从手机、耳机、音箱，到汽车、智能硬件、智能家居…..蓝牙早已成为当今时代连接各种设备最为流行的无线通信标准之一。
说起蓝牙，业内一般会将其归类于“短距离无线通信”家族。日常场景中，蓝牙传输距离的范围在 10 米到 100 米之间，其范围受到蓝牙版本、信号强度、传输速率、环境噪声、接收设备灵敏度等多种因素的影响。然而，你能想象让蓝牙连接到 600 公里之外的外太空么？
这一想法听起来有些“天方夜谭”——但就在近日，科技初创公司哈勃网络（Hubble Network）宣布，其已成为历史上第一家直接与卫星建立蓝牙连接的公司，这一创举有可能为连接世界各地数百万台物联网设备打开一扇新的大门。
哈勃官方发布的新闻稿声称：传统网络尚存很多挑战，包括在偏远地区覆盖不足、消耗过多的电力、在全球范围内运营成本过高等。哈勃的突破直击这些问题，据悉，任何现有的蓝牙设备仅需通过软件更新即可连接到它们的卫星网络，无需蜂窝信号，由此为新一轮物联网革命铺平了道路。
有专家对此发推评论：“这改变了游戏规则。”
蓝牙连接卫星如何实现？
今年 3 月，哈勃网络搭车 SpaceX 的 Transporter-10 任务，首次将两颗卫星送入轨道。而后，公司确认已成功从 600 多公里外的 3.5 毫米蓝牙芯片接收到信号。
很多人对此感到不可置信，因为这个过程涉及的技术挑战实在非比寻常，有业内专家提出疑问称：
其一，蓝牙本来就是专为低功耗、低成本、短距离而设计，信号非常之弱，卫星如何接收蓝牙信号。
其二，蓝牙基于 2.4GHz 频段，该频段十分拥挤，本来就存在和别的同频段通信标准相互干扰的问题，卫星如何从背景噪声中识别出蓝牙设备。
其三，和太空通信的无线电信号衰减主要来自自由空间路径损耗，是按平方反比律衰减的，即每增加一倍距离，信号强度就会衰减 6dB，600 公里的 2.4G 信号，自由空间衰减将高达 155.6dB…..要实现这一壮举，完全可以用不可思议来形容。
其实在当年哈勃提出这项愿景的时候，国内外都不乏质疑之声。然而哈勃的创始人兼首席执行官 Alex Haro 则自信满满地表示：“通过展示我们可以直接从蓝牙芯片发送信号并在 600 公里外的太空中接收信号，我们已经驳斥了成千上万的怀疑论者。”
为了实现这一切，哈勃在技术方面也有一些颠覆性创新。
比如，它们获得了一种相控阵天线的专利，这种天线可以在小型卫星上发射。工作原理跟放大镜差不多，正是它让现成的蓝牙芯片与哈勃的卫星通信。
同时，该团队还必须解决与多普勒效应相关的问题，即通过无线电波交换数据的快速移动物体之间发生的频率不匹配挑战。
另有资料显示，降低 bit 率也是其技术诀窍之一。这个是为了补偿长距离通信带来的损耗所常用的手段——在发射功率不变的情况下，单位时间内传输的 bit 越少（即冗余越大），那么平均每个 bit 所获得的能量越大，经过接收机处理后单位 bit 所获得信噪比越高，通信成功的概率越大。或许哈勃能有办法在已有广域物联通信技术的基础上进一步降低速率，从而进一步提高灵敏度和扩展通信距离。
展望未来，哈勃计划今年夏天在 SpaceX 的 Transporter-11 任务中发射第三颗卫星，在 Transporter-13 任务中发射第四颗卫星，并在 2025 年第四季度或 2026 年初一次性发射 32 颗卫星。这 36 颗卫星将组成哈勃的第一个“生产星座”，它们将能够每天在世界任何地方与哈勃卫星进行大约两到三个小时的连接。
蓝牙连接卫星的意义
蓝牙连接卫星的实现具有十分重要的意义。
毋庸置疑，蓝牙设备在人们生活中已经无处不在。根据蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，SIG）近日发布的年度报告《2024年蓝牙市场最新资讯》显示：蓝牙设备在疫情后，长期预测回归强劲的增长，预计到 2028 年，蓝牙设备的年出货量将达到 75 亿台，五年复合年增长率（CAGR）为 8%。
同时，蓝牙设备网络解决方案可连接一个网络内的数万台设备，形成智能家居、电子货架标签（Electronic Shelf Label，ESL）、网络照明控制（Networked Lighting Control，NLC）和状态监测系统等设备网络，实现自动化、节能等诸多优势。2023 年，蓝牙发布了 ESL 标准规范和 NLC 标准规范，为互通性奠定基础并排除应用障碍。预计到 2028 年，蓝牙设备网络设备的年出货量将达到 17.3 亿台，年增长率为 20%。
而哈勃网络蓝牙连接卫星方案最大的亮点之一在于任何现有的蓝牙设备仅需通过软件更新即可连接到它们的卫星网络。换言之，如果其所言属实——那么就意味着基于广泛的蓝牙设备硬件基础，方案商可以利用现有的低功耗、低成本传感器开发无数应用，无需额外昂贵的成本，从而助推垂直行业应用的规模化部署。
我们可以类比之前各大手机厂商推出的手机直连卫星方案：一开始，华为直连卫星方案对终端硬件有要求，并不是所有的华为手机都能享受卫星通信，需要特定的搭载卫星通信基带芯片的天线的机型，因此绝大多数现有 4G/5G 手机无法实现卫星通信功能。后续，马斯克推出的星链卫星方案则针对现有 LTE 手机推出手机直连卫星的服务，无需手机硬件改造，能支持 4G 普通手机提供直连服务，并且与当前大多数智能手机都兼容——这在推广普及方面就具备一定优势。
按照预想，未来任何支持蓝牙的设备都能连接哈勃的卫星网络，该网络可实现全球覆盖。与此同时，互联设备的电池消耗将减少至原来的 1/20，运营成本降低至原来的 1/50。
哈勃网络还报告称，它已经与各个领域的试点客户合作，包括消费设备、建筑、基础设施、供应链、物流、石油和天然气以及国防。
目前可知的用途包括集装箱和托盘追踪、野火检测、电网监控、宠物/儿童和老人安全、建筑工地的重型设备和工具跟踪、车队管理和物流、预测性维护、智能建筑、农业技术、环境监测等。以集装箱和托盘追踪为例，将 BLE 芯片贴在防风雨贴纸上，然后将其贴在任何集装箱或托盘的侧面，即可在全球范围内轻松、经济地跟踪资产。
星光熠熠的初创公司
看到这里，你也许会好奇，技术这么牛的哈勃网络到底是什么来头？
抱着“提供下一代物联网”的共同愿景， 哈勃的三位创始人 Alex Haro、Ben Wild、和 John Kim 走到了一起，并在 2021 年 10 月正式成立了这家公司。这三位创始人可都大有来头——其中，Alex Haro 是 Life360 的联合创始人，他担任 Life360 的 CTO 时，一直在设法为家庭建立有用的硬件，例如老年父母的跌倒探测器或孩子的 GPS 手表；Ben Wild 是被 Ring 收购的 GPS 跟踪硬件初创公司 Iotera 的创始人，他还开发了一个点对点（peer to peer）的无线网络，最终成为了亚马逊的人行道（Sidewalk）项目；John Kim 则是一位航空航天工程师，他曾是 Maxar Technologies 的子公司 SSL 的工程师，开发过航天器系统，还做过航空航天的咨询工作。
图 哈勃网络团队
综合创始人的辉煌履历来看，该团队拥有智能硬件、航天、通信等多维度的精深技术。
2023 年，该公司完成了 2000 万美元的 A 系列融资，该轮融资由 Transpose Platform 领投，另有 11.2 Capital、Y Combinator、Yes.VC 等机构参与。这笔资金用于其首次发射以及“初步试点客户”。美国物联网“安全公司”Life360 由该公司首席执行官 Alex Haro 共同创立，已签署了一项“非约束性”协议，成为其卫星网络的“独家消费类应用”。
Life360 将利用其卫星网络推出一款名为 Find with Life360 的新追踪解决方案，该方案使用基于蓝牙的 Tile 追踪器——据称该方案有“超过苹果和谷歌追踪网络能力的潜力”。Life360 声称拥有 6600 万活跃智能手机用户。两家公司表示，“结合后的哈勃和 Life360 网络将设计成使任何物品在没有蜂窝连接的情况下都能被找到。”
总而言之，哈勃网络不仅仅是发射卫星，他们正在重新定义全球通信的可能界限。这仅仅是个开始。该公司致力于扩展其网络，以提高卫星飞越的容量和频率，旨在创建一个安全、经济高效且电池高效的全球网络。
一切听上去都很美好，目前，不吝赞誉者有之，但认为这家公司是骗子的人也不在少数。哈勃到底是天基物联网领域的“黑马”还是“小丑”，尚需时间检验。
