Εκδότης: Ulink Media
Το δεύτερο εξάμηνο του 2021, η βρετανική διαστημική startup SpaceLacuna χρησιμοποίησε για πρώτη φορά ένα ραδιοτηλεσκόπιο στο Dwingeloo της Ολλανδίας, για να αντανακλά τον LoRa πίσω από το φεγγάρι.Αυτό ήταν σίγουρα ένα εντυπωσιακό πείραμα όσον αφορά την ποιότητα της σύλληψης δεδομένων, καθώς ένα από τα μηνύματα περιείχε ακόμη και ένα πλήρες πλαίσιο LoRaWAN®.
Το Lacuna Speed χρησιμοποιεί ένα σύνολο δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά της Γης για να λαμβάνει πληροφορίες από αισθητήρες που είναι ενσωματωμένοι με τον εξοπλισμό LoRa της Semtech και την επίγεια τεχνολογία 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 δορυφόρους, γεγονός που εξοικονομεί διάρκεια ζωής της μπαταρίας και τα μηνύματα αποθηκεύονται για μικρό χρονικό διάστημα μέχρι να περάσουν από ένα δίκτυο επίγειων σταθμών.Στη συνέχεια, τα δεδομένα αναμεταδίδονται 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, που μπορεί να είναι η μεγαλύτερη απόσταση μετάδοσης μηνύματος LoRa μέχρι στιγμής.
Όσον αφορά την επικοινωνία δορυφόρου-εδάφους που βασίζεται στην τεχνολογία LoRa, επιτεύχθηκε ένα ορόσημο 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 έλαβε σήματα LoRa από έναν δορυφόρο χαμηλής τροχιάς.
Σήμερα, η αξιοποίηση των υπαρχουσών τεχνολογιών IoT μεγάλης εμβέλειας χαμηλής κατανάλωσης, όπως το LoRa ή το NB-IoT για την παροχή άμεσης επικοινωνίας μεταξύ συσκευών IoT και δορυφόρων σε τροχιά σε όλο τον κόσμο, μπορεί να θεωρηθεί μέρος της αγοράς WAN χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας.Αυτές οι τεχνολογίες αποτελούν ενδιαφέρουσα εφαρμογή μέχρι να γίνει ευρέως αποδεκτή η εμπορική τους αξία.
Η Semtech κυκλοφόρησε το LR-FHSS για να καλύψει το κενό της αγοράς στη συνδεσιμότητα IoT
Η Semtech εργάζεται 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 το LoRa, είναι μια τεχνολογία διαμόρφωσης φυσικού στρώματος με τις περισσότερες από τις ίδιες επιδόσεις με το LoRa, όπως ευαισθησία, υποστήριξη εύρους ζώνης κ.λπ.
Το LR-FHSS είναι θεωρητικά ικανό να υποστηρίζει εκατομμύρια τερματικούς κόμβους, γεγονός που αυξάνει σημαντικά τη χωρητικότητα του δικτύου και λύνει το πρόβλημα συμφόρησης καναλιών που περιόριζε προηγουμένως την ανάπτυξη του LoRaWAN.Επιπλέον, το LR-FHSS έχει υψηλή αντιπαρεμβολή, μειώνει τη σύγκρουση πακέτων βελτιώνοντας τη φασματική απόδοση και έχει δυνατότητα διαμόρφωσης αναπήδησης συχνότητας ανόδου.
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 ενσωματωμένα χαρακτηριστικά LR-FHSS έχει πολλαπλά πλεονεκτήματα:
1. Μπορεί να έχει πρόσβαση δέκα φορές τη χωρητικότητα τερματικού του δικτύου LoRa.
2. Η απόσταση μετάδοσης είναι μεγαλύτερη, μέχρι 600-1600km.
3. Ισχυρότερη κατά των παρεμβολών.
4. Έχει επιτευχθεί χαμηλότερο κόστος, συμπεριλαμβανομένου του κόστους διαχείρισης και εγκατάστασης (δεν χρειάζεται να αναπτυχθεί πρόσθετο υλικό και είναι διαθέσιμες 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 τη χωρητικότητα του δικτύου και την ικανότητα κατά των παρεμβολών.Για δίκτυα LoRaWAN όπου έχει αναπτυχθεί η 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 Διαδικτύου των πραγμάτων, δημοσίευσε μια ερευνητική έκθεση για το δορυφορικό iot.Τα δεδομένα έδειξαν ότι παρά τις δυσμενείς επιπτώσεις του COVID-19, ο αριθμός των παγκόσμιων χρηστών δορυφορικού iot εξακολουθούσε να αυξάνεται σε 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, οι οποίες παρέχουν ένα ευρύ χώρο αγοράς για την ανάπτυξη του δορυφορικού iot καθώς και μια ευκαιρία για δορυφορική iot χαμηλής ισχύος.
Το LR-FHSS θα οδηγήσει επίσης στην ανάπτυξη του LoRa παγκοσμίως.Η προσθήκη του SUPPORT για LR-FHSS στην πλατφόρμα του LoRa όχι μόνο θα το βοηθήσει να παρέχει πιο οικονομική, πανταχού παρούσα συνδεσιμότητα σε απομακρυσμένες περιοχές, αλλά θα σηματοδοτήσει επίσης ένα σημαντικό βήμα προς την ανάπτυξη μεγάλης κλίμακας iot σε πυκνοκατοικημένες περιοχές.Θα προωθήσει περαιτέρω την παγκόσμια ανάπτυξη του LoRa και θα επεκτείνει περαιτέρω τις καινοτόμες εφαρμογές:
-
Υποστήριξη δορυφορικών υπηρεσιών Iot
Το LR-FHSS επιτρέπει στους δορυφόρους να συνδέονται σε τεράστιες απομακρυσμένες περιοχές του πλανήτη, υποστηρίζοντας τις ανάγκες εντοπισμού θέσης και μετάδοσης δεδομένων περιοχών χωρίς κάλυψη δικτύου.Οι περιπτώσεις χρήσης του LoRa περιλαμβάνουν παρακολούθηση άγριας ζωής, εντοπισμό εμπορευματοκιβωτίων σε πλοία στη θάλασσα, εντοπισμό ζώων σε βοσκότοπους, έξυπνες γεωργικές λύσεις για τη βελτίωση των αποδόσεων των καλλιεργειών και παρακολούθηση παγκόσμιων περιουσιακών στοιχείων διανομής για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας της εφοδιαστικής αλυσίδας.
-
Υποστήριξη για πιο συχνή ανταλλαγή δεδομένων
Σε προηγούμενες εφαρμογές LoRa, όπως logistics και παρακολούθηση περιουσιακών στοιχείων, έξυπνα κτίρια και πάρκα, έξυπνα σπίτια και έξυπνες κοινότητες, ο αριθμός των διαμορφωμένων σηματοφόρων LoRa στον αέρα θα αυξηθεί σημαντικά λόγω μεγαλύτερης διάρκειας σημάτων και συχνότερων ανταλλαγών σημάτων σε αυτές τις εφαρμογές.Το προκύπτον πρόβλημα συμφόρησης καναλιών με την ανάπτυξη 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 βαθύτερους εσωτερικούς τερματικούς κόμβους 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 ενισχυμένη κάλυψη εσωτερικών χώρων θα ενισχύσει περαιτέρω τη θέση της.
Όλο και περισσότεροι παίκτες στο δορυφορικό Internet of Things χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας
Συνεχίζουν να εμφανίζονται τα δορυφορικά έργα LoRa στο εξωτερικό
Η McKinsey έχει προβλέψει ότι το διαστημικό iot θα μπορούσε να αξίζει 560 έως 850 δισεκατομμύρια δολάρια μέχρι το 2025, που είναι ίσως ο κύριος λόγος για τον οποίο τόσες πολλές εταιρείες κυνηγούν την αγορά.Προς το παρόν, σχεδόν δεκάδες κατασκευαστές έχουν προτείνει σχέδια δορυφορικής δικτύωσης iot.
Από την άποψη της υπερπόντιας αγοράς, το δορυφορικό iot είναι ένας σημαντικός τομέας καινοτομίας στην αγορά iot.Η LoRa, ως μέρος του δορυφορικού Internet of Things χαμηλής κατανάλωσης, έχει δει μια σειρά από εφαρμογές 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 το Space Lacuna για να εξερευνήσει νέες χρήσεις της τεχνολογίας LoRaWAN, συμπεριλαμβανομένης της παρακολούθησης άγριας ζωής στην Ανταρκτική και σημαδούρων χρησιμοποιώντας το δίκτυο της LoRaWAN για την ανάπτυξη πυκνών δικτύων αισθητήρων στο θαλάσσιο περιβάλλον για την υποστήριξη εφαρμογών πρόσδεσης και ράφτινγκ.
Το Swarm (που αποκτήθηκε από το Space X) έχει ενσωματώσει τις συσκευές LoRa της Semtech στις λύσεις συνδεσιμότητας για να επιτρέψει την αμφίδρομη επικοινωνία μεταξύ δορυφόρων σε χαμηλή τροχιά της Γης.Άνοιξε νέα σενάρια χρήσης του Internet of Things (IoT) για το Swarm σε τομείς όπως τα logistics, η γεωργία, τα συνδεδεμένα αυτοκίνητα και η ενέργεια.
Η Inmarsat συνεργάστηκε με την Actility για να δημιουργήσει το δίκτυο Inmarsat LoRaWAN, μια πλατφόρμα που βασίζεται στο δίκτυο κορμού Inmarsat ELERA που θα παρέχει πληθώρα λύσεων για πελάτες iot σε τομείς όπως η γεωργία, η ηλεκτρική ενέργεια, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, η εξόρυξη και η εφοδιαστική.
Στο τέλος
Σε όλη την αγορά του εξωτερικού, δεν υπάρχουν μόνο πολλές ώριμες εφαρμογές του έργου.Οι Omnispace, EchoStarMobile, Lunark και πολλοί άλλοι προσπαθούν να αξιοποιήσουν το δίκτυο της LoRaWAN για να προσφέρουν υπηρεσίες iot με χαμηλότερο κόστος, με μεγαλύτερη χωρητικότητα και ευρύτερη κάλυψη.
Αν και η τεχνολογία LoRa μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για την κάλυψη κενών σε αγροτικές περιοχές και ωκεανούς που δεν διαθέτουν παραδοσιακή κάλυψη στο Διαδίκτυο, είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να αντιμετωπίσετε το «Διαδίκτυο των πάντων».
Ωστόσο, από τη σκοπιά της εγχώριας αγοράς, η εξέλιξη της LoRa σε αυτήν την πτυχή 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 εμπορευματοκιβωτίων.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 εισροές κεφαλαίων λόγω μεγάλων αβεβαιοτήτων, μεγάλων ή μικρών έργων και μακρών κύκλων.
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-18-2022