产业观测－高空气球多元发展应用 不容忽视

相较低轨卫星，高空气球其制造成本低廉、且具容易生产等优势，可望延伸应用至商业用途。图为大陆北极科学考察队释放高空气球，观测极地气象的作业画面。图／新华社

近期高空气球作为地球探测或无线通讯的解决方案跃上版面，关键在于若能有效控制气球的稳定度与航向，有可能达到低轨卫星部分功能，又不需要花费生产及发射成本，可谓是「超低轨卫星」。

Google于2013年启动了Project Loon计划，该计划专责研发高空气球通讯器系统，希望能为偏远或紧急情况进行通讯。2017年也确实于波多黎各使用高空气球协助当时因天灾受损的通讯。后该计划于2018年独立成立公司Loon，期待能独立营运并开始商转。直到2021年考量营运成本及低轨卫星的市场侵蚀，Google停止该计划项目。然将近九年的研发技术，仍有部分技术与专利值得参酌，例如远距通讯、无人载具控制等。

■关键在于通讯与软体控制

观察Loon的专利分布，Loon于专利揭露了高空气球的制造方法和工具，意即透过专利研读甚至有机会制造出气球本体。但进一步发现其关键技术并非都是气球制造，而涉及两大重要类别：一为气球控制相关技术，例如如何让气球依据气候、气压、温度等，飞行到适当的高度等。另一则为气球通讯技术，例如气球与地面通讯、多个气球运行的整合运算等。因此，除了气球本体外，仍需导入前述技术，才能让气球飞到指定地点、透过感测器搜集资料、将资料进行初步运算，最后顺利将资料传回终端成为有用的情报，要完成任务缺少任一个环节都不行。

虽然Loon已不再研发高空气球，但九年间所积累的核心技术仍提供后续的不同的应用发展基础，过去也尝试相关通讯技术应用在高空通讯平台（High Altitude Platform Station, HAPS），可装载于气球、飞机或飞艇上，让HAPS承担地面与卫星的中继站，串接地面与卫星间的资料交换，提供更有效率的网路服务。不过，随着5G或6G技术标准和产品的发展，以及低轨卫星市场的的迅速扩张，HAPS的需求可能随之降低。

Loon仍有其他技术被看好，例如其中的专利涉及的通讯技术「自由空间光学讯（Free Space Optical Communication, FSOC）」，可将其光通讯应用导入印度与非洲偏远地区，透过高速降低传统光纤铺设成本，以及光纤的辅助传输设备。另外Loon研发的气球间的通讯技术也被Google所投资的新创公司Aalyria汲取开发，期能应用于较复杂的通讯网络，例如卫星、飞机或船支间的通讯。这些特殊或加强应用，也维持技术的持续发展。

■借由专利持续研发与创新

整体而言，相较于低轨卫星，高空气球或许有部分优势，包含其制造成本低廉，容易生产，若从Loon或其他高空气球的专利可以获取这些关键技术，持续制造出能横跨大陆的高空气球或无人飞行器，是很有机会的。当产业多关注低轨卫星的同时，也可多了解高空气球的优势与特点，确保有延伸的应用及商业机会。

此外，企业在进行新技术或新产品的开发，若不希望从头到尾内部自行开发，借由专利资讯的调查，站在巨人的肩膀上持续创新，可缩短研发时程和降低成本，不失为提高竞争力的方法。反之，若企业本身拥有高度的研发能力，是否需要将所有机密或技术都利用专利揭露出来给竞争对手知道，这可能在专利申请布局时就需要从商业营运面来审慎评估。