從手機、耳機、音箱，到汽車、智能硬件、智能家居…..藍牙早已成為當今時代連接各種設備最為流行的無線通信標準之一。
說起藍牙，業內一般會將其歸類于“短距離無線通信”家族。日常場景中，藍牙傳輸距離的范圍在 10 米到 100 米之間，其范圍受到藍牙版本、信號強度、傳輸速率、環境噪聲、接收設備靈敏度等多種因素的影響。然而，你能想象讓藍牙連接到 600 公里之外的外太空么？
這一想法聽起來有些“天方夜譚”——但就在近日，科技初創公司哈勃網絡（Hubble Network）宣布，其已成為歷史上第一家直接與衛星建立藍牙連接的公司，這一創舉有可能為連接世界各地數百萬臺物聯網設備打開一扇新的大門。
哈勃官方發布的新聞稿聲稱：傳統網絡尚存很多挑戰，包括在偏遠地區覆蓋不足、消耗過多的電力、在全球范圍內運營成本過高等。哈勃的突破直擊這些問題，據悉，任何現有的藍牙設備僅需通過軟件更新即可連接到它們的衛星網絡，無需蜂窩信號，由此為新一輪物聯網革命鋪平了道路。
有專家對此發推評論：“這改變了游戲規則。”
藍牙連接衛星如何實現？
今年 3 月，哈勃網絡搭車 SpaceX 的 Transporter-10 任務，首次將兩顆衛星送入軌道。而后，公司確認已成功從 600 多公里外的 3.5 毫米藍牙芯片接收到信號。
很多人對此感到不可置信，因為這個過程涉及的技術挑戰實在非比尋常，有業內專家提出疑問稱：
其一，藍牙本來就是專為低功耗、低成本、短距離而設計，信號非常之弱，衛星如何接收藍牙信號。
其二，藍牙基于 2.4GHz 頻段，該頻段十分擁擠，本來就存在和別的同頻段通信標準相互干擾的問題，衛星如何從背景噪聲中識別出藍牙設備。
其三，和太空通信的無線電信號衰減主要來自自由空間路徑損耗，是按平方反比律衰減的，即每增加一倍距離，信號強度就會衰減 6dB，600 公里的 2.4G 信號，自由空間衰減將高達 155.6dB…..要實現這一壯舉，完全可以用不可思議來形容。
其實在當年哈勃提出這項愿景的時候，國內外都不乏質疑之聲。然而哈勃的創始人兼首席執行官 Alex Haro 則自信滿滿地表示：“通過展示我們可以直接從藍牙芯片發送信號并在 600 公里外的太空中接收信號，我們已經駁斥了成千上萬的懷疑論者?！?/p>
為了實現這一切，哈勃在技術方面也有一些顛覆性創新。
比如，它們獲得了一種相控陣天線的專利，這種天線可以在小型衛星上發射。工作原理跟放大鏡差不多，正是它讓現成的藍牙芯片與哈勃的衛星通信。
同時，該團隊還必須解決與多普勒效應相關的問題，即通過無線電波交換數據的快速移動物體之間發生的頻率不匹配挑戰。
另有資料顯示，降低 bit 率也是其技術訣竅之一。這個是為了補償長距離通信帶來的損耗所常用的手段——在發射功率不變的情況下，單位時間內傳輸的 bit 越少（即冗余越大），那么平均每個 bit 所獲得的能量越大，經過接收機處理后單位 bit 所獲得信噪比越高，通信成功的概率越大。或許哈勃能有辦法在已有廣域物聯通信技術的基礎上進一步降低速率，從而進一步提高靈敏度和擴展通信距離。
展望未來，哈勃計劃今年夏天在 SpaceX 的 Transporter-11 任務中發射第三顆衛星，在 Transporter-13 任務中發射第四顆衛星，并在 2025 年第四季度或 2026 年初一次性發射 32 顆衛星。這 36 顆衛星將組成哈勃的第一個“生產星座”，它們將能夠每天在世界任何地方與哈勃衛星進行大約兩到三個小時的連接。
藍牙連接衛星的意義
藍牙連接衛星的實現具有十分重要的意義。
毋庸置疑，藍牙設備在人們生活中已經無處不在。根據藍牙技術聯盟（Bluetooth Special Interest Group，SIG）近日發布的年度報告《2024年藍牙市場最新資訊》顯示：藍牙設備在疫情后，長期預測回歸強勁的增長，預計到 2028 年，藍牙設備的年出貨量將達到 75 億臺，五年復合年增長率（CAGR）為 8%。
同時，藍牙設備網絡解決方案可連接一個網絡內的數萬臺設備，形成智能家居、電子貨架標簽（Electronic Shelf Label，ESL）、網絡照明控制（Networked Lighting Control，NLC）和狀態監測系統等設備網絡，實現自動化、節能等諸多優勢。2023 年，藍牙發布了 ESL 標準規范和 NLC 標準規范，為互通性奠定基礎并排除應用障礙。預計到 2028 年，藍牙設備網絡設備的年出貨量將達到 17.3 億臺，年增長率為 20%。
而哈勃網絡藍牙連接衛星方案最大的亮點之一在于任何現有的藍牙設備僅需通過軟件更新即可連接到它們的衛星網絡。換言之，如果其所言屬實——那么就意味著基于廣泛的藍牙設備硬件基礎，方案商可以利用現有的低功耗、低成本傳感器開發無數應用，無需額外昂貴的成本，從而助推垂直行業應用的規模化部署。
我們可以類比之前各大手機廠商推出的手機直連衛星方案：一開始，華為直連衛星方案對終端硬件有要求，并不是所有的華為手機都能享受衛星通信，需要特定的搭載衛星通信基帶芯片的天線的機型，因此絕大多數現有 4G/5G 手機無法實現衛星通信功能。后續，馬斯克推出的星鏈衛星方案則針對現有 LTE 手機推出手機直連衛星的服務，無需手機硬件改造，能支持 4G 普通手機提供直連服務，并且與當前大多數智能手機都兼容——這在推廣普及方面就具備一定優勢。
按照預想，未來任何支持藍牙的設備都能連接哈勃的衛星網絡，該網絡可實現全球覆蓋。與此同時，互聯設備的電池消耗將減少至原來的 1/20，運營成本降低至原來的 1/50。
哈勃網絡還報告稱，它已經與各個領域的試點客戶合作，包括消費設備、建筑、基礎設施、供應鏈、物流、石油和天然氣以及國防。
目前可知的用途包括集裝箱和托盤追蹤、野火檢測、電網監控、寵物/兒童和老人安全、建筑工地的重型設備和工具跟蹤、車隊管理和物流、預測性維護、智能建筑、農業技術、環境監測等。以集裝箱和托盤追蹤為例，將 BLE 芯片貼在防風雨貼紙上，然后將其貼在任何集裝箱或托盤的側面，即可在全球范圍內輕松、經濟地跟蹤資產。
星光熠熠的初創公司
看到這里，你也許會好奇，技術這么牛的哈勃網絡到底是什么來頭？
抱著“提供下一代物聯網”的共同愿景， 哈勃的三位創始人 Alex Haro、Ben Wild、和 John Kim 走到了一起，并在 2021 年 10 月正式成立了這家公司。這三位創始人可都大有來頭——其中，Alex Haro 是 Life360 的聯合創始人，他擔任 Life360 的 CTO 時，一直在設法為家庭建立有用的硬件，例如老年父母的跌倒探測器或孩子的 GPS 手表；Ben Wild 是被 Ring 收購的 GPS 跟蹤硬件初創公司 Iotera 的創始人，他還開發了一個點對點（peer to peer）的無線網絡，最終成為了亞馬遜的人行道（Sidewalk）項目；John Kim 則是一位航空航天工程師，他曾是 Maxar Technologies 的子公司 SSL 的工程師，開發過航天器系統，還做過航空航天的咨詢工作。
圖 哈勃網絡團隊
綜合創始人的輝煌履歷來看，該團隊擁有智能硬件、航天、通信等多維度的精深技術。
2023 年，該公司完成了 2000 萬美元的 A 系列融資，該輪融資由 Transpose Platform 領投，另有 11.2 Capital、Y Combinator、Yes.VC 等機構參與。這筆資金用于其首次發射以及“初步試點客戶”。美國物聯網“安全公司”Life360 由該公司首席執行官 Alex Haro 共同創立，已簽署了一項“非約束性”協議，成為其衛星網絡的“獨家消費類應用”。
Life360 將利用其衛星網絡推出一款名為 Find with Life360 的新追蹤解決方案，該方案使用基于藍牙的 Tile 追蹤器——據稱該方案有“超過蘋果和谷歌追蹤網絡能力的潛力”。Life360 聲稱擁有 6600 萬活躍智能手機用戶。兩家公司表示，“結合后的哈勃和 Life360 網絡將設計成使任何物品在沒有蜂窩連接的情況下都能被找到?！?/p>
總而言之，哈勃網絡不僅僅是發射衛星，他們正在重新定義全球通信的可能界限。這僅僅是個開始。該公司致力于擴展其網絡，以提高衛星飛越的容量和頻率，旨在創建一個安全、經濟高效且電池高效的全球網絡。
一切聽上去都很美好，目前，不吝贊譽者有之，但認為這家公司是騙子的人也不在少數。哈勃到底是天基物聯網領域的“黑馬”還是“小丑”，尚需時間檢驗。
