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卫星物联网:物联网连接的新范式_0

时间:2023-03-17 01:11:50 科技观察

物联网正在迅速扩大其对生活许多方面的影响,包括商业、物流和日常活动。在更新、更智能的技术、更节能的产品和通信技术的帮助下,令人兴奋的新用例正在兴起。事实上,物联网看起来将成为未来几年最重要的技术之一。能够跟踪事物和材料,监控资产和环境状况,并实现更高效和更具创意的医疗保健解决方案,这些都是使用智能和物联网的好处。自动化还可以减少运营费用。除了数据收集,物联网还可以形成一个生态系统。在这个生态系统中,联合与合作对于简化程序和提高可靠性至关重要。机器学习或边缘计算等已取得长足进步的其他已开发技术有望在这种情况下很好地集成并提供重要价值。电信提供商和企业正在寻找基于物联网的全面全球覆盖解决方案,目标是将物联网提供的好处扩展到由于技术或经济原因通常无法使用的地理区域。对于许多不同的行业,包括运输、车队管理、物流、太阳能、石油和天然气开采、海上监测、公用事业、智能计量、农业、环境监测、采矿等,物联网操作在网络薄弱或没有网络的偏远地区运行连通性。地区真的很重要。这种观点表明,最好的行动方案是使用可以与当前物联网地面网络集成的基于卫星的技术。因此,卫星发挥着独特而关键的功能,将地面网络无法访问或无法访问的偏远地理区域(例如偏远陆地和近海)带入该生态系统。物联网(IoT)正在以指数速度扩展。随着越来越多的设备连接到互联网,包括昂贵的农场设备和家庭恒温器,消费者可以访问丰富的数据源,以帮助他们提供更好的服务并负责任地管理环境。通信技术的每次迭代都没有显着提高覆盖范围。在3G网络仍然无效的偏远和农村地区,5G网络可能无法在同一地区有效。尽管像LoRaWAN(远程广域网)这样的低功耗广域网正在迅速普及,但总会有难以到达或经济上不可行的地方。这些地区将继续见证对通过互联网和近地轨道卫星连接的设备和设备的巨大需求,以便在特定的垂直细分市场提供急需的服务。凭借其广泛的覆盖范围,卫星通信成为物联网必不可少的。单个卫星网络具有有效覆盖整个地球的能力。这意味着单个设备在全球范围内移动时可以继续使用单一网络和单一连接类型。卫星在其他通信方式无法到达的偏远地区(例如蜂窝或Wi-Fi)以及基础设施薄弱或不存在的地区(例如大洋中部)具有优势。用于卫星连接和物联网设备的LoRa一家名为Semtech的公司开发了LoRa技术,这是一种专门为远程、低功耗通信创建的新无线协议。远程无线电(LoRa)主要针对M2M(机器对机器)和物联网网络。借助这项技术,在同一网络上运行的许多应用程序将能够通过公共或多租户网络进行连接。一个LoRa网关可以管理多达数百万个节点。由于信号可以在几乎不需要基础设施的情况下传播很远的距离,因此构建网络既便宜又快速。为了延长节点的电池寿命并增加网络容量,LoRa还包括可调节数据速率算法。LoRa协议具有多层用于安全通信,包括网络、应用程序和设备级别的加密。现在,通过LoRaWAN(远程广域网)将地面网络与全球卫星连接起来既简单又经济。最近,Senet、WyldNetworks、EutelsatCommunications和TrakAssure组成的联盟将LoRaWAN低地球轨道卫星星座夷为平地。该策略展示了LoRaWan标准如何仍可用于增加全球卫星连接。世界各地的客户现在可以使用集成的、更具互操作性的地面和卫星LoRaWAN网络连接。将LoRa用于卫星连接和物联网设备的好处物联网的主要问题是成本和能源效率。两者的效率变得更加难以实现,特别是与远程卫星通信相比,远程卫星通信需要在更远的距离上提供更大的功率。好消息是LoRa是一种可以帮助克服这些困难的简单解决方案。这是因为LoRa更便宜、功耗更低、范围更广、带宽更低。由于LoRaWAN易于安装和低功耗,大多数企业认为它是基于卫星的物联网设备的最佳选择。为了允许卫星连接,LoRaWAN标准现在包括LR-FHSS参数。此设置使LoRaWAN能够有效地与全球不同的卫星进行通信。借助LR-FHSS(远程跳频扩频),LoRa变得更加可靠,并且可以在LoRaWAN连接期间使用多个频段进行单次传输。此外,该参数不太容易受到重要的远程通信参数的影响,例如增加的容量和本地干扰。通过卫星物联网满足远程连接的需求物联网目前正获得巨大的发展势头,几乎在每个可以连接互联网的地方都得到了利用。在一些涉及远程位置的应用程序中,只要满足远程和一致连接的要求,部署此类技术对消费者来说可能是一件好事。尽管目前面临着巨大的挑战,但这为未来卫星物联网技术的发展铺平了道路。