Redaktor: Ulink Media
V druhé polovině roku 2021 britský vesmírný startup SpaceLacuna poprvé použil radioteleskop v nizozemském Dwingeloo k odrazu signálu LoRa zpět z Měsíce. Z hlediska kvality snímaných dat se jednalo o působivý experiment, jelikož jedna ze zpráv dokonce obsahovala kompletní snímek LoRaWAN®.
Lacuna Speed využívá sadu satelitů na nízké oběžné dráze Země k příjmu informací ze senzorů integrovaných s LoRa zařízením od společnosti Semtech a pozemní radiofrekvenční technologií. Družice se vznáší nad zemskými póly každých 100 minut v nadmořské výšce 500 kilometrů. Jak se Země otáčí, satelity pokrývají celou zeměkouli. Družice využívají technologii LoRaWAN, která šetří životnost baterie, a zprávy se ukládají na krátkou dobu, dokud neprojdou sítí pozemních stanic. Data jsou poté přenášena do aplikace v pozemní síti nebo si je lze prohlédnout ve webové aplikaci.
Tentokrát signál LoRa vyslaný čipem lacuna Speed trval 2,44 sekundy a byl přijat stejným čipem, s dosahem šíření přibližně 730 360 kilometrů, což může být dosud nejdelší vzdálenost přenosu zprávy LoRa.
Pokud jde o komunikaci mezi satelity a zemí založenou na technologii LoRa, byl na konferenci TTN (TheThings Network) v únoru 2018 dosažen milník, který prokázal možnost využití LoRa v satelitním internetu věcí. Během živé demonstrace přijímač zachytil signály LoRa z nízkooběžné družice.
V dnešní době lze využití stávajících nízkopříkonových technologií IoT s dlouhým dosahem, jako je LoRa nebo NB-IoT, k zajištění přímé komunikace mezi zařízeními IoT a satelity na oběžné dráze po celém světě považovat za součást trhu s nízkopříkonovými WAN. Tyto technologie představují zajímavou aplikaci, dokud nebude jejich komerční hodnota široce akceptována.
Společnost Semtech uvedla na trh LR-FHSS, aby zaplnila mezeru na trhu v oblasti konektivity IoT.
Společnost Semtech pracuje na LR-FHSS posledních několik let a oficiálně oznámila přidání podpory LR-FHSS do platformy LoRa koncem roku 2021.
LR-FHSS se nazývá LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Stejně jako LoRa se jedná o technologii modulace na fyzické vrstvě s většinou stejných vlastností jako LoRa, jako je citlivost, podpora šířky pásma atd.
LR-FHSS je teoreticky schopen podporovat miliony koncových uzlů, což výrazně zvyšuje kapacitu sítě a řeší problém s přetížením kanálů, který dříve omezoval růst LoRaWAN. Kromě toho má LR-FHSS vysokou ochranu před rušením, zmírňuje kolize paketů zlepšením spektrální účinnosti a má schopnost modulace s přeskakováním frekvence uplinku.
Díky integraci LR-FHSS je LoRa vhodnější pro aplikace s hustými terminály a velkými datovými pakety. Satelitní program LoRa s integrovanými funkcemi LR-FHSS má proto několik výhod:
1. Může přistupovat k desetinásobné kapacitě terminálu než síť LoRa.
2. Přenosová vzdálenost je delší, až 600–1600 km;
3. Silnější ochrana proti rušení;
4. Bylo dosaženo nižších nákladů, včetně nákladů na správu a nasazení (není třeba vyvíjet žádný další hardware a jsou k dispozici vlastní satelitní komunikační kapacity).
Transceivery LoRaSX1261 a SX1262 a platformy LoRaEdge™ od společnosti Semtech, stejně jako referenční návrh brány V2.1, jsou již podporovány technologií lr-fhss. Proto v praktických aplikacích může aktualizace softwaru a výměna terminálu a brány LoRa nejprve zlepšit kapacitu sítě a odolnost proti rušení. U sítí LoRaWAN, kde byla nasazena brána V2.1, mohou operátoři novou funkci aktivovat jednoduchým aktualizací firmwaru brány.
Integrovaný LR – FHSS
LoRa nadále rozšiřuje své portfolio aplikací
BergInsight, institut pro průzkum trhu v oblasti internetu věcí, zveřejnil výzkumnou zprávu o satelitním internetu věcí. Data ukázala, že i přes nepříznivý dopad pandemie COVID-19 vzrostl počet uživatelů satelitního internetu věcí na celém světě v roce 2020 na 3,4 milionu. Očekává se, že počet uživatelů satelitního internetu věcí na celém světě v příštích několika letech poroste ročním tempem růstu (CAGR) o 35,8 % a v roce 2025 dosáhne 15,7 milionu.
V současné době má pouze 10 % světových regionů přístup k satelitním komunikačním službám, což poskytuje široký tržní prostor pro rozvoj satelitního internetu věcí a také příležitost pro nízkoenergetické satelity internetu věcí.
LR-FHSS bude také pohánět globální nasazení LoRa. Přidání podpory pro LR-FHSS k platformě LoRa nejen pomůže zajistit nákladově efektivnější a všudypřítomné připojení do odlehlých oblastí, ale také bude znamenat významný krok k rozsáhlému nasazení internetu věcí v hustě osídlených oblastech. Dále podpoří globální nasazení LoRa a dále rozšíří inovativní aplikace:
-
Podpora satelitních služeb IoT
LR-FHSS umožňuje satelitům propojit se s rozsáhlými odlehlými oblastmi světa a podporuje potřeby určování polohy a přenosu dat v oblastech bez pokrytí sítí. Mezi případy použití LoRa patří sledování volně žijících živočichů, lokalizace kontejnerů na lodích na moři, lokalizace hospodářských zvířat na pastvinách, inteligentní zemědělská řešení pro zlepšení výnosů plodin a sledování globálních distribučních aktiv pro zlepšení efektivity dodavatelského řetězce.
-
Podpora pro častější výměnu dat
V předchozích aplikacích LoRa, jako je logistika a sledování majetku, chytré budovy a parky, chytré domy a chytré komunity, se počet semaforů modulovaných LoRa ve vzduchu výrazně zvýší kvůli delším signálům a častějším výměnám signálů v těchto aplikacích. Výsledný problém s přetížením kanálů při rozvoji LoRaWAN lze také vyřešit modernizací terminálů LoRa a výměnou bran.
-
Vylepšete pokrytí hloubky v interiéru
Kromě rozšíření kapacity sítě umožňuje LR-FHSS hlubší umístění vnitřních koncových uzlů v rámci stejné síťové infrastruktury, což zvyšuje škálovatelnost velkých projektů internetu věcí. Například LoRa je technologie volby na globálním trhu s inteligentními měřiči a rozšířené pokrytí uvnitř budov její pozici dále posílí.
Stále více hráčů v oblasti nízkoenergetického satelitního internetu věcí
Zámořské projekty satelitů LoRa se nadále objevují
Společnost McKinsey předpověděla, že hodnota vesmírného internetu věcí by do roku 2025 mohla dosáhnout 560 až 850 miliard dolarů, což je pravděpodobně hlavní důvod, proč se tolik společností snaží o tento trh. V současné době téměř desítky výrobců navrhly plány na satelitní sítě internetu věcí.
Z pohledu zámořského trhu je satelitní internet věcí důležitou oblastí inovací na trhu internetu věcí. LoRa, jako součást nízkoenergetického satelitního internetu věcí, se setkala s řadou aplikací na zámořských trzích:
V roce 2019 zahájily společnosti Space Lacuna a Miromico komerční testování projektu internetu věcí LoRa Satellite, který byl v následujícím roce úspěšně aplikován v zemědělství, monitorování životního prostředí nebo sledování majetku. Díky LoRaWAN mohou bateriově napájená zařízení internetu věcí prodloužit svou životnost a ušetřit náklady na provoz a údržbu.
Společnost IRNAS navázala partnerství se společností Space Lacuna s cílem prozkoumat nová využití technologie LoRaWAN, včetně sledování divoké zvěře v Antarktidě a bójí s využitím sítě LoRaWAN k nasazení hustých sítí senzorů v mořském prostředí na podporu kotvení a raftingu.
Společnost Swarm (kterou získala společnost Space X) integrovala zařízení LoRa od společnosti Semtech do svých řešení pro konektivitu, aby umožnila obousměrnou komunikaci mezi satelity na nízké oběžné dráze Země. Otevřela tak Swarmu nové scénáře využití internetu věcí (IoT) v oblastech, jako je logistika, zemědělství, propojená auta a energetika.
Společnost Inmarsat uzavřela partnerství se společností Actility za účelem vytvoření sítě Inmarsat LoRaWAN, platformy založené na páteřní síti Inmarsat ELERA, která poskytne širokou škálu řešení pro zákazníky internetu věcí v odvětvích, jako je zemědělství, energetika, ropa a plyn, těžba a logistika.
Nakonec
Na celém zámořském trhu existuje nejen mnoho vyspělých aplikací projektu. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark a mnoho dalších se snaží využít síť LoRaWAN k nabízení služeb IoT za nižší cenu, s větší kapacitou a širším pokrytím.
Ačkoli lze technologii LoRa využít i k zaplnění mezer ve venkovských oblastech a oceánech, kde chybí tradiční internetové pokrytí, je to skvělý způsob, jak řešit „internet všeho“.
Z pohledu domácího trhu je však rozvoj LoRa v tomto ohledu stále v plenkách. Ve srovnání se zahraničím čelí více obtížím: na straně poptávky je pokrytí sítí Inmarsat již velmi dobré a data lze přenášet oběma směry, takže není silná; pokud jde o aplikaci, Čína je stále relativně omezená a zaměřuje se hlavně na kontejnerové projekty. Vzhledem k výše uvedeným důvodům je pro domácí satelitní podniky obtížné propagovat aplikaci LR-FHSS. Z hlediska kapitálu jsou projekty tohoto typu do značné míry závislé na kapitálových vstupech kvůli velkým nejistotám, velkým či malým projektům a dlouhým cyklům.
Čas zveřejnění: 18. dubna 2022