虽然智能手机市场上的确存在「挤牙膏」式定期发布新版本的「习惯」。但要真一棒子打死整个手机行业，未免太武断。毕竟2024年， 作为AI手机的「元年」和软硬一体化的「大年」，操作系统的革新已经直达技术内核。
我始终认为， 对于智能手机而言做到有「一技之长」已属难得，影像、电池、性能要能「全面开花」确实不易 。今天恰好看到vivo X200发布，也借此和大家聊聊相对于vivo X100系列而言，这波升级到底是怎么高阶升维的。
一、聊聊「无网通信」和"手机卫星通信「
实际上，"手机直连卫星通信"的概念其实并不新颖，早前的实践主要体现在专用的卫星电话上，只不过并非我们现在所使用的智能手机。像是「铱星」(Iridium)、「全球星」(Globalstar)、「海事卫星」(Inmarsat)以及我国的天通一号卫星移动通信系统等，都早在「手机直连卫星通信」这个概念出现之前就已经实现了类似手机终端与卫星的直接通信功能。
上世纪90年代，Iridium系统就有类似手机般的便携形态，并在短消息、低速语音等应用支持上与当时的地面移动通信系统不相上下。只不过在随后的二十年间，尽管支持手机直连的卫星移动通信技术持续发展，但其应用支持能力和应用范围却明显滞后于地面移动通信。
当然，我始终觉得评估一种技术是否步入了主航道，最好的标准就是看它是否直接地和我们日常生活中的设备链接起来。智能手机是一个标的物。
从地面移动通信的演进历程来看，3GPP标准无疑代表产业发展方向。NTN（Non-Terrestrial Network，非地面网络）技术路线就是3GPP在R17阶段制定的基于新空口技术的终端与卫星直接通信技术。当前，众多手机厂商已开始布局手机卫星通讯领域，而IMT-2030(6G)推进组在其发布的【6G总体愿景与潜在关键技术白皮书】中更是明确指出，6G将依托天基设施实现陆地偏远地区、海上及空中的全面覆盖，最终构建起星地融合的移动通信网络。在这一「星地融合」的大背景下，多家厂商已着手开展支持手机直连卫星的NTN标准制定工作，旨在为个人用户提供全球范围内的泛在接入服务。这也预示着「手机直连卫星」将成为未来发展的重要趋势。
透明转发架构由NTN终端、透明转发卫星、信关站、NTN地面基站、地面核心网、公共数据网组成 [1] 。其中，透明转发卫星功能包括射频滤波、频率转换和信号放大，和地面信关站共同作为NTN基站的远端射频单元。
在这个架构中，透明转发卫星扮演着至关重要的角色。它的主要功能是对射频信号进行滤波、频率转换以及信号放大，这些操作对于确保信号的清晰传输至关重要。透明转发卫星与地面的信关站紧密合作，共同作为NTN基站的远端射频单元，为整个系统提供强大的支持。
像是vivo X200 Pro版已经推出卫星通信版。 这个版本的上线意味着未来哪怕在偏远地区、海上以及空中等难以覆盖的区域都有强大的通信支持。当用户在没有地面基站信号覆盖的地方使用手机进行通信时，vivo X200 Pro版卫星通信版本的手机也会首先通过其内置的卫星通信模块，将信号发送到绕地球轨道运行的通信卫星。卫星接收到信号后，会对其进行处理，并通过卫星通信链路将信号转发至地面的卫星接收站。接收站再将信号传输至目标地区的卫星通信网关，网关进一步将信号转换为适合地面网络的格式，最终通过地面基站或直接发送给目标手机用户。
上线之后也将极大地拓展通信服务的边界。对于喜欢徒步、登山、穿越无人区的探险爱好者，或是地质勘探、森林防护等野外作业人员，vivo X200 Pro版卫星通信版本能够确保他们在没有信号的地方与队友及时传递位置信息。对于船员来说，海上通信的老大难问题或许就迎刃而解了。说实话，前一阵一直关注海上轮渡，但一想到可能要「失联」十几个小时，就望而却步了。
除此之外， vivo X200系列还支持「公里级无网通信」技术 。它实际上是一种能够 在无网络覆盖的环境下实现远距离通信的技术 。这种技术通常基于蓝牙long range技术或LoRa扩频技术，利用手机的无线电硬件，通过特定的协议和算法，将信号发送到数公里外，从而实现设备间的相互通信。
LoRa能实现手机无网通信的核心在于其CSS扩频调制，该技术利用线性频率变化增强信号的抗干扰与穿透力，确保复杂环境中通信的稳定性 [2] 。作为物联网专用的低功耗广域网方案，LoRa使手机能在低能耗下持久运行。其广泛的覆盖范围，特别是在无网络或偏远区域，能实现数公里内的设备间通信。此外，LoRa支持自适应数据速率(ADR)和自组网功能，可根据通信环境自动调整参数，保障数据传输的可靠性，并允许手机在无中心网络的情况下与其他设备直接连接。
通常来看，在无网空旷环境下，公里级无网通信技术支持最远超过公里的点对点语音对讲及文字传输。这意味着用户在徒步、露营等无网环境下仍能保持通信不断联。而借助通信接力技术的中继能力，求救文字广播的最大传输距离可以翻倍。这在野外探险、科学考察和灾害救援等场景中尤为重要。
与卫星通信相比，公里级无网通信通常不需要用户额外支付通信费用，实现了「无成本通信」。用户无需像使用卫星通信那样单独开通服务，只需拥有支持该技术的设备即可使用。在成本和便捷性上更有优势。
虽然卫星通信的覆盖范围更广，但在许多实际应用场景中，公里级无网通信的通信距离已经足够满足需求。
总而言之，这次vivo X200 pro版的卫星通信版发布，相当于给整个手机行业提供了一个「路标」。未来智能手机「卷」的方向，也可见一斑了。
二、电池如何逆向生长？又大又薄
提及手机电池，就不得不从第一部手机聊起。1973年摩托罗拉发布了第一部移动手机电话——DynaTAC 8000X。充电10小时通话30分钟是它的真实写照，这是由于当时市面上流行圆柱形的镍镉电池，不仅大块很占据空间，容量低，充电还非常慢。
此外镍镉电池还有着一个最为致命的缺点——记忆效应。也就是得每次都得充满电、把电量耗尽，这样循环的充电放电才行，否则电池容量下降，电池不耐用。
经过科学家们多年的研发与技术沉淀，手机电池来到了镍氢电池时代。相比之下镍氢电池的提升很大，不仅可以做到更轻薄，而且能量密度也大，虽说记忆效应或多或少还是有，但影响已经大大减小，只需 20 次完整充电放电就够了。不过镍氢电池的巨大进步，依旧无法改变电池容易发热、变形的缺点。
90 年代末，锂离子电池的材料与制造技术得到革新，成本也大幅下降，手机电池进入了锂电池时代。首先锂离子电池更轻薄，而且能量密度还更高，最重要的是解决了「电池记忆效应」。那时候手机还是功能机，屏幕是黑白的，功能较为单一，因此耗电量低，一块电池能用好多天，加上电池可拆卸的设计，基本人手几块电池，毫无续航焦虑。
但是智能手机时代，手机的屏幕、功能等不断丰富完善，耗电量也随之提高，对电池的充电与续航要求也随之变得更高。可能有人会问了，为什么不能像功能机时代一样把电池设计成可拆卸的形式，这样大家的续航焦虑就会大大降低。
首先最重要的是安全性的问题。电池可拆卸的时代采用的是触点式供电，而现在智能手机采用的都是排线供电，相比之下排线供电稳定性和可靠性更高，但是拆卸起来更加复杂。另外电池拆卸过程中也是存在一定安全风险的。
此外一体式设计也能更好的增加手机的防水性能，因为是密封式设计，能最大限度减少水通过缝隙直接进入内部，造成内部元件短路，电池进水等情况。一体式设计还能把手机做的更加轻薄，手机后盖材料的选择性也更加广泛，玻璃工艺、陶瓷工艺等材料虽然质感很好，但不具备弹性，在拆卸时比较复杂。
因此拆卸式电池不适用于当下的智能手机时代，为此各手机厂商只能继续从技术研发入手，提高电池性能。
锂离子电池主要由正极、负极、电解液和隔膜等部分组成，其中负极材料的选择会直接关系到电池的能量密度。锂电池中，负极材料在其充电过程中作为锂离子和电子的载体，承担了能量的储存与释放的功能，目前主流的负极材料是石墨类，但石墨负极接近理论比容量上限372mAh/g，限制了其进一步应用。
而 硅负极 具有最高的理论质量比容量（室温下3580mAh/g）和丰富的资源储备，并且能从各个方向提供锂离子嵌入和脱出的通道，嵌锂电位较高，快充性能优异，避免了锂负极难以克服的枝晶问题，兼具高安全性和高容量的特点。
但是硅在作为锂离子电池电极时在电池的充放电过程中会发生剧烈的体积膨胀，如硅负极容量如果达到 3590 mA·h/g 时，颗粒或晶粒膨胀最高可达 320%。此外由于硅基负极材料放电电压低，且在循环过程中伴随着巨大的体积变化而导致裂纹，新鲜的硅表面会暴露在电解液中持续产生 SEI 膜。 SEI 膜的持续生长将消耗电池正极材料中有限的锂源、电解液，导致电池容量不断衰减，内阻不断增加，体积也会相应膨胀。如果纳米硅碳负极材料中存在硅裸漏的问题，将导致全电池循环性差、电池鼓胀等问题。
当前行业中探索了多种改善硅的电化学性能的方法，比如将硅与其他材料掺杂进行改性以期得到性能优异的电池负极，如 硅基碳复合材料、硅基金属复合材料、硅基聚合物复合材料等 ；或者会设计各种纳米结构，包括纳米粉末、纳米管、纳米线、纳米纤维等，除了寻求稳定的纳米结构外，还探索了粘结剂、导电剂以及电解质等对改善硅基负极电化学性能的影响。
X200系列采用行业首发真正第三代硅负极技术 ，其搭载的蓝海电池以约 5%的硅含量能量密度高达 838Wh/L创历史新高，其循环周数可以达到 1000周，也是行业中含硅电池寿命最高的电池。
三、 AI时代，手机如何入局？
大概从2024年下半年起，生成式AI领域的焦点逐渐从模型研发转向AI原生应用的探索上，尤其在搜索、教育等领域取得显著进展的同时，AI在硬件领域的革新，特别是AI手机的兴起，成为智能手机行业入局的抓手。
但是在AI手机入局的「初代版本」中，基本上是以文生图、路人消除、会议纪要等生成式AI功能为代表。虽然这些功能在ChatGPT 3.5时代能够给用户带来一种新鲜感，但说实话，这并不是AI手机的实际面貌。换句话说，如果把这些生成式AI功能看做AI手机本身，确实有些「小儿科」。
AI手机应该是彻底地植入到底层系统中，从底层发力成为用户的生产力工具。
以搜索这个行为为例，传统搜索模式往往局限于特定应用的搜索框内，用户复制关键词并切换到相应的应用进行搜索；初代的生成式应用则是给一个总结性的回答。但对于用户而言， AI总结的答案不是用户的终点，有优质内容的网站才是终点。因此，如何在手机端丝滑顺畅地调用AI助手，得到更多优质的内容，才是AI手机要完成的事情。 就拿vivo X200系列来说，针对搜索功能，OriginOS 5系统内置的小V圈搜功能，采用了一种更为直观的人机交互方式：用户只需长按导航条呼出该功能，然后用手指圈选手机上的任意内容并向下拖拽，就能完成搜索这个动作，获得更多优质的内容。
当然，vivo在做「AI手机」方面还有很多动作，比如OriginOS 5搭载了vivo自研的手机智能体「PhoneGPT」，可以根据用户意图与习惯，实时自主解析需求并规划执行路径。比如，「小V订座助手」功能，用户只需通过语音对话告知餐厅类型、时间及人数，它就可以跳转到其他应用，筛选符合条件的餐厅，识别餐厅电话并自动完成电话预约。
最后，希望智能手机行业能够摆脱「大小年」的舆论风波，像vivo这样用不断「挤爆牙膏」的实力说话。
道阻且长，行则将至。
参考
- ^ 肖永伟,卢山,宋艳军.「手机直连卫星」发展及关键技术[J].国际太空,2024,(01):20-27.
- ^ 孙耀华,许宏涛,彭木根.手机直连低轨卫星通信：架构、关键技术和未来展望[J].移动通信,2024,48(01):103-110.
