當雲端計算飛向深空

naojiti發表於2021-04-03

我們多次說起過,當下的“上雲”浪潮,源自無數來自於紮實產業土地的真實需求:工廠需要AI,機器人需要算力,城市需要智慧,流媒體需要高清低時延的體驗……

照此邏輯,有著大量資料傳輸、智慧計算、AI應用需求的空間站及太空產業,自然也應該是頭部雲廠商的必爭之地。

不過放眼整個雲市場,真正將業務開展到了雲層之上的,只有亞馬遜、微軟及谷歌等等非常少數的企業。解鎖“太空場景”,有現實意義嗎,又要跨越怎樣的八千里路雲和月?

誰在深空盼雲來

與地面上千姿百態、生機勃勃的眾生相不同,提起深空,我們的第一反應是酷寒、失重、冷寂,除了少數人類宇航員,就是無邊際的器械與衛星。

這樣的地方,也需要雲嗎?

或許,可以換一個角度,把深空的雲服務想象成和智慧城市、智慧工廠、智慧園區等並行的落地產業之一。

首先,深空中存在不少數字化及智慧應用的計算需求,而人類短時期內都不可能在太空建一座實體資料中心,雲,就成了“指揮太空”這張白紙的首選載體。

在空間站與地面的資料中,包含了大量的語音、視訊等富媒體資料,近年來還有人開始嘗試將VR應用於太空。同時,有大量智慧機器人被設計出來並送往太空,它們有的替代人類在太空中進行科學實驗、空間探測等活動,有的負責陪伴並幫助人類宇航員承擔一部分工作。比如IBM在2018年送往國際空間站的AI系統CIMON,就整合了語音、人臉識別、情感分析、NLP等等演算法能力,能檢測空間站異常並進行預警。

AI、VR、4K視訊等等新功能的日趨增多,讓原來只能處理單一型別資料的計算系統和通訊網路,無法滿足太空作業的現實需求,從長遠考慮,部署雲端計算將是各國空間實力的一個賽點。

此外,正是因為太空遙遠、神祕又無處不在,也成為地面上眾多服務生活不可或缺的資訊源頭。

科研需求就不提了,比如平時導航軟體都會用到的衛星雷達影像,公共服務涉及的氣象資料,海面、高山等偏遠地區作業依賴的衛星通訊。就連衛星拍攝到的太空圖片以及空間站生活,都能作為科普和創意素材,在社交平臺上吸引來自全球好奇星人的目光。

大量新業務和初創公司開始進入太空領域,直接帶來了大量資料集合以及分析傳輸的壓力,上雲顯然就成了極具價效比的選擇。

有海外分析師認為,2030 年左右,與太空相關的雲服務產業總收入可能會達到 150 億美元。這麼一瞧,潛在客戶不僅數量多還是剛需,捨得花錢。

雲廠商們平時總說要追尋科技的星辰大海,怎麼真到了進擊太空的時候,就只剩亞馬遜AWS、微軟,難道這就是傳說中的葉公好龍嗎?

解鎖太空三步曲

2020年,亞馬遜將太空業務作為細分市場,成立了新的航空航天和衛星解決方案部門,由退役美國少將克羅西爾領導。

同樣在去年,微軟與馬斯克的星鏈達成合作,希望通過“Azure Space計劃”把雲服務帶到太空,為客戶管理來自太空衛星的大量資料。

從中,我們也就不難發現,雖然太空場景下的雲業務邏輯與其他產業差不多,需求基本都涵蓋在:1.模擬並支援太空任務;2.從衛星資料中發掘有用資訊;3.支撐地面和近地軌道服務創新。

但太空的特殊環境,又對雲廠商的基礎設施建設提出了全然不同的新挑戰。具體表現在:

第一步,衛星。

我們知道,傳統的太空網路系統要承載的任務很多,包括空間站內的數字通訊、空間站與其他衛星、軌道飛行器、太空梭的通訊,與地面的通訊和實時互動等等。

這些任務都要將關鍵資料傳遞給地面機構和科學家,要將雲服務的戰火燒到太空中,自然離不開高速低延遲的衛星寬頻。

在一份美國的監管檔案中,就提到對微軟 Azure 雲服務能力在太空環境中的測試,包括支援O3B 中軌道星座,提升資料中心和邊緣裝置之間的連通性等等。

而亞馬遜創始人貝索斯旗下更是自有太空公司藍色起源(Blue Origin),計劃在2021年首次發射自己的New Glenn火箭,並準備投入100億美元部署3236顆衛星,發展衛星網際網路業務Project Kuiper,與微軟太空雲服務的盟友星鏈競爭。

所以說,沒有低成本的小型衛星系統和可重複使用的運載火箭方案支撐,雲廠商巧婦也難為無米炊。雲端計算的競爭,也在於商業航空之間的競爭。

第二步,地面。

除了部分邊緣計算需求要在太空處理,絕大多數工作還是要在地面完成。因此,微軟和亞馬遜的第一步,都是先發力地面基礎設施。

早在2018年,亞馬遜AWS就與多家衛星公司合作,採用其提供的地面基礎設施來儲存、分析和傳輸衛星資料。在一次與NASA合作的國際空間站實時視訊演示中,宇航員翻身的4K高清畫面沒有延遲、沒有卡頓地被地球觀眾所看大,正是得益於地面雲基礎設施的龐大投入。

而微軟則打造了模組化資料中心(Modular Datacenter, MDC),為美國國防部創新機構(DIU)部署了一個具備高速雲端計算能力的解決方案,以便更好地利用太空資料來支援美國空軍的CASINO(Commercially Augmented Space Inter Networked Operation) 專案。

第三步,商業。

太空場景不僅需要最好的雲端計算技術和資料處理能力,而且應用領域也比較複雜,要成功將雲服務和解決方案售賣出去,也沒有想象中簡單。

有的分析需要立刻在邊緣側進行,比如Hewlett-Packard Enterprise(惠與公司)就曾與NASA合作,為國際空間站送去了一個能夠本地處理邊緣計算的超級計算機,無需先將資料傳輸到地球,在通訊不好的惡劣太空環境下也能支援科學研究,讓機器人照常工作。

而一些相對複雜的資料分析則需要傳輸到超大規模的公有云處理,像是探索如何利用人工智慧在太空進行醫療診斷,地球直播公司全天候24小時直播的“實時地球觀測服務”等等。

(從國際空間站接收和使用雲端計算處理視訊訊號)

不難發現,受限於成本顧慮,基於衛星通訊的雲服務最初的客戶大多會來自國防、油氣、航空等重型行業,既有傳輸、儲存和處理大量太空資料的現實需求,也有較強的付費能力,也就十分考驗雲廠商在B端和G端的口碑與影響力。

事實上,亞馬遜AWS和微軟常年就政府大單撕得臉紅脖子粗。去年底亞馬遜AWS更是直接起訴,聲稱微軟拿下的“聯合企業國防基礎設施”(JEDI)雲服務合同是“川普腐敗的產物”。而與政府繫結的太緊,又會面臨“軍事雲”“政治雲”等道德風險與輿論壓力。

太空這朵雲,可以說是“步步驚心”。與其說是商業競賽,不如說是與國家太空戰略同步的“搶船票”行動——為了先佔一個屬於自己的好位置。

建好營壘等風來

相信看完當下的太空雲競賽之後,一定會有人問,中國產業也有類似的需求怎麼辦呢?

克羅西爾認為,人類正處在自阿波羅登月任務之後最激動人心的太空時刻。

在等待商業航空繁榮發展的同時,中國雲廠商其實還有很多工作可做。

比如說,基礎系統和軟體,不能重蹈半導體的覆轍吧。太空雲服務還涉及到視訊編解碼、流媒體資料傳輸、衛星軌道模擬器等多種技術的協調與配合。只有在核心底層技術上都有足夠豐沛的自主積累,才能將這朵雲灑遍山河、送入太空。

此外,全面的太空及衛星互聯解決方案依賴大量合作伙伴來共同完成。真正拿下賽點,靠的還是產業的強勁需求、市場的規模潛力,以及生態營壘的密佈。目前看來,大家都還在擴大自身軌道覆蓋面的助跑期。

編織一條直達太空的雲梯,將是雲市場的新篇與終章。大幕的拉開,還要讓子的彈再飛一會兒。

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