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航邮SailMail是什么_海上通信系统的全面解析

册册睿 开车指南 2022-11-06 13:11:05 267 0

航邮SailMail,简而言之,是一种专为远洋航行者设计的海上电子邮件系统,它允许船只在远离陆地、没有传统互联网信号的茫茫大海上,通过短波无线电(SSB)配合Pactor调制解调器收发邮件,实现与外界的信息沟通。

对于在广阔海洋中航行的船只而言,通信一直是个老大难的问题。陆地上的手机信号通常只能覆盖离岸几十公里的范围,再往远了走,就成了“信号荒漠”。虽然卫星电话能够提供全球覆盖的语音和数据服务,但其高昂的资费和相对较慢的数据速度让很多船员望而却步。正是在这样的背景下,SailMail应运而生,它像一个“海上邮差”,以一种经济且相对高效的方式,为航海爱好者和专业人士搭建起信息桥梁。

一、SailMail的诞生与使命

SailMail由Jim Corenman和Stan Honey于1996年开始技术研发,并于1998年正式成立了SailMail协会。这是一个非营利性组织,旨在为会员提供海上电子邮件通信服务。SailMail的出现,极大地方便了那些进行长距离航行的游艇船主和船员,让他们能够在海上收发邮件、获取天气预报(如GRIB文件)、接收安全信息,甚至进行一些基本的日常交流。

它与另一个类似系统Winlink有着千丝万缕的联系,两者都基于业余无线电技术发展而来。不过,Winlink主要面向业余无线电爱好者(需要考取业余无线电执照),而SailMail则专注于海事用途,用户无需业余无线电执照即可使用其海事无线电频率网络。

二、SailMail的工作原理:短波电台的“魔法”

SailMail的核心在于它对短波无线电(Single Side Band, SSB)和Pactor调制解调器的巧妙利用。这就像给传统的短波电台装上了一个“大脑”和“翻译器”,让它不再只是简单地传输语音,还能玩转数据包。

  1. 短波无线电 (SSB):SSB,即单边带无线电,是一种能够在超长距离上传输信号的无线电通信方式。它利用电离层反射原理,可以将信号发送到数千公里之外,甚至覆盖全球大部分海域。对于远洋船只来说,SSB是标配的安全通信设备之一,也是全球海上遇险与安全系统(GMDSS)的重要组成部分。
  2. Pactor调制解调器:Pactor是一种专门为低带宽、高延迟的无线电链路(如短波)设计的数据传输协议。它扮演着“数据压缩器”和“错误纠正专家”的角色。当用户通过电脑撰写邮件后,Pactor调制解调器会将这些文本信息转换成能在短波电台中传输的数字信号,并进行高效压缩,以最小化数据量。同时,它还能在信号受干扰时,确保数据传输的可靠性,就像给数据包穿上了一层“防弹衣”,即便信号质量不佳,也能尽量保证信息的完整性。
  3. SailMail网络:SailMail协会在全球范围内运营着一个由SSB-Pactor私有海岸站组成的网络。当船上的设备连接到这些海岸站时,邮件数据就能通过这些地面站接入互联网,从而实现邮件的收发。这个过程并非实时在线,而是类似于“拨号上网”或“发送传真”:设备会定期连接到最近的海岸站,快速传输积攒的邮件,然后断开连接。这种模式的好处是,最大限度地利用有限的带宽,并降低功耗。

整个过程可以形象地比喻为:你的船就是一间“移动办公室”,SSB电台是你的“专属快递员”,Pactor调制解调器是“邮件打包员”,而SailMail的海岸站则是遍布全球的“快递中转站”。你把要发的邮件交给“打包员”处理好,然后“快递员”会找最近的“中转站”把邮件送出去,再把收到的邮件带回来。

三、SailMail的优势与局限

如同硬币的两面,SailMail也拥有其独特的优势和不可避免的局限性。

优势:

  • 成本效益高:除了初始的设备投资(短波电台和Pactor调制解调器)和每年约275美元(约合人民币2000元左右)的会员年费外,通过SailMail自己的无线电网络发送邮件几乎没有额外的数据费用。相比之下,卫星电话的数据服务通常按分钟或流量计费,对于长期航行而言,累计费用可能相当可观,正所谓“积少成多,蚂蚁搬家也能搬空银行卡”。
  • 非营利组织运作:作为非营利组织,SailMail更侧重于为航海社区提供服务,而非追求利润最大化,这在一定程度上保证了其服务的稳定性和相对低廉的成本。
  • 邮件优化协议:SailMail的系统采用了高效的电子邮件传输协议,专门针对有限带宽和高延迟的通信环境进行优化,能够实现数据压缩、病毒过滤、垃圾邮件过滤以及附件过滤,提高通信效率。
  • 脱离传统互联网:即使在完全没有卫星信号或地面网络覆盖的偏远海域,只要短波电台能工作,SailMail就能提供基本的邮件通信服务。
  • 安全性与隐私:通过SailMail或Winlink发送的消息,通常只有在你的系统中预先设定的联系人才能与你通信,这在一定程度上避免了垃圾邮件和不必要的骚扰,提升了通信的安全性。

局限性:

  • 速度慢:与现代光纤或5G网络相比,SailMail的数据传输速度非常慢,通常只能满足文本邮件和小型附件(如GRIB天气文件)的需求。想象一下在“龟速网络”时代下载一张高清图片的感受,那大概就是SailMail的日常写照。
  • 设备要求高与复杂性:需要专用的短波无线电和Pactor调制解调器,且设备的安装、配置和使用相对复杂,需要一定的专业知识和动手能力。对于不熟悉无线电操作的用户来说,可能会有些“丈二和尚摸不着头脑”。
  • 连接时间限制:为保证网络资源的公平分配,SailMail对用户每周使用其无线电台站的时间通常有限制,例如每周90分钟。
  • 对环境和操作依赖:短波通信容易受到电磁干扰、天气条件和电离层状态的影响,通信质量可能不稳定。有时,即使设备正常,也可能因为传播条件不佳而难以连接上岸站,这时就得靠“人品”和“耐心”了。
  • 不支持实时语音/视频通话:SailMail主要用于电子邮件传输,无法提供实时语音通话或视频会议功能。

四、海上通信系统的“百家争鸣”:SailMail的“同行们”

除了SailMail,海上通信还有多种选择,它们各自扮演着不同的角色,满足着多样化的需求。

  1. 卫星电话(Satellite Phone):这是远洋通信的“顶流”,通过绕地球运行的通信卫星(如铱星Iridium、海事卫星Inmarsat)实现全球覆盖,提供语音通话、短信和数据传输服务。铱星系统凭借其低地球轨道(LEO)卫星网络,可覆盖地球任何角落,包括两极。海事卫星则主要通过地球同步轨道卫星提供服务。其优点是覆盖范围广、信号稳定,尤其在紧急情况下是重要的生命线;缺点是设备和通信费用相对昂贵,数据传输速度通常不高,尤其是早期系统。不过,随着技术发展,例如“天通一号”等中国自主研发的海事卫星系统也已投入使用,并提供了更便捷的直拨服务。
  2. 星链海事版 (Starlink Maritime):作为新兴的“黑科技”,马斯克的星链(Starlink)也推出了海事服务。它利用近地轨道卫星群提供高速、低延迟的宽带互联网连接,对于需要大量数据传输(如高清视频、远程办公)的船舶来说,无疑是“神兵利器”。但其设备和月费目前仍处于较高水平,对于普通游艇或渔船而言,可能是一笔不小的开支。
  3. 甚高频 (VHF) / 超高频 (UHF) 无线电:这是近岸通信的“老兵”,主要用于船舶之间、船舶与海岸站之间的短距离(通常在20-50海里,约37-93公里)通信,用于日常联络、避碰预警和紧急呼叫(如DSC数字选择性呼叫)。VHF通信设备成本低廉,易于操作,是每艘船的必备品。
  4. 自动识别系统 (AIS):AIS主要用于船舶之间的身份识别和位置信息交换,有助于避免碰撞。它虽然不是直接的通信工具,但通过传输船舶航迹、速度等信息,间接提高了海上安全。
  5. 岸基蜂窝网络 (4G/5G):在沿海区域,船舶可以像陆地用户一样,通过手机信号塔连接4G或5G网络。这提供了最高的传输速度和最便捷的上网体验,但缺点是覆盖范围有限,一旦远离海岸线,信号便会迅速衰减。中国近年来在偏远岛屿和近海区域也加大了4G/5G基站的建设,例如在南沙群岛建立4G基站,显著提升了沿海通信能力。

五、如何选择适合您的海上通信系统?

选择哪种海上通信系统,就像选择出行工具一样,没有最好,只有最适合。您需要综合考虑以下几个因素:

  • 航行区域:是近岸航行还是远洋航行?近岸可选VHF、蜂窝网络,远洋则必须考虑卫星通信或SSB电台。
  • 通信需求:是只发邮件、报平安,还是需要实时语音、甚至观看高清视频?需求不同,选择的系统也不同。
  • 预算:设备投入和每年的通信费用是重要的考量因素。SailMail在运营成本上相对经济,而卫星电话和星链则价格不菲。
  • 对速度和延迟的要求:对实时性要求不高的文本邮件,SailMail足以胜任;如果追求高速上网体验,则需要考虑星链。
  • 技术能力与操作便捷性:如果您是无线电老手,SailMail的设置和操作不会是难题;如果您更倾向于即插即用,卫星电话或Iridium GO!可能更合适。

很多船主会选择“组合拳”策略,比如在船上同时配备SSB电台和卫星电话,互为补充。短波电台作为经济可靠的邮件通道,卫星电话则用于紧急情况或需要高质量语音通话时。

六、海上通信的未来展望

随着科技的进步,海上通信技术也在不断发展。未来,我们可以预见:

  • 多网融合:各种通信系统将更加紧密地融合,实现无缝切换和更广阔的覆盖,例如卫星与岸基网络的深度融合,实现空海跨域协同传输。
  • 宽带化与智能化:更高速的数据传输技术将应用于海上,满足船只日益增长的数据需求,例如甚高频(VHF)宽带数据传输技术的研究。智能化管理系统也将让船上的通信变得更加简单和自动化。
  • 低成本化:随着技术成熟和市场竞争加剧,高性能的海上通信服务有望变得更加普惠,就像智能手机的普及一样。

七、常见问题解答 (FAQ)

Q1: SailMail和Winlink有什么区别? A1: SailMail和Winlink都是基于短波无线电的电子邮件系统。主要区别在于:SailMail是一个为游艇船主服务的非营利组织,使用海事无线电频率,用户无需业余无线电执照即可加入。Winlink则主要面向业余无线电爱好者,使用业余无线电频率,用户需要持有业余无线电执照才能合法使用。两者使用的Airmail/RMS Express软件有共通之处,甚至可以在同一电脑上配置同时连接两类网络。

Q2: 使用SailMail需要哪些设备? A2: 使用SailMail通过其短波无线电网络收发邮件,您需要一台支持数据通信的短波无线电(SSB电台)、一个Pactor调制解调器(如Pactor-III或Pactor-4)、一根合适的SSB天线,以及一台安装有Airmail等兼容软件的Windows系统电脑。

Q3: SailMail的通信速度有多快? A3: SailMail的通信速度相对较慢,主要用于传输文本邮件和小型文件,如GRIB天气预报数据。它的设计理念是“够用就好”,而非追求高速宽带,以适应短波通信的带宽限制和海上恶劣的传播环境。

Q4: 我可以在海上使用手机上网吗? A4: 在靠近海岸线20-50海里(约37-93公里)的范围内,船只通常可以接收到陆地上的4G/5G蜂窝网络信号,从而使用手机上网。但一旦驶入远洋,手机信号便会消失,此时就需要卫星电话、SSB电台等其他海上通信方式。

Q5: 海事卫星电话的费用如何? A5: 海事卫星电话的设备价格从几千元到数万元人民币不等,服务费用则通常按分钟或数据流量计费,月度套餐或预付费分钟包是常见的计费方式。具体费用取决于品牌、型号和使用时长/流量,通常远高于SailMail的年费。

八、结语

航邮SailMail作为一种基于短波无线电的海上电子邮件系统,在数字时代依然焕发着独特的生命力。它以其经济实惠的特点和在偏远海域的可靠性,成为许多航海者与陆地保持联系的“老伙计”。虽然速度不快,且对设备和操作有一定要求,但它在关键时刻能发挥“雪中送炭”的作用,让远洋的航行者不再感到“孤舟一叶,天涯海角”般的寂寞,真正实现“一封家书抵万金”的价值。

引用来源:

  • Global maritime distress and safety system.
  • An introduction to Marine SSB Radio - Icom UK.
  • GMDSS.
  • What are SSB Radios? - Marine Insight.
  • IMSO - What is the GMDSS? - International Mobile Satellite Organization.
  • SSB-HF Marine Radios | Long-Range Vessel Communications - Puget Sound Instrument.
  • Global Maritime Distress and Safety System.
  • What is GMDSS? Global Maritime Distress and Safety System - Danphone.
  • SailMail | Universal email for cruisers: all modes, all oceans.
  • Sailmail - Wikipedia.
  • How to use SSB radio to stay in touch with the shore - Practical Boat Owner.
  • Icom IC-M804 SSB Marine Radio - Mobile Systems.
  • SailMail Primer.
  • 海上通信技术发展与研究综述 - 电信科学.
  • 船舶通信技术发展综述 - 信德海事网.
  • Membership: costs and application - SailMail.
  • Email at Sea - a Cruising Guide on the World Cruising and Sailing Wiki.
  • 无线光通信技术在海上通信中的应用探讨.
  • 海事卫星电话怎么用?哪些品牌好且价格实惠?
  • 船舶远程驾控卫星−岸基集成网络技术研究现状及展望 - SciEngine.
  • CN111147487A - 一种安全的海上数据传输方法 - Google Patents.
  • 海上甚高频宽带数据传输技术研究.
  • 船舶通信系统及新型船舶- CN109802720A - Google Patents.
  • 海事卫星电话系统- CN204258808U - Google Patents.
  • 卫星电话- 维基百科,自由的百科全书.
  • Keep Connected with SSB Radios - ALL AT SEA.
  • 我国海上船舶与陆地通信实现海事卫星号段直拨 - 中国政府网.
  • Email at Sea - Ocean Navigator.
  • Staying Connected at Sea | Cruising World.
  • 卫星电话在海洋中可用吗?全面指南 - Crate Club.
  • CN101908940A - 一种海上远程实时数据传输系统与数据传输方法 - Google Patents.
  • 海上观测平台数据传输标准化技术研究-期刊-万方数据知识服务平台.
  • No Internet? Use a Radio! Email Access via HF Radio - Sailing Eurybia.
  • SailMail......帆船海上長航時收發email的好朋友 - MedCruise Rhapsody - 痞客邦.
  • Quick-Start Guide to Sailmail, Airmail, and Winlink Table of Contents - DockSide Radio.
  • About - SailMail.
  • Free nautical charts & publications: One page version.
  • 什么是航邮SailMail - 册册睿.
  • 一邊航海一邊靠軟體開發賺錢? : r/sailing - Reddit.
  • Winlink,值得搞吗? : r/amateurradio - Reddit.
  • 在墨西哥巡航6个月的费用(2022年1月- r/SailboatCruising - Reddit.
  • 疫情困于加勒比海24名中学生驾帆船横渡大西洋回家 - 海事服务网CNSS.
  • Dud Waix Hlangb Hvib - Research Foundation Language and Religion 语言宗教研究基金会.
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