Επιμέλεια: Ulink Media
Το δεύτερο εξάμηνο του 2021, η βρετανική νεοσύστατη διαστημική εταιρεία SpaceLacuna χρησιμοποίησε για πρώτη φορά ένα ραδιοτηλεσκόπιο στο Ντουίνγκελο της Ολλανδίας για να ανακλάσει το LoRa πίσω από τη Σελήνη. Αυτό ήταν σίγουρα ένα εντυπωσιακό πείραμα όσον αφορά την ποιότητα της καταγραφής δεδομένων, καθώς ένα από τα μηνύματα περιείχε ακόμη και ένα πλήρες πλαίσιο LoRaWAN®.
Το Lacuna Speed χρησιμοποιεί ένα σύνολο δορυφόρων χαμηλής τροχιάς για να λαμβάνει πληροφορίες από αισθητήρες ενσωματωμένους στον εξοπλισμό LoRa της Semtech και την τεχνολογία επίγειων ραδιοσυχνοτήτων. Ο δορυφόρος αιωρείται πάνω από τους πόλους της γης κάθε 100 λεπτά σε υψόμετρο 500 χιλιομέτρων. Καθώς η Γη περιστρέφεται, οι δορυφόροι καλύπτουν την υδρόγειο. Το LoRaWAN χρησιμοποιείται από τους δορυφόρους, κάτι που εξοικονομεί χρόνο ζωής της μπαταρίας, και τα μηνύματα αποθηκεύονται για μικρό χρονικό διάστημα μέχρι να περάσουν από ένα δίκτυο επίγειων σταθμών. Τα δεδομένα στη συνέχεια μεταδίδονται σε μια εφαρμογή σε ένα επίγειο δίκτυο ή μπορούν να προβληθούν σε μια εφαρμογή που βασίζεται στο Web.
Αυτή τη φορά, το σήμα LoRa που στάλθηκε από το lacuna Speed διήρκεσε 2,44 δευτερόλεπτα και ελήφθη από το ίδιο τσιπ, με απόσταση διάδοσης περίπου 730.360 χιλιομέτρων, η οποία μπορεί να είναι η μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης μηνυμάτων LoRa μέχρι στιγμής.
Όσον αφορά την επικοινωνία εδάφους-δορυφόρου που βασίζεται στην τεχνολογία LoRa, ένα ορόσημο επιτεύχθηκε στο συνέδριο TTN (TheThings Network) τον Φεβρουάριο του 2018, αποδεικνύοντας τη δυνατότητα εφαρμογής του LoRa στο δορυφορικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων. Κατά τη διάρκεια μιας ζωντανής επίδειξης, ο δέκτης κατέγραψε σήματα LoRa από έναν δορυφόρο χαμηλής τροχιάς.
Σήμερα, η αξιοποίηση των υπαρχουσών τεχνολογιών IoT μεγάλης εμβέλειας χαμηλής ισχύος, όπως το LoRa ή το NB-IoT, για την παροχή άμεσης επικοινωνίας μεταξύ συσκευών IoT και δορυφόρων σε τροχιά γύρω από τον κόσμο, μπορεί να θεωρηθεί μέρος της αγοράς WAN χαμηλής ισχύος. Αυτές οι τεχνολογίες αποτελούν μια ενδιαφέρουσα εφαρμογή μέχρι να γίνει ευρέως αποδεκτή η εμπορική τους αξία.
Η Semtech λάνσαρε το LR-FHSS για να καλύψει το κενό της αγοράς στη συνδεσιμότητα IoT
Η Semtech εργάζεται πάνω στο LR-FHSS τα τελευταία χρόνια και ανακοίνωσε επίσημα την προσθήκη υποστήριξης LR-FHSS στην πλατφόρμα LoRa στα τέλη του 2021.
Το LR-FHSS ονομάζεται LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Όπως και το LoRa, είναι μια τεχνολογία διαμόρφωσης φυσικού επιπέδου με τις περισσότερες από τις ίδιες επιδόσεις με το LoRa, όπως ευαισθησία, υποστήριξη εύρους ζώνης κ.λπ.
Το LR-FHSS είναι θεωρητικά ικανό να υποστηρίξει εκατομμύρια τελικούς κόμβους, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τη χωρητικότητα του δικτύου και λύνει το πρόβλημα συμφόρησης καναλιών που προηγουμένως περιόριζε την ανάπτυξη του LoRaWAN. Επιπλέον, το LR-FHSS έχει υψηλή αντιπαρεμβολή, μετριάζει τη σύγκρουση πακέτων βελτιώνοντας τη φασματική απόδοση και έχει δυνατότητα διαμόρφωσης μεταπήδησης συχνότητας ανοδικής ζεύξης.
Με την ενσωμάτωση του LR-FHSS, το LoRa είναι πιο κατάλληλο για εφαρμογές με πυκνά τερματικά και μεγάλα πακέτα δεδομένων. Επομένως, το δορυφορικό πρόγραμμα LoRa με ενσωματωμένες λειτουργίες LR-FHSS έχει πολλαπλά πλεονεκτήματα:
1. Μπορεί να έχει πρόσβαση σε δεκαπλάσια χωρητικότητα τερματικού δικτύου LoRa.
2. Η απόσταση μετάδοσης είναι μεγαλύτερη, έως 600-1600km.
3. Ισχυρότερο αντιπαρεμβατικό σύστημα.
4. Έχουν επιτευχθεί χαμηλότερα κόστη, συμπεριλαμβανομένου του κόστους διαχείρισης και ανάπτυξης (δεν χρειάζεται να αναπτυχθεί πρόσθετο υλικό και διατίθενται οι δικές του δυνατότητες δορυφορικών επικοινωνιών).
Οι πομποδέκτες LoRaSX1261, SX1262 και οι πλατφόρμες LoRaEdgeTM της Semtech, καθώς και ο σχεδιασμός αναφοράς πύλης V2.1, υποστηρίζονται ήδη από το lr-fhss. Επομένως, σε πρακτικές εφαρμογές, η αναβάθμιση λογισμικού και η αντικατάσταση του τερματικού και της πύλης LoRa μπορεί πρώτα να βελτιώσει την χωρητικότητα του δικτύου και την ικανότητα αντιπαρεμβολής. Για δίκτυα LoRaWAN όπου έχει αναπτυχθεί πύλη V2.1, οι χειριστές μπορούν να ενεργοποιήσουν τη νέα λειτουργία μέσω απλής αναβάθμισης υλικολογισμικού πύλης.
Ενσωματωμένο LR – FHSS
Η LoRa συνεχίζει να επεκτείνει το χαρτοφυλάκιο εφαρμογών της
Το BergInsight, ένα ινστιτούτο έρευνας αγοράς για το Διαδίκτυο των Πραγμάτων (IoT), δημοσίευσε μια ερευνητική έκθεση σχετικά με το δορυφορικό IoT. Τα δεδομένα έδειξαν ότι παρά τις αρνητικές επιπτώσεις της COVID-19, ο αριθμός των παγκόσμιων χρηστών δορυφορικού IoT αυξήθηκε στα 3,4 εκατομμύρια το 2020. Οι παγκόσμιοι χρήστες δορυφορικού IoT αναμένεται να αυξηθούν με cagR 35,8% τα επόμενα χρόνια, φτάνοντας τα 15,7 εκατομμύρια το 2025.
Επί του παρόντος, μόνο το 10% των περιοχών του κόσμου έχουν πρόσβαση σε υπηρεσίες δορυφορικών επικοινωνιών, γεγονός που παρέχει έναν ευρύ χώρο αγοράς για την ανάπτυξη του δορυφορικού IoT, καθώς και μια ευκαιρία για δορυφορικό IoT χαμηλής ισχύος.
Το LR-FHSS θα προωθήσει επίσης την ανάπτυξη του LoRa παγκοσμίως. Η προσθήκη ΥΠΟΣΤΗΡΙΞΗΣ για το LR-FHSS στην πλατφόρμα του LoRa όχι μόνο θα βοηθήσει στην παροχή πιο οικονομικά αποδοτικής και πανταχού παρούσας συνδεσιμότητας σε απομακρυσμένες περιοχές, αλλά θα σηματοδοτήσει και ένα σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη του IoT σε μεγάλης κλίμακας περιοχές. Θα προωθήσει περαιτέρω την παγκόσμια ανάπτυξη του LoRa και θα επεκτείνει περαιτέρω τις καινοτόμες εφαρμογές:
-
Υποστήριξη υπηρεσιών δορυφορικού IoT
Το LR-FHSS επιτρέπει στους δορυφόρους να συνδέονται με τεράστιες απομακρυσμένες περιοχές του πλανήτη, υποστηρίζοντας τις ανάγκες εντοπισμού θέσης και μετάδοσης δεδομένων σε περιοχές χωρίς κάλυψη δικτύου. Οι περιπτώσεις χρήσης του LoRa περιλαμβάνουν την παρακολούθηση της άγριας ζωής, τον εντοπισμό εμπορευματοκιβωτίων σε πλοία στη θάλασσα, τον εντοπισμό ζώων σε βοσκότοπους, έξυπνες γεωργικές λύσεις για τη βελτίωση των αποδόσεων των καλλιεργειών και την παρακολούθηση παγκόσμιων περιουσιακών στοιχείων διανομής για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της αλυσίδας εφοδιασμού.
-
Υποστήριξη για πιο συχνή ανταλλαγή δεδομένων
Σε προηγούμενες εφαρμογές LoRa, όπως η εφοδιαστική και η παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων, τα έξυπνα κτίρια και πάρκα, τα έξυπνα σπίτια και οι έξυπνες κοινότητες, ο αριθμός των διαμορφωμένων σημαφόρων LoRa στον αέρα θα αυξηθεί σημαντικά λόγω των μακρύτερων σημάτων και των συχνότερων ανταλλαγών σημάτων σε αυτές τις εφαρμογές. Το πρόβλημα συμφόρησης καναλιών που προκύπτει με την ανάπτυξη του LoRaWAN μπορεί επίσης να λυθεί με την αναβάθμιση των τερματικών LoRa και την αντικατάσταση των πυλών.
-
Βελτιώστε την κάλυψη βάθους εσωτερικού χώρου
Εκτός από την επέκταση της χωρητικότητας του δικτύου, το LR-FHSS επιτρέπει την τοποθέτηση βαθύτερων εσωτερικών τερματικών κόμβων εντός της ίδιας υποδομής δικτύου, αυξάνοντας την επεκτασιμότητα μεγάλων έργων IoT. Η LoRa, για παράδειγμα, είναι η τεχνολογία επιλογής στην παγκόσμια αγορά έξυπνων μετρητών και η βελτιωμένη εσωτερική κάλυψη θα ενισχύσει περαιτέρω τη θέση της.
Όλο και περισσότεροι παίκτες στο Δορυφορικό Διαδίκτυο των Πραγμάτων χαμηλής ισχύος
Τα υπερπόντια δορυφορικά έργα LoRa συνεχίζουν να εμφανίζονται
Η McKinsey έχει προβλέψει ότι το διαστημικό IoT θα μπορούσε να αξίζει 560 δισεκατομμύρια έως 850 δισεκατομμύρια δολάρια έως το 2025, κάτι που είναι πιθανώς ο κύριος λόγος για τον οποίο τόσες πολλές εταιρείες κυνηγούν την αγορά. Προς το παρόν, σχεδόν δεκάδες κατασκευαστές έχουν προτείνει σχέδια δικτύωσης δορυφορικού IoT.
Από την οπτική γωνία της αγοράς του εξωτερικού, το δορυφορικό IoT αποτελεί σημαντικό τομέα καινοτομίας στην αγορά του IoT. Το LoRa, ως μέρος του δορυφορικού Διαδικτύου των Πραγμάτων χαμηλής ισχύος, έχει δει μια σειρά εφαρμογών σε αγορές του εξωτερικού:
Το 2019, η Space Lacuna και η Miromico ξεκίνησαν εμπορικές δοκιμές του έργου LoRa Satellite IoT, το οποίο εφαρμόστηκε με επιτυχία στη γεωργία, την περιβαλλοντική παρακολούθηση ή την παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων το επόμενο έτος. Χρησιμοποιώντας το LoRaWAN, οι συσκευές IoT που τροφοδοτούνται με μπαταρία μπορούν να παρατείνουν τη διάρκεια ζωής τους και να εξοικονομήσουν κόστος λειτουργίας και συντήρησης.
Το IRNAS συνεργάστηκε με την Space Lacuna για να διερευνήσει νέες χρήσεις της τεχνολογίας LoRaWAN, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης της άγριας ζωής στην Ανταρκτική και των σημαδούρων χρησιμοποιώντας το δίκτυο του LoRaWAN για την ανάπτυξη πυκνών δικτύων αισθητήρων στο θαλάσσιο περιβάλλον για την υποστήριξη εφαρμογών πρόσδεσης και ράφτινγκ.
Η Swarm (που αποκτήθηκε από την Space X) έχει ενσωματώσει τις συσκευές LoRa της Semtech στις λύσεις συνδεσιμότητάς της, ώστε να επιτρέπει την αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ δορυφόρων χαμηλής τροχιάς της Γης. Άνοιξε νέα σενάρια χρήσης του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) για την Swarm σε τομείς όπως η εφοδιαστική, η γεωργία, τα συνδεδεμένα αυτοκίνητα και η ενέργεια.
Η Inmarsat συνεργάστηκε με την Actility για να δημιουργήσουν το δίκτυο Inmarsat LoRaWAN, μια πλατφόρμα που βασίζεται στο δίκτυο κορμού Inmarsat ELERA και θα παρέχει μια πληθώρα λύσεων για πελάτες IoT σε τομείς όπως η γεωργία, η ενέργεια, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, η εξόρυξη και η εφοδιαστική.
Στο τέλος
Σε ολόκληρη την αγορά του εξωτερικού, δεν υπάρχουν μόνο πολλές ώριμες εφαρμογές του έργου. Οι Omnispace, EchoStarMobile, Lunark και πολλές άλλες προσπαθούν να αξιοποιήσουν το δίκτυο του LoRaWAN για να προσφέρουν υπηρεσίες IoT σε χαμηλότερο κόστος, με μεγαλύτερη χωρητικότητα και ευρύτερη κάλυψη.
Παρόλο που η τεχνολογία LoRa μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για να καλύψει κενά σε αγροτικές περιοχές και ωκεανούς που δεν έχουν παραδοσιακή κάλυψη Διαδικτύου, είναι ένας εξαιρετικός τρόπος για να αντιμετωπιστεί το «Διαδίκτυο των πάντων».
Ωστόσο, από την άποψη της εγχώριας αγοράς, η ανάπτυξη του LoRa σε αυτόν τον τομέα βρίσκεται ακόμη στα σπάργανα. Σε σύγκριση με το εξωτερικό, αντιμετωπίζει περισσότερες δυσκολίες: από την πλευρά της ζήτησης, η κάλυψη του δικτύου inmarsat είναι ήδη πολύ καλή και τα δεδομένα μπορούν να μεταδοθούν και προς τις δύο κατευθύνσεις, επομένως δεν είναι ισχυρή. Όσον αφορά την εφαρμογή, η Κίνα εξακολουθεί να είναι σχετικά περιορισμένη, εστιάζοντας κυρίως σε έργα κοντέινερ. Λαμβάνοντας υπόψη τους παραπάνω λόγους, είναι δύσκολο για τις εγχώριες δορυφορικές επιχειρήσεις να προωθήσουν την εφαρμογή του LR-FHSS. Όσον αφορά το κεφάλαιο, τα έργα αυτού του τύπου εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την εισροή κεφαλαίων λόγω μεγάλων αβεβαιοτήτων, μεγάλων ή μικρών έργων και μεγάλων κύκλων.
Ώρα δημοσίευσης: 18 Απριλίου 2022