Монтажер: Юлинк Медиа
Во второй половине 2021 года британский космический стартап SpaceLacuna впервые использовал радиотелескоп в Двингелоо, Нидерланды, чтобы отразить LoRa обратно с Луны. Это был определенно впечатляющий эксперимент с точки зрения качества сбора данных, поскольку одно из сообщений даже содержало полный кадр LoRaWAN®.
Lacuna Speed использует набор спутников на низкой околоземной орбите для получения информации от датчиков, интегрированных с оборудованием Semtech LoRa и наземной радиочастотной технологией. Спутник пролетает над полюсами Земли каждые 100 минут на высоте 500 километров. Поскольку Земля вращается, спутники покрывают земной шар. LoRaWAN используется спутниками, что экономит заряд батареи, а сообщения хранятся непродолжительное время, пока не пройдут через сеть наземных станций. Затем данные передаются приложению в наземной сети или могут быть просмотрены в веб-приложении.
На этот раз сигнал LoRa, отправленный лакуной Speed, длился 2,44 секунды и был принят тем же чипом с расстоянием распространения около 730 360 километров, что может быть самым большим расстоянием передачи сообщений LoRa на данный момент.
Что касается спутниково-земной связи на основе технологии LoRa, то на конференции TTN (TheThings Network) в феврале 2018 года была достигнута важная веха, доказавшая возможность применения LoRa в спутниковом Интернете вещей. Во время живой демонстрации приемник уловил сигналы LoRa с низкоорбитального спутника.
Сегодня использование существующих маломощных технологий Интернета вещей большого радиуса действия, таких как LoRa или NB-IoT, для обеспечения прямой связи между устройствами Интернета вещей и спутниками на орбите по всему миру, можно считать частью рынка глобальных сетей с низким энергопотреблением. Эти технологии представляют собой интересное применение, пока их коммерческая ценность не получит широкого признания.
Semtech запустила LR-FHSS, чтобы заполнить рыночный пробел в сфере IoT-подключений
Semtech работала над LR-FHSS последние несколько лет и официально объявила о добавлении поддержки LR-FHSS в платформу LoRa в конце 2021 года.
LR-FHSS называется LongRange – Распространение спектра со скачкообразной перестройкой частоты. Как и LoRa, это технология модуляции физического уровня, имеющая практически те же характеристики, что и LoRa, такие как чувствительность, поддержка полосы пропускания и т. д.
LR-FHSS теоретически способен поддерживать миллионы конечных узлов, что значительно увеличивает пропускную способность сети и решает проблему перегрузки каналов, которая ранее ограничивала рост LoRaWAN. Кроме того, LR-FHSS обладает высокой защитой от помех, устраняет конфликты пакетов за счет повышения спектральной эффективности и имеет возможность модуляции со скачкообразной перестройкой частоты восходящей линии связи.
Благодаря интеграции LR-FHSS LoRa больше подходит для приложений с большим количеством терминалов и большими пакетами данных. Таким образом, спутниковая программа LoRa со встроенными функциями LR-FHSS имеет множество преимуществ:
1. Он может получить доступ к в десять раз большей терминальной емкости сети LoRa.
2. Расстояние передачи больше, до 600-1600 км;
3. Более сильная защита от помех;
4. Достигнуто снижение затрат, включая затраты на управление и развертывание (не требуется разработки дополнительного оборудования, имеются собственные возможности спутниковой связи).
Трансиверы Semtech LoRaSX1261, SX1262 и платформы LoRaEdgeTM, а также эталонный дизайн шлюза V2.1 уже поддерживаются lr-fhss. Таким образом, в практических приложениях обновление программного обеспечения и замена терминала и шлюза LoRa могут сначала улучшить пропускную способность сети и возможности защиты от помех. В сетях LoRaWAN, где развернут шлюз V2.1, операторы могут включить новую функцию путем простого обновления прошивки шлюза.
Интегрированный LR – FHSS
LoRa продолжает расширять портфолио приложений
BergInsight, исследовательский институт Интернета вещей, опубликовал отчет об исследовании спутникового Интернета. Данные показали, что, несмотря на неблагоприятное воздействие COVID-19, число пользователей спутникового Интернета в мире по-прежнему выросло до 3,4 миллиона в 2020 году. Ожидается, что в ближайшие несколько лет глобальные пользователи спутникового интернета вырастут на 35,8% и достигнут 15,7 миллиона человек. в 2025 году.
В настоящее время только 10% регионов мира имеют доступ к услугам спутниковой связи, что обеспечивает широкое рыночное пространство для развития спутникового Интернета, а также возможность для маломощного спутникового Интернета.
LR-FHSS также будет способствовать внедрению LoRa во всем мире. Добавление ПОДДЕРЖКИ LR-FHSS к платформе LoRa не только поможет ей обеспечить более экономичную и повсеместную связь с удаленными районами, но и станет важным шагом на пути к крупномасштабному развертыванию Интернета в густонаселенных районах. Будет и дальше способствовать глобальному развертыванию LoRa и дальнейшему расширению инновационных приложений:
-
Поддержка спутниковых Iot-сервисов
LR-FHSS позволяет спутникам подключаться к обширным удаленным районам земного шара, обеспечивая потребности в позиционировании и передаче данных в районах без покрытия сети. Варианты использования LoRa включают отслеживание дикой природы, обнаружение контейнеров на судах в море, поиск скота на пастбищах, интеллектуальные сельскохозяйственные решения для повышения урожайности и отслеживание активов глобальной дистрибуции для повышения эффективности цепочки поставок.
-
Поддержка более частого обмена данными
В предыдущих приложениях LoRa, таких как логистика и отслеживание активов, «умные» здания и парки, «умные дома» и «умные сообщества», количество модулированных семафоров LoRa в воздухе значительно увеличится из-за более длинных сигналов и более частого обмена сигналами в этих приложениях. Возникшую проблему перегрузки каналов при развитии LoRaWAN также можно решить путем модернизации терминалов LoRa и замены шлюзов.
-
Увеличьте глубину покрытия в помещении
Помимо расширения пропускной способности сети, LR-FHSS позволяет использовать более глубокие конечные узлы внутри одной и той же сетевой инфраструктуры, повышая масштабируемость крупных IOT-проектов. LoRa, например, является предпочтительной технологией на мировом рынке интеллектуальных счетчиков, а расширенное покрытие помещений еще больше укрепит ее позиции.
Все больше игроков в маломощном спутниковом Интернете вещей
Зарубежные спутниковые проекты LoRa продолжают появляться
McKinsey прогнозирует, что к 2025 году космические интернет-технологии могут стоить от 560 до 850 миллиардов долларов, что, вероятно, является основной причиной, почему так много компаний гонятся за этим рынком. В настоящее время почти десятки производителей предложили планы создания спутниковых сетей Интернета.
С точки зрения зарубежного рынка, спутниковый Интернет является важной областью инноваций на рынке Интернета. LoRa, как часть маломощного спутникового Интернета вещей, нашла ряд применений на зарубежных рынках:
В 2019 году Space Lacuna и Miromico начали коммерческие испытания интернет-проекта LoRa Satellite, который в следующем году был успешно применен в сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды или отслеживании активов. Используя LoRaWAN, устройства Интернета с батарейным питанием могут продлить срок службы и сэкономить на эксплуатации и техническом обслуживании.
IRNAS сотрудничала с Space Lacuna для изучения новых вариантов использования технологии LoRaWAN, включая отслеживание дикой природы в Антарктиде и буев с использованием сети LoRaWAN для развертывания плотных сетей датчиков в морской среде для поддержки швартовки и рафтинга.
Swarm (приобретенная Space X) интегрировала устройства LoRa от Semtech в свои решения для подключения, чтобы обеспечить двустороннюю связь между спутниками на низкой околоземной орбите. Открыты новые сценарии использования Интернета вещей (IoT) для Swarm в таких областях, как логистика, сельское хозяйство, подключенные автомобили и энергетика.
Inmarsat в партнерстве с Actility сформировал сеть Inmarsat LoRaWAN — платформу, основанную на магистральной сети Inmarsat ELERA, которая предоставит множество решений для клиентов Интернета в таких секторах, как сельское хозяйство, энергетика, нефть и газ, горнодобывающая промышленность и логистика.
В конце концов
На зарубежном рынке существует не только множество зрелых приложений проекта. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark и многие другие пытаются использовать сеть LoRaWAN, чтобы предлагать услуги Интернета по более низкой цене, с большей пропускной способностью и более широким покрытием.
Хотя технологию LoRa также можно использовать для заполнения пробелов в сельских районах и океанах, где отсутствует традиционное интернет-покрытие, это отличный способ решить проблему «Интернета для всего».
Однако с точки зрения внутреннего рынка развитие LoRa в этом аспекте все еще находится в зачаточном состоянии. По сравнению с зарубежными странами здесь больше трудностей: со стороны спроса покрытие сети Инмарсат уже очень хорошее, и данные могут передаваться в обоих направлениях, поэтому оно не является сильным; С точки зрения применения Китай по-прежнему относительно ограничен, в основном сосредотачиваясь на контейнерных проектах. Ввиду вышеизложенных причин отечественным спутниковым предприятиям сложно продвигать применение LR-FHSS. С точки зрения капитала, проекты этого типа во многом зависят от капитальных вложений из-за большой неопределенности, больших или малых проектов и длинных циклов.
Время публикации: 18 апреля 2022 г.