في الآونة الأخيرة، حقق فريق أبحاث الاتصالات في مركز البحث والتطوير التابع للأكاديمية الأولى لشركة الصين لعلوم وتكنولوجيا الفضاء (CASC)، بالتعاون مع شركة Shanghai Aerospace Electronic Co., Ltd.، إنجازًا رئيسيًا في مجال تكنولوجيا المعالجة الكهرومغناطيسية الأساسية. لقد نجحوا في تطوير نموذج أولي وظيفي باستخدام تقنية المعالجة الكهرومغناطيسية القائمة على الأسطح المعدنية الأساسية-، وبالتالي تحقيق الاستقلال التكنولوجي وتمكين التنفيذ الهندسي العملي.
وفي حين أن هذا قد يبدو تقنيًا للغاية، إلا أن الآثار المترتبة على هذا الإنجاز تذهب إلى ما هو أبعد من الوصف الحرفي.
1. ما هي المشكلة التي تحلها هذه التكنولوجيا بالفعل؟
لنبدأ بنقطة الضعف-القائمة منذ فترة طويلة في هذه الصناعة.
لقد واجهت أجهزة الاتصالات الطرفية المتطورة-معضلة منذ فترة طويلة: حيث تؤدي متطلبات الأداء العالي وبنيات الأنظمة المعقدة إلى زيادة التكلفة الإجمالية للوحدات. وصلت الأساليب الفنية التقليدية إلى طريق مسدود-وتطلب تحسين الأداء تكديس الأجهزة، مما أدى إلى ارتفاع التكاليف بشكل كبير؛ كان من المستحيل تحقيق التوازن بين الاثنين.
وينطبق هذا بشكل خاص على محطات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية ومعدات الاتصالات ذات الموجات الملليمترية؛ يمكن أن تكلف الوحدة الواحدة بسهولة عشرات الآلاف من اليوانات، مما يجعلها غير ميسورة التكلفة بالنسبة للمؤسسات العادية والأفراد. وبدون خفض التكاليف، يظل اعتماد السوق محدودًا، مما يترك حتى أفضل التقنيات محصورة في المعامل والمشروعات التجريبية الصغيرة-.
خلف ميزة "الاتصال بالسماء" في هاتف Huawei Mate 50: الإنترنت عبر الأقمار الصناعية يتسارع-ما هو الوضع الحالي لتطور الاتصالات المدنية عبر الأقمار الصناعية؟|الأخبار الاقتصادية اليومية
تم تصميم تقنية المعالجة الكهرومغناطيسية القائمة على Metasurface- لكسر هذه الحلقة المفرغة.
تدرك الصناعة هذه التكنولوجيا على نطاق واسع باعتبارها ابتكارًا أساسيًا ومتطورًا-لاتصالات 6G المستقبلية والإنترنت عبر الأقمار الصناعية-في المدار الأرضي المنخفض (LEO). إنه يتميز بمجموعة واسعة من التطبيقات، بما في ذلك الاتصالات عبر الأقمار الصناعية التجارية، ومحطات الموجات الأساسية -المليمترية 5G/6G، ومرحلات الاتصالات، والاستشعار الذكي.
والأهم من ذلك، أنه يحل الصراع الأساسي في الصناعة: الحاجة إلى الأداء العالي والتكلفة المنخفضة.
ثانيا. الأرقام تحكي القصة: ارتفاع الأداء وانخفاض التكاليف
ويمكن تلخيص التغييرات الناجمة عن هذا الاختراق من خلال مجموعتين من الأرقام.
المجموعة الأولى: تحسن كبير في الأداء.
للحصول على نفس المستوى من تغطية الاتصالات، تعمل التقنية الجديدة على تقليل عدد أجهزة الاتصال الأمامية المطلوبة بشكل كبير، مما يؤدي إلى تعزيز أداء التغطية بنسبة تزيد عن 40%. ماذا يعني هذا؟ المنطقة التي كانت تتطلب في السابق 10 أجهزة للتغطية، يمكن الآن خدمتها بواسطة ستة أجهزة فقط. يعني عدد أقل من الأجهزة استهلاكًا أقل للطاقة وانخفاض تكاليف الصيانة.
يمكن تقليل تكلفة الاستثمار في المعدات لسيناريو نشر واحد بمقدار 500000 يوان. وفي سياق بناء محطة الاتصالات الأساسية، يعد مبلغ 500 ألف يوان مبلغًا كبيرًا. المجموعة الثانية من البيانات: انخفاض هائل في التكاليف.
من خلال الابتكار التكنولوجي الأساسي، استبدل فريق البحث والتطوير بنية تكديس الأجهزة التقليدية والمعقدة في الصناعة-بنظام تقني جديد مبسط وعالي الكفاءة.
النتيجة؟ انخفضت تكلفة الإنتاج الضخم-لاتصالات الأقمار الصناعية عالية الجودة ومحطات اتصالات الموجات المليمترية-من نطاق العشرة-آلاف-يوان إلى نطاق الألف-يوان.
لم يكن هذا مجرد تعديل بسيط؛ لقد كان تخفيضًا في الأسعار بمقدار ترتيب كامل.
مزايا التكلفة والسعر للبنية الأساسية المتقاربة- الفائقة مقابل البنية التقليدية: هل يوفر التقارب- الفائق المال حقًا؟ (مدونة CSDN)
ثالثا. لماذا يعتبر هذا الاختراق بالغ الأهمية؟
قد يبدو خفض التكلفة من عشرة آلاف إلى ألف يوان وكأنه مجرد تغيير رقمي. ومع ذلك، على مستوى الصناعة، فهو يمثل نقلة نوعية-الانتقال من التكنولوجيا التي لا يستطيع سوى عدد قليل تحمل تكاليف اعتمادها على نطاق واسع وعلى نطاق واسع.
في الماضي، ظلت-محطات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية وأجهزة الموجات المليمترية-المتطورة عالقة في مرحلة "التطبيق التجريبي" بسبب التكاليف الباهظة. أراد المشغلون نشرها ولكنهم لم يتمكنوا من تحقيق النجاح الاقتصادي: كانت المعدات باهظة الثمن، وقاعدة المستخدمين صغيرة جدًا، والعائد-على-فترة الاستثمار طويل جدًا.
والآن بعد أن انخفضت التكاليف إلى نطاق الألف-يوان، أصبحت الأرقام تتزايد أخيرًا.
أثناء عملية تطوير النموذج الأولي، ركز الفريق على الأهداف الأساسية المتمثلة في التكلفة المنخفضة والقدرة العالية على التكيف وسهولة الإنتاج الضخم. وبعد عدة جولات من التكرار الفني والتحسين، نجحوا في إنشاء المسار بالكامل-بدءًا من التحقق من المبادئ الفنية وتحسين الحل وحتى تقديم نماذج أولية هندسية وظيفية.
وبعبارة أخرى، هذا ليس طفرة تكنولوجية تظل محصورة في الأوراق الأكاديمية؛ إنه طريق مؤكد وقابل للتكرار نحو التصنيع.
رابعا. ما هو حجم السوق؟ الصناعة تطن.
دعونا ننظر إلى حجم السوق.
وفقًا لبيانات بحثية من QYResearch، تقدر السوق العالمية للأسطح الذكية القابلة لإعادة التشكيل (RIS) بحوالي 68 مليون دولار أمريكي في عام 2025، ومن المتوقع أن تصل إلى 4.198 مليار دولار أمريكي بحلول عام 2032، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مركب مذهل يبلغ 81.4٪.
ويعتبر معدل النمو السنوي المركب البالغ 81.4% رقماً استثنائياً، حتى في قطاع التكنولوجيا الأوسع.
تأتي مجموعة أخرى من البيانات من سوق هوائيات الأسطح الفائقة: وصل حجم السوق العالمي إلى ما يقرب من 4.72 مليار دولار أمريكي في عام 2025، وهو ما يمثل زيادة سنوية-على-عام بنسبة 34.6%. يرجع هذا النمو في المقام الأول إلى النشر المكثف لشبكات 5G-المتقدمة وشبكات 6G-التجارية السابقة، بالإضافة إلى الطلب العاجل من محطات الإنترنت عبر الأقمار الصناعية على الهوائيات التي تتميز بخفة الوزن/النحيفة وتوفير الطاقة-. من المتوقع أن ينمو سوق المواد الاصطناعية العالمي من 1.78 مليار دولار في عام 2026 إلى ما يقرب من 18.5 مليار دولار بحلول عام 2036، وهو ما يمثل معدل نمو سنوي مركب (CAGR) يبلغ 28.5٪.
وتشير هذه الأرقام مجتمعة إلى نتيجة واحدة: أن هذا القطاع على وشك النمو الهائل.
لقد وصل الاختراق التكنولوجي وثورة التكلفة التي حققها الفريق الصيني إلى هذا المنعطف الحرج بالتحديد.
5. مشهد الصناعة يتغير
يمتد تأثير هذا الاختراق إلى ما هو أبعد من المجال التقني.
يعد "الاستقلالية والتحكم التكنولوجي" موضوعًا رئيسيًا هنا. في قطاع الاتصالات،-يتم الآن تفكيك الاعتماد طويل الأمد على الواردات من التقنيات الأساسية والمعدات الحيوية، واحدًا تلو الآخر. تم تطوير العملية بأكملها-بدءًا من المبادئ الأساسية وحتى النموذج الأولي النهائي-لتقنية التحكم الكهرومغناطيسي المعتمدة على الأسطح الفائقة-بشكل مستقل. وهذا يمنح الصين صوتًا أكبر في تشكيل المعايير المستقبلية للجيل السادس والإنترنت عبر الأقمار الصناعية.
هناك تحول آخر جدير بالملاحظة وهو التعاون-عبر القطاعات. في هذه الحالة، قام فريق بحث من قطاع الطيران بالشراكة مع شركة Shanghai Aerospace Electronics؛ أصبحت هجرة تكنولوجيا الفضاء الجوي إلى عالم الاتصالات المدنية اتجاهاً واضحاً بشكل متزايد.
العديد من الشركات في الصناعة تضع نفسها بالفعل في هذا المجال. قامت شركة Kuang-Chi Technologies، الشركة الرائدة محليًا في مجال الإنتاج الضخم للمواد الاصطناعية، بتطوير عاكسات RIS (السطح الذكي القابل لإعادة التشكيل) وهوائيات محمولة على الأقمار الصناعية تيراهيرتز-. وفي الوقت نفسه، أكملت شركة Shenglu Communications بنجاح الاختبارات الميدانية لشبكة 6G لهوائي المصفوفة المليمترية-الموجة ذات السطح الفوقي المرحلي-.
تم تطوير المجموعة الكاملة من نماذج RIS بالكامل داخليًا-، مما أدى إلى كسر الاحتكارات الخارجية وخفض تكاليف المكونات الأساسية في المحطات الأساسية ذات الموجات الملليمترية- وأنظمة الاتصالات عبر الأقمار الصناعية.
مراجعة لأحدث الأبحاث حول تقنية RIS (السطح الذكي القابل لإعادة التشكيل).
سادسا. ماذا يأتي بعد ذلك؟
وقد تم إنتاج نماذج أولية، وخفضت التكاليف، وتم التحقق من صحة سلسلة التوريد. الخطوات التالية هي الإنتاج الضخم والطرح في السوق.
يمكن توقع عدة اتجاهات:
أولا، سوف يتم تسريع اعتماد محطات الاتصالات عبر الأقمار الصناعية. مع انخفاض التكاليف إلى نطاق "-الألف يوان"، يمكننا أن نتوقع ارتفاعًا كبيرًا في حجم محطات الأقمار الصناعية الشخصية، ومعدات الأقمار الصناعية-المثبتة على المركبات، وأجهزة اتصالات الطوارئ.
ثانيًا، ستنخفض تكاليف النشر لمحطات الموجات الأساسية -المليمترية 5G/6G بشكل كبير. لقد كان الاتصال بالموجات المليمترية-مقيدًا تاريخيًا بسبب ارتفاع تكاليف المعدات والتغطية المحدودة؛ يعالج هذا الاختراق مشكلة التكلفة بشكل مباشر. ومع تحسن أداء التغطية بنسبة تزيد عن 40% وانخفاض تكاليف المعدات بمقدار كبير، يمثل هذا فائدة ملموسة لمشغلي الشبكات. ثالثًا، من المقرر إعادة تعريف نموذج الأعمال للإنترنت عبر الأقمار الصناعية في المدار الأرضي المنخفض (LEO). مع انخفاض تكاليف المحطة النهائية وانخفاض حاجز دخول المستخدمين، ستتغير نماذج الربح عبر سلسلة الصناعة بأكملها.
رابعاً، هناك هزة صناعية جارية بالفعل. الشركات التي تصر على الإستراتيجية القديمة المتمثلة في "تكديس الأجهزة" ببساطة ستواجه ضغوطًا متزايدة من حيث التكلفة. وعلى العكس من ذلك، فإن الفرق والمؤسسات التي أتقنت التكنولوجيا الأساسية للمعالجة الكهرومغناطيسية عبر الأسطح الخارقة ستضمن ميزة-المحرك الأول في هذه الجولة الجديدة من المنافسة.
ختاماً
إن أهمية التقدم التكنولوجي لا تكمن أبدًا في مدى روعة التكنولوجيا نفسها. وتكمن قيمته الحقيقية في ما إذا كان بإمكانه تغيير هيكل تكاليف الصناعة وتمكين المزيد من الأشخاص من الوصول إلى المنتجات المتفوقة.
إن ما حققه هذا الفريق الصيني هو التمكن من تقنية "عنق الزجاجة" المهمة-وفي الوقت نفسه خفض التكاليف.
بدءًا من النطاق السعري الذي يتراوح بين عشرة آلاف يوان وألف يوان، ومن المختبر إلى خط الإنتاج، ومن الاستقلال التكنولوجي إلى التنفيذ على نطاق واسع-الصناعي-تم فتح هذا المسار بالكامل، مما أدى إلى تغيير ديناميكيات التكلفة في صناعة الاتصالات بشكل أساسي.
لم تصل شبكة الجيل السادس بعد، لكن التقنيات الرئيسية التي ستؤدي إلى تحقيقها موجودة بالفعل في الطريق.
