產業觀測－高空氣球多元發展應用 不容忽視

相較低軌衛星，高空氣球其製造成本低廉、且具容易生產等優勢，可望延伸應用至商業用途。圖爲大陸北極科學考察隊釋放高空氣球，觀測極地氣象的作業畫面。圖／新華社

近期高空氣球作爲地球探測或無線通訊的解決方案躍上版面，關鍵在於若能有效控制氣球的穩定度與航向，有可能達到低軌衛星部分功能，又不需要花費生產及發射成本，可謂是「超低軌衛星」。

Google於2013年啓動了Project Loon計劃，該計劃專責研發高空氣球通訊器系統，希望能爲偏遠或緊急情況進行通訊。2017年也確實于波多黎各使用高空氣球協助當時因天災受損的通訊。後該計劃於2018年獨立成立公司Loon，期待能獨立營運並開始商轉。直到2021年考量營運成本及低軌衛星的市場侵蝕，Google停止該計劃項目。然將近九年的研發技術，仍有部分技術與專利值得參酌，例如遠距通訊、無人載具控制等。

■關鍵在於通訊與軟體控制

觀察Loon的專利分佈，Loon於專利揭露了高空氣球的製造方法和工具，意即透過專利研讀甚至有機會製造出氣球本體。但進一步發現其關鍵技術並非都是氣球製造，而涉及兩大重要類別：一爲氣球控制相關技術，例如如何讓氣球依據氣候、氣壓、溫度等，飛行到適當的高度等。另一則爲氣球通訊技術，例如氣球與地面通訊、多個氣球運行的整合運算等。因此，除了氣球本體外，仍需導入前述技術，才能讓氣球飛到指定地點、透過感測器蒐集資料、將資料進行初步運算，最後順利將資料傳回終端成爲有用的情報，要完成任務缺少任一個環節都不行。

雖然Loon已不再研發高空氣球，但九年間所積累的核心技術仍提供後續的不同的應用發展基礎，過去也嘗試相關通訊技術應用在高空通訊平臺（High Altitude Platform Station, HAPS），可裝載於氣球、飛機或飛艇上，讓HAPS承擔地面與衛星的中繼站，串接地面與衛星間的資料交換，提供更有效率的網路服務。不過，隨着5G或6G技術標準和產品的發展，以及低軌衛星市場的的迅速擴張，HAPS的需求可能隨之降低。

Loon仍有其他技術被看好，例如其中的專利涉及的通訊技術「自由空間光學訊（Free Space Optical Communication, FSOC）」，可將其光通訊應用導入印度與非洲偏遠地區，透過高速降低傳統光纖鋪設成本，以及光纖的輔助傳輸設備。另外Loon研發的氣球間的通訊技術也被Google所投資的新創公司Aalyria汲取開發，期能應用於較複雜的通訊網絡，例如衛星、飛機或船支間的通訊。這些特殊或加強應用，也維持技術的持續發展。

■藉由專利持續研發與創新

整體而言，相較於低軌衛星，高空氣球或許有部分優勢，包含其製造成本低廉，容易生產，若從Loon或其他高空氣球的專利可以獲取這些關鍵技術，持續製造出能橫跨大陸的高空氣球或無人飛行器，是很有機會的。當產業多關注低軌衛星的同時，也可多瞭解高空氣球的優勢與特點，確保有延伸的應用及商業機會。

此外，企業在進行新技術或新產品的開發，若不希望從頭到尾內部自行開發，藉由專利資訊的調查，站在巨人的肩膀上持續創新，可縮短研發時程和降低成本，不失爲提高競爭力的方法。反之，若企業本身擁有高度的研發能力，是否需要將所有機密或技術都利用專利揭露出來給競爭對手知道，這可能在專利申請佈局時就需要從商業營運面來審慎評估。