏈的網(wǎng)絡(luò)可以流傳訪問流媒體、低延遲視頻會議和游戲。
最后是價格，星鏈公測的服務(wù)價格為 99 美元 / 每月，同時必須購買 499 美元的配套終端才可以使用。
▲圖片來自：Wandering-coder
這個價格比起現(xiàn)在的手機(jī)上網(wǎng)套餐顯然沒有優(yōu)勢，不過在傳統(tǒng)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)運(yùn)營商面前還是很有競爭力的，能以相同的價格提供數(shù)倍的網(wǎng)速。
目前 SpaceX 正在以每天 6 顆的速度制造星鏈衛(wèi)星，以每月 2～3 批的速度部署星鏈衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，并表示到 2021 年將能夠向全球幾乎所有角落提供高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)。
肉眼可見的星鏈衛(wèi)星 . 圖片來自：Medium
那這是不是意味著，最快明年全世界都可以用上星鏈提供的「全球 WiFi」呢？
顛覆 5G，全球 WiFi？真的想多了
自從馬斯克宣布星鏈計劃以來，輿論就開始將這個號稱要覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和 5G 相提并論，甚至有人表示星鏈可能對 5G 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行降維打擊。
實(shí)際上這種說法根本站不住腳，而馬斯克本人其實(shí)也沒有表達(dá)過類似的觀點(diǎn)。
首先星鏈采用的是 Ku 和 Ka 波段，和手機(jī)上使用的不是一個頻段，不能和手機(jī)直連，因此需要像上文提到的那些終端來接受和轉(zhuǎn)換信號。
另外因?yàn)樾l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)所用的是高頻毫米波段，信號衰減也十分嚴(yán)重，難以穿透混凝土等障礙物，在室內(nèi)基本無法使用。
圖片來自：觸電新聞
即便是上述這些問題徹底解決了，要讓衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)像 4G、5G 基站一樣提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)也不太現(xiàn)實(shí)。
每顆星鏈衛(wèi)星相當(dāng)于太空中的一個基站，目前單顆星鏈衛(wèi)星帶寬是 20Gbps，與一個 5G 基站相當(dāng)，然而目前全球 80 多萬個 5G 基站的覆蓋范圍也很有限，因此就算星鏈完成 4.2 萬顆衛(wèi)星的部署，也無法和地面基站相提并論。
這里需要提到一個叫做「通量密度」的概念，指的是單位面積的總數(shù)據(jù)流量，比如 5G 的通量密度是 10 萬 Gbps/ 平方公里，同樣的帶寬下，服務(wù)面積越大，通量密度就越低，分配給每個用戶的帶寬也就越少。
以星鏈衛(wèi)星 20Gbps 的帶寬和 4.2 萬顆的數(shù)量，是不足以給全球用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的。中國信息通信科技集團(tuán)副總經(jīng)陳山枝指出，若星鏈要替代 5G，實(shí)現(xiàn)與 5G 相當(dāng)?shù)耐ㄐ湃萘浚辽僖峁┫喈?dāng)于 5G 基站數(shù)量的衛(wèi)星。
我們看到目前星鏈公測的下載速度可以達(dá)到 160Mbps，但卻很少有人提到接入星鏈的用戶數(shù)量。如果以 5G 最低網(wǎng)速標(biāo)準(zhǔn) 1Gbps 計算，4.2 萬顆衛(wèi)星的總帶寬只能為 84 萬名用戶提供服務(wù)。
綜上所述，星鏈的確可以提供和 5G 相當(dāng)?shù)木W(wǎng)速，前提是要限制接入的用戶數(shù)量，這也意味著無法為海量用戶提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，當(dāng)然也不可能取代 5G 了，只能作為 5G 基站的補(bǔ)充。
那么星鏈衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)有什么用？
既然星鏈只能為少數(shù)人提供高速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，那么 SpaceX 為什么要投入數(shù)百億美元在這個項(xiàng)目上，誰會為星鏈買單呢？
實(shí)際上馬斯克一開始也沒打算要用星鏈和蜂窩網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商競爭，而是要為那些「接入不可靠、價格昂貴或完全無法使用的地區(qū)，提供高速寬帶互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)」。
雖然用戶規(guī)模相對較小，這同樣是一個前（錢）景廣闊的場。
互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在被稱為水電煤般的基礎(chǔ)設(shè)施，但地球上仍有超過 70% 的地理空間，約 30 億人口未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。這些地區(qū)可能無法接入光纖，或者人口密度太低，建設(shè)基站無法收回成本。
第 57 屆世界新聞攝影比賽 ( 荷賽 ) 年度圖片大獎獲獎作品《信號》.
而在美國也有 2000 多萬人的網(wǎng)絡(luò)接入速度不高于 25Mbps，為此美國聯(lián)邦通信委員會 ( FCC ) 計劃在 10 年內(nèi)撥款 204 億美元，用于支持美國農(nóng)村地區(qū)千兆網(wǎng)速寬帶接入服務(wù)，而 SpaceX 目前也在努力爭取這個訂單。
此外飛機(jī)和遠(yuǎn)洋船只向乘客提供的 WiFi 服務(wù)，也基本來自衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。這些 WiFi 服務(wù)收費(fèi)動輒超過 10 美元 / 小時，而且網(wǎng)速慢延遲高，星鏈能對傳統(tǒng)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)形成降維打擊。
另外一個容易被互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用場景在金融領(lǐng)域，收到光纖傳輸距離和速度的限制，全球各大金融交易所，交易會存在一定延時，雖然可能只是 100 ms，但對于高頻的金融交易來說就是數(shù)以百萬計的金額浮動。
雖然衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)帶寬不如光纖，但在真空中光速傳播的傳播速度也比光纖快一些，能有效降低交易所的交易延時。
除了民用，星鏈另一個重要的市場在軍事領(lǐng)域。
早在 2018 年，SpaceX 就獲得了美國空軍一份價值 2870 萬美元的合同，用以「商太空互聯(lián)防御實(shí)驗(yàn)」，讓空軍使用衛(wèi)星互聯(lián)服務(wù)進(jìn)行通信。
而在今年 5 月美國陸軍又和 SpaceX 簽署了一項(xiàng)協(xié)議，測試用星鏈在軍事網(wǎng)絡(luò)中傳輸數(shù)據(jù)，這項(xiàng)協(xié)議一簽就是三年。
同時美國五角大樓最近的一份報告還指出，星鏈即將是 GPS 理想的替代品。星鏈的通信速度已經(jīng)是 GPS 衛(wèi)星的 100 萬倍，微波頻率天線定向性是 GPS 的 10 倍，延遲和精度都優(yōu)于 GPS。
這樣一來，軍隊(duì)的戰(zhàn)機(jī)、航母、潛艇就能在海外戰(zhàn)場實(shí)現(xiàn)高速通信，從而打造一個連接海陸空的高速軍用互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，這對于信息化水平越來越高的現(xiàn)代戰(zhàn)場十分重要。
這可能也是馬斯克預(yù)計星鏈未來每年能帶來 300 億美元收入的底氣。而投行瑞銀預(yù)測全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)值在 2030 年到達(dá) 8050 億美元，摩根士丹利分析師 Adam Jonas 則預(yù)計到 2040 年將達(dá)到 1.1 萬億美元。
雖然你我可能都不是星鏈的目標(biāo)用戶，但星鏈的確在很多領(lǐng)域有著用武之地，北京郵電大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院博士生導(dǎo)師呂廷杰教授表示：
空天互聯(lián)網(wǎng)會成為地面基站的一個非常有效的補(bǔ)充，而且大概率會用在 5G 的后半期。當(dāng)萬物互聯(lián)的時代真正到來的時候，他會成為一個非常經(jīng)濟(jì)有效的，真正能實(shí)現(xiàn)連接萬物的網(wǎng)絡(luò)連接解決方案。
過去的低軌星座網(wǎng)絡(luò)都失敗了，星鏈會是例外嗎？
要討論星鏈能不能成功，就要先看看過去的那些衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)計劃是怎么失敗的。
馬斯克并不是第一個要以衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的人，早在上世紀(jì) 80 年代，摩托羅拉就啟動了銥星計劃，要用 77 顆衛(wèi)星覆蓋全球，讓用戶可以在全球任何一個地方打電話，這也是第一個低軌道衛(wèi)星星座。
然而銥星 3 美元 / 分鐘～8 美元 / 分鐘的價格，在更低成本的光纖和地面基站普及后變得不堪一擊。銥星公司投入 50 多億美元，只收獲 5.5 萬用戶，在上線 15 個月就宣告破產(chǎn)。
而隨著衛(wèi)星制作和發(fā)射成本逐漸降低，近年來衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)又進(jìn)入了人們的視線。其中 OneWeb 被稱為 SpaceX 最大的競爭對手。
OneWeb 在 2017 年宣布要發(fā)射 648 顆衛(wèi)星組建衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，并和美國、俄羅斯和歐洲多個國際簽訂合同，累計獲得了來自高通、軟銀、可口可樂等企業(yè)的近 35 億美元的融資。軟銀集團(tuán)首席運(yùn)營官 Marcelo Claure 還曾表示：
OneWeb 有望成就世界上最大、也是第一個真正的全球通信網(wǎng)絡(luò) 。
然而在今年 3 月， OneWeb 卻突然宣布申請破產(chǎn)。原計劃發(fā)射的 648 顆衛(wèi)星，最終只發(fā)射了 74 顆，而軟銀在疫情來襲的背景下，決定不再向 OneWeb 注資，失去資金來源的 OneWeb 也難以為繼。
從雄心勃勃到破產(chǎn)倒閉，這在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)這個賽道上是常態(tài)。馬斯克還曾在世界衛(wèi)星大會調(diào)侃道：
猜猜有多少個低軌星座網(wǎng)絡(luò)最終沒有破產(chǎn)？零。
回顧過去這些失敗的的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目，正如經(jīng)緯創(chuàng)投在一份報告中總結(jié)的，主要有三個重要原因 :
火箭發(fā)射的成本和運(yùn)力；
衛(wèi)星的成本和壽命；
市場需求。
而在火箭發(fā)射節(jié)約成本這件事，目前在航天領(lǐng)域沒有誰比 SpaceX 做的更好。
SpaceX 利用可重復(fù)回收的火箭，已經(jīng)將發(fā)射成本降低了近 90%，加上一箭可發(fā)射 60 星，平攤到每顆衛(wèi)星上的發(fā)射成本僅 35.6 萬美元，短時間內(nèi)都沒有其他機(jī)構(gòu)能達(dá)到這樣的水平。
至于市場需求，前文已經(jīng)提到過。雖然絕大部分很多衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目均以失敗告終，但也有人已經(jīng)證明了在商業(yè)市場上的可行性。
還記得上面那個申請破產(chǎn)的銥星項(xiàng)目嗎？它并沒有因此銷聲匿跡，而是在重組后調(diào)整定位，作為地面通信的補(bǔ)充繼續(xù)存活了下去。銥星二代（Iridium NEXT）還在去年完成部署，擁有 130 萬個可計費(fèi)用戶。
目前越來越多國家和企業(yè)投入到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，全球至少有 16 家公司對外公布了覆蓋全球低軌星座計劃，當(dāng)中包括三星、波音和亞馬遜這樣的大型科技公司。
中國也有自己的的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目——鴻雁星座和虹云工程。今年 4 月 20 日，在國家發(fā)改委首次明確的「新基建」范圍內(nèi)，就包含了低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。
對于馬斯克來說，星鏈將成為 SpaceX 未來重要的收入來源，用以支撐火星移民等燒錢的航天項(xiàng)目，可以說馬斯克的星辰大海，很可能將取決于星鏈計劃的成敗。
