Hubble Network采用芯科科技MG24无线SoC构建全球低功耗蓝牙网络

为物联网设备实现可靠且广泛的可视性是一项持续且雄心勃勃的挑战。世界上仍有一些地区几乎无法触及，资产或设备无法被追踪。传统技术，如蜂窝网络、LoRa和Wi-Fi，由于范围有限或需要昂贵的基础设施而无法满足需求。Hubble Network致力于解决这一挑战，并通过采用Silicon Labs(芯科科技)的安全、高射频性能MG24无线SoC创建了全球首个由超过9,000万个地面网关和一组近地轨道卫星(low-earth orbit satellites)驱动的全球低功耗蓝牙(Bluetooth LE)网络。

Hubble的两项关键创新为这一突破铺平了道路。首先，该公司开发了一种专有2.4GHz无线协议，显著扩展了蓝牙设备的通信范围。该协议基于开源Zephyr RTOS，并通过Hubble的软件开发工具包让集成变得简单，开发者只需一行代码即可开始启用。借助芯科科技的MG24 SoC，Hubble的专有协议实现了与现有设备的无缝集成，无需任何硬件更改。其次，Hubble构建了一个卫星无线接收器，其中包括一个由100多个天线组成的高性能相控阵(high-performance phased array)，它们协同工作以放大并聚焦信号。现有嵌入式设备可以在不到5分钟内完成配置。

值得一提的是，Hubble已通过SpaceX Falcon 9火箭发射了一颗搭载相控阵的近地轨道卫星，实现了地球与太空之间首次直接的蓝牙传输。新部署的卫星成功解码了来自标准蓝牙芯片、距离超过600公里的信号包，这一突破为低成本、高可靠性的全球追踪应用带来了巨大的潜力。

重新定义低功耗蓝牙在远距离连接应用的极限

对物联网开发人员而言，在考虑远距离连接应用的技术选项时，低功耗蓝牙可能看起来并不是最优先的候选方案，这是因为大多数蓝牙设备的典型范围通常以米为单位，更不用说达到650公里——这是连接近地轨道卫星所需的距离。然而，蓝牙其实一直是传统短距离资产跟踪(Asset Tracking)的首选标准，几乎无处不在，拥有数十亿设备和成熟的开发生态系统。

对此，Hubble的想法是基于在蓝牙设备上使用专有的2.4 GHz协议，并结合创新的信号设计来实现所需的远距离连接。通过降低比特率、使用错误控制，以及修正多普勒频移和大气损耗等因素来达成远距离传输的目标。

随着Hubble开发出其2.4GHz专有协议并结合MG24 SoC提供安全、省电且具备高射频性能的无线解决方案，终于将标准低功耗蓝牙设备直接连接到卫星，并接入全球超过9,000万个地面网关的现有网络，而无需任何新硬件，这一能力蕴含巨大潜力。将全球最普及的无线协议重新构想为真正的全球网络，开启了远程环境监测、全球资产追踪、野火检测以及工业物联网的新领域，这些都是无可比拟的。

构建全球无线网络，无需新增硬件或额外负担

Hubble非常重视避免给客户增加任何设计负担，因此优先选择现成的芯片。由于蓝牙在当今连接设备中的普及性，它的广泛应用使其成为逻辑上的芯片选择。该公司与潜在客户讨论他们所使用的供应商时，芯科科技始终是被频繁提及的名字，尤其是在远程传感和固定资产静态传感应用中，这些应用依赖芯科科技的高性能2.4 GHz射频、低功耗和安全性。这让Hubble明确了努力方向，以惠及最广泛的市场。

MG24 SoC广受开发者青睐的原因有几点。首先是高安全性，它搭载的Secure Vault High 版本提供安全启动、安全调试，并防护逻辑和物理攻击。每个设备通过物理不可克隆函数(PUF)生成唯一的加密密钥，确保即使闪存被访问，其内容也无法解密。其次，MG24支持Hubble基于Zephyr 构建的软件开发工具包，简化了集成过程，让开发者只需一行代码即可开始。最后，MG24强大且经过现场验证的射频性能和RAIL(Radio Abstraction Interface Layer)API为开发者提供了卓越的控制和灵活性，开箱即用。

展望低功耗蓝牙用于远距离连接应用的未来

目前，Hubble已有7颗卫星在轨，能够接收来自地面蓝牙终端的信号，发射功率范围在13 dBm至20 dBm之间。如今，该系统保证每天至少一次全球覆盖，使用户无需任何地面架构即可在任何地方安排上行链路。除了简单的连接，Hubble平台还增加了强大的功能：扩展的遥测支持允许温度、运动或其他传感器数据包含在每包最多13字节的负载中;通过REST API和Webhook实现实时数据传输，与ERP系统等下游客户应用无缝集成;企业级仪表板提供直观的可视化和分析。更棒的是，现有移动应用或嵌入式设备可以通过轻量级SDK 即刻升级为本地扫描节点——无需新增硬件即可扩展覆盖范围。

据悉到2027年，该公司将开始发射下一代卫星，能够接收低至4 dBm的信号。当完整的60颗卫星星座投入运行时，客户将在全球每个角落实现持续覆盖。尽管这一成就令人惊叹，但仍有一些场景卫星不是最佳解决方案。例如，在金属容器或室内跟踪资产时，如果没有地面网络，覆盖将无法实现。

为满足这些需求并满足客户的即时解决方案，Hubble与Life360合作，成为全球最大蓝牙网络之一的一部分。该地面网络已广泛可用，使用标准蓝牙协议进行通信。Hubble设计了灵活且兼容现有硬件的SDK，包含两个模块：地面网络模块和卫星网络模块。这种模块化方法使客户能够根据覆盖需求进行调整。如今，随着超过9,000万个接入点分布在北美、欧盟及其他全球地区，Hubble正在迈向实现可靠、低功耗全球覆盖的目标，未来可望逐步弥合覆盖差距，并且无需新增硬件或复杂基础设施。