Bluetooth thường chỉ nói chuyện ở cự ly gần: Startup 1,6 tỷ USD muốn cho chính radio đó “gọi” lên vệ tinh

Bluetooth thường gắn với tai nghe, cảm biến và các thiết bị ở gần nhau. Hubble Network đang đặt cược rằng cùng loại radio 2,4 GHz đó có thể làm một việc hoàn toàn khác: gửi dữ liệu từ mặt đất thẳng tới vệ tinh quỹ đạo thấp, không cần modem vệ tinh riêng.

Ngày 23/9, startup có trụ sở tại Seattle công bố vòng Series C trị giá 200 triệu USD do Smith Point Capital dẫn đầu, đưa định giá công ty lên 1,6 tỷ USD và tổng vốn huy động lên 300 triệu USD. Cùng lúc, Hubble cho biết mạng vệ tinh của họ đã chuyển sang giai đoạn cung cấp thương mại rộng rãi hơn, với sáu vệ tinh đang hoạt động và kế hoạch mở rộng lên 60 vệ tinh vào năm 2030.

Điểm hấp dẫn trong mô hình của Hubble là chi phí phần cứng. Thay vì gắn thêm modem vệ tinh chuyên dụng lên mỗi kiện hàng, cảm biến hay thiết bị công nghiệp, công ty muốn tận dụng radio Bluetooth Low Energy đã có trong sản phẩm rồi bổ sung phần mềm. Nhưng cụm “Bluetooth gọi thẳng lên vệ tinh” cũng dễ tạo ra một hiểu nhầm: thiết bị không đơn giản phát một gói BLE thông thường rồi được vệ tinh nghe thấy. Hubble dùng chính phần cứng radio BLE, nhưng chuyển nó sang một giao thức vệ tinh riêng được tối ưu cho liên kết hàng trăm kilomet.

Không phải Bluetooth tiêu chuẩn bay 550 km

Bluetooth không có một “cự ly thiết kế” duy nhất. Bluetooth SIG lưu ý rằng phạm vi thực tế có thể từ dưới một mét đến hơn một kilomet tùy công suất phát, độ nhạy thu, antenna, môi trường và chế độ vật lý. Điều bất thường trong hệ thống của Hubble là khoảng cách lớn hơn nhiều: các vệ tinh hiện bay ở độ cao khoảng 550 km.

Theo tài liệu kỹ thuật của Hubble, thiết bị vẫn dùng radio 2,4 GHz Bluetooth Low Energy có sẵn. Tuy nhiên, khi một vệ tinh sắp đi qua, SDK của công ty tạm dừng ngăn xếp BLE thông thường và điều khiển trực tiếp phần radio để phát waveform của Hubble ở tốc độ bit thấp hơn. Việc giảm tốc độ truyền giúp cải thiện link budget, tức “ngân sách” tín hiệu mà hệ thống có thể chịu trước khi tín hiệu chìm vào nhiễu.

Ở phía vệ tinh, bài toán được đảo ngược: thay vì buộc thiết bị mặt đất phải có modem lớn và antenna phức tạp, Hubble dồn phần khó lên bộ thu trong không gian. Công ty từng mô tả các vệ tinh của mình dùng phased-array antenna với hơn 100 phần tử để kéo tín hiệu yếu ra khỏi nhiễu nền. Năm 2024, Hubble tuyên bố đã nhận được tín hiệu trực tiếp từ một chip Bluetooth kích thước khoảng 3,5 mm ở khoảng cách xấp xỉ 600 km, sau khi phóng những vệ tinh đầu tiên.

“Không cần modem vệ tinh” không đồng nghĩa mọi thiết bị Bluetooth hiện nay đều dùng được

Thông điệp thương mại của Hubble là không cần modem vệ tinh chuyên dụng hoặc radio mới. Về mặt kiến trúc, điều đó đúng: thiết bị dùng lại radio 2,4 GHz. Nhưng tài liệu hiện tại của công ty đặt ra những giới hạn phần cứng khá rõ.

Mạng vệ tinh chỉ hỗ trợ một số họ SoC nhất định, gồm các dòng của Nordic, Silicon Labs, Espressif và Texas Instruments. Thiết bị hiện còn phải phát ở mức ít nhất +20 dBm. Đây là mức mà nhiều chip Bluetooth tiết kiệm điện không đạt được nếu chỉ dùng riêng radio tích hợp; Hubble ghi rõ rằng một số thiết kế cần thêm power amplifier hoặc front-end module. Nói cách khác, một sản phẩm đã có Bluetooth chưa chắc chỉ cần cập nhật firmware là có thể nói chuyện với vệ tinh.

Điều này đặc biệt quan trọng với các thiết bị chạy pin nhỏ. Hubble cho biết dòng đỉnh khi phát ở +20 dBm vượt khả năng của pin cúc áo thông thường. Công ty cũng khuyến nghị antenna dipole thay vì antenna chip hoặc đường mạch PCB nếu muốn cải thiện vùng phủ. Những yêu cầu đó làm cho bài toán thực tế gần với “tận dụng radio Bluetooth làm nền tảng” hơn là “bất kỳ thiết bị Bluetooth nào cũng lập tức thành điện thoại vệ tinh”.

13 byte, một chiều và không dành cho dữ liệu thời gian thực

Hubble cũng không cố biến Bluetooth thành kết nối Internet vệ tinh băng rộng. Kênh hiện tại được thiết kế cho những bản tin cực nhỏ: mỗi lần truyền mang tối đa 13 byte dữ liệu tùy chỉnh. Liên kết vệ tinh là một chiều từ thiết bị lên vệ tinh; thiết bị không nhận dữ liệu trở lại qua chính đường truyền này.

Với sáu vệ tinh hiện tại, Hubble cho biết một thiết bị có ít nhất một cơ hội truyền mỗi ngày. Mỗi lần vệ tinh đi qua tạo một cửa sổ khoảng 3–5 phút. SDK dùng dữ liệu quỹ đạo, thời gian và vị trí đã biết của thiết bị để dự đoán thời điểm vệ tinh xuất hiện, sau đó phát lặp cùng gói tin nhiều lần để tăng xác suất thu thành công.

Sau khi bắt được gói tin, vệ tinh đợi đến khi đi qua trạm mặt đất để downlink. Mục tiêu của Hubble là chuyển dữ liệu từ thiết bị đến hệ thống backend trong vòng khoảng sáu giờ. Công ty nói rõ mạng hiện không phù hợp với báo cáo thời gian thực, truyền dữ liệu tần suất cao, payload lớn hay thiết bị trong nhà.

Những giới hạn đó cũng cho thấy thị trường Hubble thực sự nhắm tới: cảm biến môi trường ngoài trời, container trên biển, thiết bị công nghiệp ở nơi không có cellular, bồn chứa, phương tiện và những loại tài sản chỉ cần báo “tôi vẫn ở đây”, vị trí hoặc vài byte dữ liệu cảm biến mỗi vài giờ.

Vì sao mô hình này có thể rẻ hơn vệ tinh IoT truyền thống?

Satellite IoT không mới. Điều Hubble muốn thay đổi là phần cứng ở đầu cuối. Trong mô hình truyền thống, một thiết bị cần modem và RF front-end được thiết kế cho mạng vệ tinh. Chi phí đó hợp lý với tàu biển, máy móc đắt tiền hoặc các hệ thống công nghiệp lớn, nhưng khó áp dụng lên hàng triệu kiện hàng hay cảm biến rẻ.

Hubble cho biết với một thiết kế mới, phần kết nối Bluetooth có thể bổ sung dưới 0,50 USD vào bill of materials. Đây là con số do công ty cung cấp và không đồng nghĩa một sản phẩm thương mại hoàn chỉnh chỉ cần thêm 0,50 USD, bởi yêu cầu antenna, khuếch đại công suất, pin và chứng nhận vẫn phụ thuộc từng thiết kế.

Startup đang cố biến lợi thế đó thành một mạng hai tầng. Ở khu vực đông người, thiết bị phát BLE advertisement và được hơn 100 triệu gateway mặt đất trong mạng Hubble nghe thấy. Khi ra khỏi vùng phủ, cùng thiết bị có thể chuyển sang chế độ vệ tinh. Công ty cho biết hiện có hơn 500.000 thiết bị hoạt động trên nền tảng và đã hợp tác với Texas Instruments, InPlay, Reelables và Samsara ở các mảng chip, nhãn thông minh và theo dõi tài sản.

200 triệu USD được dùng để biến demo thành hạ tầng

Vòng Series C mới khiến câu chuyện Hubble chuyển từ một thí nghiệm RF khác thường sang bài toán xây mạng. Công ty hiện có sáu vệ tinh quỹ đạo thấp và đặt mục tiêu 60 chiếc vào năm 2030. Muon Space đang xây thế hệ vệ tinh tiếp theo trên nền tảng MuSat XL.

Hubble cũng cho biết các vệ tinh thế hệ mới dự kiến phóng từ năm 2027 sẽ có thể nghe thiết bị ở mức phát khoảng +4 dBm và cung cấp thông tin vị trí. Nếu đạt được, đây sẽ là thay đổi đáng kể so với yêu cầu +20 dBm hiện tại, vì nó có thể đưa nhiều thiết kế Bluetooth công suất thấp hơn vào vùng sử dụng mà không cần khuếch đại mạnh như hiện nay.

Nhưng đây vẫn là roadmap của công ty, chưa phải năng lực đang triển khai trên sáu vệ tinh hiện có. Khoảng cách giữa +20 dBm và +4 dBm là một trong những chỉ dấu quan trọng để theo dõi: càng giảm yêu cầu công suất phát, Hubble càng tiến gần tới lời hứa “dùng radio đã có” thay vì buộc nhà sản xuất thay đổi thiết kế RF.

Định giá 1,6 tỷ USD là cược vào số lượng thiết bị, không phải băng thông

Hubble không cạnh tranh với Starlink hay dịch vụ direct-to-cell ở mục tiêu đưa Internet tốc độ cao tới điện thoại. Kiến trúc của công ty đặt cược vào chiều ngược lại: dữ liệu rất ít nhưng số thiết bị có thể rất lớn.

Nếu mỗi tracker chỉ cần gửi vài byte vị trí, nhiệt độ hoặc trạng thái, bài toán kinh tế thay đổi. Một modem vệ tinh 20–30 USD có thể quá đắt cho từng hộp hàng, nhưng một radio BLE vốn đã có trong sản phẩm thì gần như không tạo thêm một lớp phần cứng mới. Vì vậy, giá trị của Hubble phụ thuộc ít vào tốc độ đường truyền và nhiều hơn vào khả năng phủ được rất nhiều thiết bị giá thấp với chi phí kết nối đủ nhỏ.

Đó cũng là điểm cần phân biệt giữa câu chuyện gọi vốn và năng lực kỹ thuật. Hubble đã chứng minh được rằng tín hiệu từ radio Bluetooth-class có thể được nhận từ quỹ đạo và hiện đã đưa mạng vệ tinh vào trạng thái sản phẩm hỗ trợ thương mại. Nhưng mạng còn thưa, payload rất nhỏ, độ trễ tính bằng giờ, liên kết chỉ một chiều và không phải mọi chip Bluetooth đều đáp ứng yêu cầu hiện tại.

Bước tiếp theo vì thế không còn là chứng minh “Bluetooth có thể tới vệ tinh hay không”. Hubble cần cho thấy một constellation lớn hơn có thể giảm khoảng cách giữa các lần truyền, hạ yêu cầu công suất xuống gần mức của thiết bị BLE phổ thông và giữ chi phí đủ thấp khi triển khai trên hàng triệu hoặc hàng tỷ node. 200 triệu USD mới là vốn để kiểm nghiệm chính giả thuyết đó.

Nguồn: Hubble Network — Series C và mở mạng vệ tinh; Hubble Network — Satellite Network: How It Works; Hubble Network — Satellite Transmission Guidance; Hubble Network — Chip Compatibility; Bluetooth SIG — Understanding Bluetooth Range; Reuters — Hubble Network raises $200 million at $1.6 billion valuation.