Redaktor: Ulink Media
V druhej polovici roka 2021 britský vesmírny startup SpaceLacuna prvýkrát použil rádioteleskop v holandskom Dwingeloo na odraz signálu LoRa z Mesiaca. Z hľadiska kvality zachytených údajov to bol určite pôsobivý experiment, keďže jedna zo správ dokonca obsahovala kompletný snímkový záznam LoRaWAN®.
Lacuna Speed využíva sadu satelitov na nízkej obežnej dráhe Zeme na príjem informácií zo senzorov integrovaných so zariadením LoRa od spoločnosti Semtech a pozemnou rádiofrekvenčnou technológiou. Satelit sa vznáša nad zemskými pólmi každých 100 minút vo výške 500 kilometrov. Ako sa Zem otáča, satelity pokrývajú celú zemeguľu. Satelitmi sa používa LoRaWAN, čo šetrí životnosť batérie a správy sa ukladajú na krátky čas, kým neprejdú sieťou pozemných staníc. Dáta sa potom prenášajú do aplikácie v pozemnej sieti alebo si ich možno pozrieť vo webovej aplikácii.
Tentoraz signál LoRa odoslaný zariadením lacuna Speed trval 2,44 sekundy a bol prijatý rovnakým čipom, pričom jeho šírenie dosiahlo vzdialenosť približne 730 360 kilometrov, čo môže byť doteraz najdlhšia vzdialenosť prenosu správy LoRa.
Pokiaľ ide o komunikáciu medzi satelitmi a zemou založenú na technológii LoRa, na konferencii TTN (TheThings Network) vo februári 2018 sa dosiahol míľnik, ktorý dokázal možnosť uplatnenia LoRa v satelitnom internete vecí. Počas živej demonštrácie prijímač zachytil signály LoRa zo satelitu na nízkej obežnej dráhe.
V súčasnosti možno využitie existujúcich nízkopríkonových technológií internetu vecí s dlhým dosahom, ako sú LoRa alebo NB-IoT, na zabezpečenie priamej komunikácie medzi zariadeniami internetu vecí a satelitmi na obežnej dráhe okolo sveta považovať za súčasť trhu s nízkopríkonovými sieťami WAN. Tieto technológie predstavujú zaujímavú aplikáciu, kým nebude ich komerčná hodnota široko akceptovaná.
Spoločnosť Semtech uviedla na trh LR-FHSS, aby vyplnila medzeru na trhu v oblasti konektivity internetu vecí.
Spoločnosť Semtech pracuje na LR-FHSS už niekoľko rokov a koncom roka 2021 oficiálne oznámila pridanie podpory LR-FHSS do platformy LoRa.
LR-FHSS sa nazýva LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Podobne ako LoRa ide o technológiu modulácie fyzickej vrstvy s väčšinou rovnakých vlastností ako LoRa, ako je citlivosť, podpora šírky pásma atď.
LR-FHSS je teoreticky schopný podporovať milióny koncových uzlov, čo výrazne zvyšuje kapacitu siete a rieši problém preťaženia kanálov, ktorý predtým obmedzoval rast LoRaWAN. Okrem toho má LR-FHSS vysokú odolnosť voči rušeniu, zmierňuje kolízie paketov zlepšením spektrálnej účinnosti a má schopnosť modulácie s preskakovaním frekvencie uplinku.
Vďaka integrácii LR-FHSS je LoRa vhodnejšia pre aplikácie s hustými terminálmi a veľkými dátovými paketmi. Satelitný program LoRa s integrovanými funkciami LR-FHSS má preto viacero výhod:
1. Dokáže pristupovať k desaťnásobnej kapacite terminálu v porovnaní so sieťou LoRa.
2. Prenosová vzdialenosť je dlhšia, až 600 – 1600 km;
3. Silnejšie proti rušeniu;
4. Dosiahli sa nižšie náklady vrátane nákladov na správu a nasadenie (nie je potrebné vyvíjať žiadny ďalší hardvér a k dispozícii sú vlastné satelitné komunikačné kapacity).
Transceivery LoRaSX1261 a SX1262 od spoločnosti Semtech a platformy LoRaEdge™, ako aj referenčný návrh brány V2.1, sú už podporované systémom lr-fhss. Preto v praktických aplikáciách môže aktualizácia softvéru a výmena terminálu a brány LoRa najprv zlepšiť kapacitu siete a odolnosť voči rušeniu. V sieťach LoRaWAN, kde bola nasadená brána V2.1, môžu operátori novú funkciu povoliť jednoduchou aktualizáciou firmvéru brány.
Integrovaný LR – FHSS
LoRa naďalej rozširuje svoje portfólio aplikácií
BergInsight, inštitút pre prieskum trhu v oblasti internetu vecí, zverejnil výskumnú správu o satelitnom internete vecí. Údaje ukázali, že napriek nepriaznivému vplyvu pandémie COVID-19 sa počet globálnych používateľov satelitného internetu vecí v roku 2020 stále zvýšil na 3,4 milióna. Očakáva sa, že globálni používatelia satelitného internetu vecí v najbližších rokoch porastú medziročným tempom rastu 35,8 % a v roku 2025 dosiahnu 15,7 milióna.
V súčasnosti má iba 10 % svetových regiónov prístup k satelitným komunikačným službám, čo poskytuje široký trhový priestor pre rozvoj satelitného internetu vecí, ako aj príležitosť pre nízkoenergetický satelitný internet vecí.
LR-FHSS bude tiež poháňať globálne nasadenie LoRa. Pridanie podpory pre LR-FHSS k platforme LoRa jej nielen pomôže zabezpečiť nákladovo efektívnejšie a všadeprítomné pripojenie do odľahlých oblastí, ale tiež bude znamenať významný krok smerom k rozsiahlemu nasadeniu internetu vecí v husto osídlených oblastiach. Ďalej podporí globálne nasadenie LoRa a ďalej rozšíri inovatívne aplikácie:
-
Podpora satelitných služieb internetu vecí
LR-FHSS umožňuje satelitom pripojiť sa k rozsiahlym odľahlým oblastiam sveta, čím podporuje potreby určovania polohy a prenosu údajov v oblastiach bez pokrytia sieťou. Medzi prípady použitia LoRa patrí sledovanie voľne žijúcich živočíchov, lokalizácia kontajnerov na lodiach na mori, lokalizácia hospodárskych zvierat na pastvinách, inteligentné poľnohospodárske riešenia na zlepšenie výnosov plodín a sledovanie globálnych distribučných aktív s cieľom zlepšiť efektívnosť dodávateľského reťazca.
-
Podpora pre častejšiu výmenu údajov
V predchádzajúcich aplikáciách LoRa, ako je logistika a sledovanie majetku, inteligentné budovy a parky, inteligentné domy a inteligentné komunity, sa počet modulovaných semaforov LoRa vo vzduchu výrazne zvýši v dôsledku dlhších signálov a častejších výmen signálov v týchto aplikáciách. Výsledný problém s preťažením kanálov pri rozvoji LoRaWAN možno vyriešiť aj modernizáciou terminálov LoRa a výmenou brán.
-
Zlepšite pokrytie hĺbky v interiéri
Okrem rozšírenia kapacity siete umožňuje LR-FHSS hlbšie umiestnenie vnútorných koncových uzlov v rámci tej istej sieťovej infraštruktúry, čím sa zvyšuje škálovateľnosť veľkých projektov internetu vecí. Napríklad LoRa je preferovanou technológiou na globálnom trhu s inteligentnými meračmi a rozšírené pokrytie v interiéri ešte viac posilní jej pozíciu.
Stále viac a viac hráčov v oblasti nízkoenergetického satelitného internetu vecí
Projekty satelitov LoRa v zahraničí sa naďalej objavujú
Spoločnosť McKinsey predpovedala, že hodnota vesmírneho internetu vecí by mohla do roku 2025 dosiahnuť 560 až 850 miliárd dolárov, čo je pravdepodobne hlavný dôvod, prečo sa toľko spoločností usiluje o tento trh. V súčasnosti takmer desiatky výrobcov navrhli plány na vytvorenie satelitných sietí internetu vecí.
Z pohľadu zámorského trhu je satelitný internet vecí dôležitou oblasťou inovácií. LoRa, ako súčasť nízkoenergetického satelitného internetu vecí, zaznamenala na zámorských trhoch množstvo aplikácií:
V roku 2019 začali spoločnosti Space Lacuna a Miromico komerčné testovanie projektu internetu vecí LoRa Satellite, ktorý bol v nasledujúcom roku úspešne aplikovaný v poľnohospodárstve, monitorovaní životného prostredia alebo sledovaní majetku. Vďaka použitiu LoRaWAN môžu zariadenia internetu vecí napájané z batérií predĺžiť svoju životnosť a ušetriť náklady na prevádzku a údržbu.
Spoločnosť IRNAS nadviazala partnerstvo so spoločnosťou Space Lacuna s cieľom preskúmať nové využitie technológie LoRaWAN vrátane sledovania voľne žijúcich živočíchov v Antarktíde a bójí pomocou siete LoRaWAN na nasadenie hustých sietí senzorov v morskom prostredí na podporu kotvenia a raftingu.
Spoločnosť Swarm (ktorú získala spoločnosť Space X) integrovala zariadenia LoRa od spoločnosti Semtech do svojich riešení pre pripojenie, aby umožnila obojsmernú komunikáciu medzi satelitmi na nízkej obežnej dráhe Zeme. Otvorila tak nové scenáre využitia internetu vecí (IoT) pre spoločnosť Swarm v oblastiach ako logistika, poľnohospodárstvo, prepojené autá a energetika.
Spoločnosť Inmarsat sa spojila so spoločnosťou Actility s cieľom vytvoriť sieť Inmarsat LoRaWAN, platformu založenú na chrbticovej sieti Inmarsat ELERA, ktorá poskytne množstvo riešení pre zákazníkov internetu vecí v odvetviach vrátane poľnohospodárstva, energetiky, ropy a plynu, baníctva a logistiky.
Na konci
Na zámorskom trhu existuje nielen mnoho vyspelých aplikácií projektu. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark a mnoho ďalších sa snaží využiť sieť LoRaWAN na ponúkanie služieb internetu vecí za nižšie náklady, s väčšou kapacitou a širším pokrytím.
Hoci sa technológia LoRa dá použiť aj na vyplnenie medzier vo vidieckych oblastiach a oceánoch, kde chýba tradičné internetové pokrytie, je to skvelý spôsob, ako riešiť „internet všetkého“.
Z pohľadu domáceho trhu je však rozvoj LoRa v tomto aspekte stále v plienkach. V porovnaní so zahraničím čelí väčším ťažkostiam: na strane dopytu je pokrytie siete Inmarsat už veľmi dobré a dáta je možné prenášať v oboch smeroch, takže nie je silné; Pokiaľ ide o aplikáciu, Čína je stále relatívne obmedzená a zameriava sa najmä na kontajnerové projekty. Vzhľadom na vyššie uvedené dôvody je pre domáce satelitné podniky ťažké propagovať aplikáciu LR-FHSS. Z hľadiska kapitálu sú projekty tohto typu do značnej miery závislé od kapitálových vstupov kvôli veľkej neistote, veľkým alebo malým projektom a dlhým cyklom.
Čas uverejnenia: 18. apríla 2022