Urednik: Ulink Media
V drugi polovici leta 2021 je britansko vesoljsko zagonsko podjetje SpaceLacuna prvič uporabilo radijski teleskop v Dwingelooju na Nizozemskem, da bi odbil signal LoRa nazaj z Lune. To je bil vsekakor impresiven poskus glede kakovosti zajemanja podatkov, saj je eno od sporočil vsebovalo celoten okvir LoRaWAN®.
Lacuna Speed uporablja niz satelitov v nizki Zemljini orbiti za sprejemanje informacij iz senzorjev, integriranih s Semtechovo LoRa opremo in zemeljsko radiofrekvenčno tehnologijo. Satelit lebdi nad zemeljskima poloma vsakih 100 minut na višini 500 kilometrov. Ko se Zemlja vrti, sateliti pokrivajo ves svet. Sateliti uporabljajo LoRaWAN, kar prihrani življenjsko dobo baterije, sporočila pa se shranjujejo kratek čas, dokler ne preidejo skozi omrežje zemeljskih postaj. Podatki se nato posredujejo aplikaciji v zemeljskem omrežju ali pa si jih je mogoče ogledati v spletni aplikaciji.
Tokrat je signal LoRa, ki ga je poslala lacuna Speed, trajal 2,44 sekunde in ga je sprejel isti čip, s širitveno razdaljo približno 730.360 kilometrov, kar je morda najdaljša razdalja prenosa sporočila LoRa doslej.
Ko gre za komunikacijo med sateliti in zemljo, ki temelji na tehnologiji LoRa, je bil februarja 2018 na konferenci TTN (TheThings Network) dosežen mejnik, ki je dokazal možnost uporabe LoRa v satelitskem internetu stvari. Med demonstracijo v živo je sprejemnik zaznal signale LoRa iz satelita v nizki orbiti.
Danes lahko izkoriščanje obstoječih nizkoenergijskih tehnologij interneta stvari z dolgim dosegom, kot sta LoRa ali NB-IoT, za zagotavljanje neposredne komunikacije med napravami interneta stvari in sateliti v orbiti po vsem svetu štejemo za del trga nizkoenergijskih omrežij WAN. Te tehnologije so zanimiva aplikacija, dokler njihova komercialna vrednost ne bo splošno sprejeta.
Semtech je predstavil LR-FHSS, da bi zapolnil tržno vrzel na področju povezljivosti interneta stvari (IoT).
Semtech že nekaj let dela na LR-FHSS in je konec leta 2021 uradno napovedal dodajanje podpore za LR-FHSS platformi LoRa.
LR-FHSS se imenuje LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Tako kot LoRa gre za tehnologijo modulacije fizičnega sloja z večino enakih zmogljivosti kot LoRa, kot so občutljivost, podpora pasovne širine itd.
LR-FHSS je teoretično sposoben podpirati milijone končnih vozlišč, kar znatno poveča zmogljivost omrežja in rešuje problem preobremenjenosti kanalov, ki je prej omejeval rast LoRaWAN. Poleg tega ima LR-FHSS visoko stopnjo odpornosti proti motnjam, zmanjšuje trčenje paketov z izboljšanjem spektralne učinkovitosti in ima zmožnost modulacije frekvenčnih skokov v smeri navzgor.
Z integracijo LR-FHSS je LoRa primernejši za aplikacije z gostimi terminali in velikimi podatkovnimi paketi. Zato ima satelitski program LoRa z integriranimi funkcijami LR-FHSS več prednosti:
1. Dostopa lahko do desetkrat večje zmogljivosti terminala kot omrežje LoRa.
2. Prenosna razdalja je daljša, do 600-1600 km;
3. Močnejša zaščita pred motnjami;
4. Doseženi so bili nižji stroški, vključno s stroški upravljanja in uvajanja (ni treba razvijati dodatne strojne opreme in na voljo so lastne satelitske komunikacijske zmogljivosti).
lr-fhss že podpira oddajnike-sprejemnike LoRaSX1261 in SX1262 ter platforme LoRaEdgeTM podjetja Semtech, kot tudi referenčno zasnovo prehoda V2.1. Zato lahko v praktičnih aplikacijah nadgradnja programske opreme in zamenjava terminala in prehoda LoRa najprej izboljšata zmogljivost omrežja in zmožnost preprečevanja motenj. V omrežjih LoRaWAN, kjer je bil nameščen prehod V2.1, lahko operaterji omogočijo novo funkcijo s preprosto nadgradnjo vdelane programske opreme prehoda.
Integrirani LR – FHSS
LoRa še naprej širi svoj portfelj aplikacij
BergInsight, inštitut za raziskave trga interneta stvari, je objavil raziskovalno poročilo o satelitskem internetu stvari. Podatki so pokazali, da se je kljub negativnemu vplivu COVID-19 število svetovnih uporabnikov satelitskega interneta stvari v letu 2020 še vedno povečalo na 3,4 milijona. Pričakuje se, da se bo število svetovnih uporabnikov satelitskega interneta stvari v naslednjih nekaj letih povečalo s 35,8-odstotno letno stopnjo rasti in do leta 2025 doseglo 15,7 milijona.
Trenutno ima le 10 % svetovnih regij dostop do satelitskih komunikacijskih storitev, kar zagotavlja širok tržni prostor za razvoj satelitskega interneta stvari (IoT) in priložnost za satelitski internet stvari z nizko porabo energije.
LR-FHSS bo prav tako spodbudil globalno uvajanje LoRa. Dodatek podpore za LR-FHSS platformi LoRa ne bo le pomagal zagotoviti stroškovno učinkovitejše in vseprisotne povezljivosti z oddaljenimi območji, temveč bo tudi pomemben korak k obsežni uvedbi interneta stvari na gosto poseljenih območjih. To bo še dodatno spodbudilo globalno uvajanje LoRa in razširilo inovativne aplikacije:
-
Podpora za storitve satelitskega interneta stvari
LR-FHSS omogoča satelitom povezavo z obsežnimi oddaljenimi območji sveta, kar podpira potrebe po pozicioniranju in prenosu podatkov na območjih brez omrežne pokritosti. Primeri uporabe LoRa vključujejo sledenje divjih živali, lociranje kontejnerjev na ladjah na morju, lociranje živine na pašnikih, inteligentne kmetijske rešitve za izboljšanje pridelka in sledenje globalnih distribucijskih sredstev za izboljšanje učinkovitosti dobavne verige.
-
Podpora za pogostejšo izmenjavo podatkov
V prejšnjih aplikacijah LoRa, kot so logistika in sledenje sredstev, pametne stavbe in parki, pametni domovi in pametne skupnosti, se bo število moduliranih semaforjev LoRa v zraku znatno povečalo zaradi daljših signalov in pogostejših izmenjav signalov v teh aplikacijah. Nastali problem preobremenjenosti kanalov z razvojem LoRaWAN je mogoče rešiti tudi z nadgradnjo terminalov LoRa in zamenjavo prehodov.
-
Izboljšajte pokritost globine v zaprtih prostorih
Poleg širitve omrežne zmogljivosti LR-FHSS omogoča globlja notranja končna vozlišča znotraj iste omrežne infrastrukture, kar povečuje skalabilnost velikih projektov interneta stvari. LoRa je na primer tehnologija izbire na svetovnem trgu pametnih števcev, izboljšana pokritost v zaprtih prostorih pa bo še okrepila njen položaj.
Vedno več akterjev v nizkoenergijskem satelitskem internetu stvari
Projekti satelitov LoRa v tujini se še naprej pojavljajo
McKinsey je napovedal, da bi lahko vesoljski internet stvari do leta 2025 dosegel vrednost od 560 do 850 milijard dolarjev, kar je verjetno glavni razlog, zakaj toliko podjetij lovi ta trg. Trenutno je skoraj deset proizvajalcev predlagalo načrte za mreženje satelitskega interneta stvari.
Z vidika čezmorskega trga je satelitski internet stvari pomembno področje inovacij na trgu. LoRa, kot del nizkoenergijskega satelitskega interneta stvari, je bil na čezmorskih trgih deležen številnih aplikacij:
Leta 2019 sta Space Lacuna in Miromico začela s komercialnimi preizkusi projekta interneta stvari LoRa Satellite, ki je bil naslednje leto uspešno uporabljen v kmetijstvu, spremljanju okolja ali sledenju premoženja. Z uporabo LoRaWAN lahko naprave interneta stvari na baterije podaljšajo svojo življenjsko dobo in prihranijo pri stroških delovanja in vzdrževanja.
IRNAS je sodeloval s Space Lacuna, da bi raziskal nove načine uporabe tehnologije LoRaWAN, vključno s sledenjem divjih živali na Antarktiki in bojami z uporabo omrežja LoRaWAN za namestitev gostih omrežij senzorjev v morskem okolju za podporo privezovanju in raftingu.
Swarm (ki ga je prevzel Space X) je v svoje rešitve za povezljivost integriral Semtechove naprave LoRa, da bi omogočil dvosmerno komunikacijo med sateliti v nizki Zemljini orbiti. S tem je Swarmu odprl nove scenarije uporabe interneta stvari (IoT) na področjih, kot so logistika, kmetijstvo, povezani avtomobili in energija.
Inmarsat je sklenil partnerstvo z Actilityjem pri oblikovanju omrežja Inmarsat LoRaWAN, platforme, ki temelji na hrbteničnem omrežju Inmarsat ELERA in bo nudila bogastvo rešitev za stranke interneta stvari v sektorjih, kot so kmetijstvo, energetika, nafta in plin, rudarstvo ter logistika.
Na koncu
Na čezmorskem trgu ni le veliko zrelih aplikacij projekta. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark in mnogi drugi poskušajo izkoristiti omrežje LoRaWAN za ponujanje storitev interneta stvari po nižji ceni, z večjo zmogljivostjo in širšo pokritostjo.
Čeprav se tehnologija LoRa lahko uporablja tudi za zapolnjevanje vrzeli na podeželju in v oceanih, kjer primanjkuje tradicionalne internetne pokritosti, je odličen način za reševanje problema »interneta vsega«.
Vendar pa je z vidika domačega trga razvoj LoRa na tem področju še v povojih. V primerjavi s tujino se sooča z več težavami: na strani povpraševanja je pokritost omrežja Inmarsat že zelo dobra in se podatki lahko prenašajo v obe smeri, zato ni močna; Kar zadeva uporabo, je Kitajska še vedno relativno omejena, saj se osredotoča predvsem na kontejnerske projekte. Zaradi zgoraj navedenih razlogov je za domača satelitska podjetja težko spodbujati uporabo LR-FHSS. Kar zadeva kapital, so tovrstni projekti zaradi velikih negotovosti, velikih ali majhnih projektov in dolgih ciklov v veliki meri odvisni od kapitalskih vložkov.
Čas objave: 18. april 2022