Redactor: Ulink Media
În a doua jumătate a anului 2021, startup-ul spațial britanic SpaceLacuna a folosit pentru prima dată un radiotelescop din Dwingeloo, Olanda, pentru a reflecta LoRa de pe Lună. Acesta a fost cu siguranță un experiment impresionant din punct de vedere al calității captării datelor, deoarece unul dintre mesaje conținea chiar și un cadru LoRaWAN® complet.
Lacuna Speed folosește un set de sateliți pe orbită joasă a Pământului pentru a primi informații de la senzori integrați cu echipamentul LoRa de la Semtech și tehnologia de radiofrecvență terestră. Satelitul plutește deasupra polilor Pământului la fiecare 100 de minute, la o altitudine de 500 de kilometri. Pe măsură ce Pământul se rotește, sateliții acoperă globul. LoRaWAN este utilizat de sateliți, ceea ce economisește durata de viață a bateriei, iar mesajele sunt stocate pentru o perioadă scurtă de timp până când trec printr-o rețea de stații terestre. Datele sunt apoi transmise către o aplicație dintr-o rețea terestră sau pot fi vizualizate pe o aplicație web.
De data aceasta, semnalul LoRa trimis de lacuna Speed a durat 2,44 secunde și a fost recepționat de același cip, cu o distanță de propagare de aproximativ 730.360 kilometri, ceea ce ar putea fi cea mai lungă distanță de transmitere a mesajelor LoRa de până acum.
În ceea ce privește comunicațiile satelit-sol bazate pe tehnologia LoRa, la conferința TTN (TheThings Network) din februarie 2018 s-a atins o piatră de hotar, dovedind posibilitatea aplicării LoRa în internetul lucrurilor prin satelit. În timpul unei demonstrații live, receptorul a recepționat semnale LoRa de la un satelit aflat pe orbită joasă.
Astăzi, valorificarea tehnologiilor IoT existente, cu consum redus de energie și rază lungă de acțiune, cum ar fi LoRa sau NB-IoT, pentru a asigura comunicarea directă între dispozitivele IoT și sateliții aflați pe orbită în jurul globului, poate fi considerată parte a pieței WAN cu consum redus de energie. Aceste tehnologii reprezintă o aplicație interesantă până când valoarea lor comercială va fi acceptată pe scară largă.
Semtech a lansat LR-FHSS pentru a umple golul pieței în domeniul conectivității IoT
Semtech a lucrat la LR-FHSS în ultimii ani și a anunțat oficial adăugarea suportului LR-FHSS la platforma LoRa la sfârșitul anului 2021.
LR-FHSS se numește LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. La fel ca LoRa, este o tehnologie de modulație a stratului fizic cu performanțe similare, cum ar fi sensibilitatea, suportul pentru lățimea de bandă etc.
Teoretic, LR-FHSS este capabil să suporte milioane de noduri finale, ceea ce crește semnificativ capacitatea rețelei și rezolvă problema congestiei canalelor care anterior limita creșterea LoRaWAN. În plus, LR-FHSS are o rezistență anti-interferență ridicată, atenuează coliziunile pachetelor prin îmbunătățirea eficienței spectrale și are capacitate de modulare a frecvenței în uplink.
Prin integrarea LR-FHSS, LoRa este mai potrivit pentru aplicații cu terminale dense și pachete de date mari. Prin urmare, programul de satelit LoRa cu funcții LR-FHSS integrate are multiple avantaje:
1. Poate accesa o capacitate terminală de zece ori mai mare decât rețeaua LoRa.
2. Distanța de transmisie este mai mare, până la 600-1600 km;
3. Anti-interferențe mai puternice;
4. S-au obținut costuri mai mici, inclusiv costuri de gestionare și implementare (nu este necesară dezvoltarea de hardware suplimentar și sunt disponibile propriile capacități de comunicații prin satelit).
Transceiverele LoRaSX1261 și SX1262 de la Semtech și platformele LoRaEdge™, precum și designul de referință al gateway-ului V2.1, sunt deja compatibile cu lr-fhss. Prin urmare, în aplicațiile practice, actualizarea software-ului și înlocuirea terminalului LoRa și a gateway-ului pot îmbunătăți mai întâi capacitatea rețelei și capacitatea anti-interferențe. Pentru rețelele LoRaWAN în care a fost implementat gateway-ul V2.1, operatorii pot activa noua funcție printr-o simplă actualizare a firmware-ului gateway-ului.
LR integrat – FHSS
LoRa continuă să-și extindă portofoliul de aplicații
BergInsight, un institut de cercetare a pieței Internetului Lucrurilor, a publicat un raport de cercetare privind IoT prin satelit. Datele au arătat că, în ciuda impactului negativ al COVID-19, numărul utilizatorilor IoT prin satelit la nivel global a crescut la 3,4 milioane în 2020. Se așteaptă ca numărul utilizatorilor IoT prin satelit la nivel global să crească cu o rată anuală de creștere de 35,8% în următorii ani, ajungând la 15,7 milioane în 2025.
În prezent, doar 10% din regiunile lumii au acces la servicii de comunicații prin satelit, ceea ce oferă un spațiu larg de piață pentru dezvoltarea IoT prin satelit, precum și o oportunitate pentru IoT prin satelit cu consum redus de energie.
LR-FHSS va impulsiona, de asemenea, implementarea LoRa la nivel global. Adăugarea SUPPORT pentru LR-FHSS la platforma LoRa nu numai că va ajuta la furnizarea unei conectivități omniprezente și mai rentabile în zonele îndepărtate, dar va marca și un pas semnificativ către implementarea IoT la scară largă în zonele dens populate. Va promova în continuare implementarea LoRa la nivel global și va extinde aplicațiile inovatoare:
-
Suport pentru servicii IoT prin satelit
LR-FHSS permite sateliților să se conecteze la zone vaste și îndepărtate ale globului, asigurând nevoile de poziționare și transmitere a datelor din zonele fără acoperire de rețea. Cazurile de utilizare LoRa includ urmărirea faunei sălbatice, localizarea containerelor pe nave pe mare, localizarea animalelor pe pășuni, soluții agricole inteligente pentru îmbunătățirea randamentelor culturilor și urmărirea activelor de distribuție globală pentru îmbunătățirea eficienței lanțului de aprovizionare.
-
Suport pentru schimburi de date mai frecvente
În aplicațiile LoRa anterioare, cum ar fi logistica și urmărirea activelor, clădirile și parcurile inteligente, casele inteligente și comunitățile inteligente, numărul de semafoare modulate LoRa în aer va crește semnificativ datorită semnalelor mai lungi și a schimburilor de semnale mai frecvente în aceste aplicații. Problema congestiei canalelor rezultată din dezvoltarea LoRaWAN poate fi rezolvată și prin modernizarea terminalelor LoRa și înlocuirea gateway-urilor.
-
Îmbunătățiți acoperirea în adâncime a interiorului
Pe lângă extinderea capacității rețelei, LR-FHSS permite noduri terminale de interior mai profunde în cadrul aceleiași infrastructuri de rețea, crescând scalabilitatea proiectelor IoT mari. LoRa, de exemplu, este tehnologia preferată pe piața globală a contoarelor inteligente, iar acoperirea îmbunătățită în interior îi va consolida și mai mult poziția.
Tot mai mulți jucători în domeniul internetului lucrurilor prin satelit, cu consum redus de energie
Proiectele de sateliți LoRa de peste hotare continuă să apară
McKinsey a prezis că IoT-ul spațial ar putea valora între 560 și 850 de miliarde de dolari până în 2025, acesta fiind probabil principalul motiv pentru care atât de multe companii urmăresc piața. În prezent, aproape zeci de producători au propus planuri de rețele IoT prin satelit.
Din perspectiva pieței externe, internetul lucrurilor prin satelit este un domeniu important de inovare pe piața internetului lucrurilor. LoRa, ca parte a internetului lucrurilor prin satelit de consum redus de energie, a cunoscut o serie de aplicații pe piețele externe:
În 2019, Space Lacuna și Miromico au început testele comerciale ale proiectului LoRa Satellite IoT, care a fost aplicat cu succes în agricultură, monitorizarea mediului sau urmărirea activelor în anul următor. Prin utilizarea LoRaWAN, dispozitivele IoT alimentate cu baterii își pot prelungi durata de viață și pot economisi costurile de operare și întreținere.
IRNAS a colaborat cu Space Lacuna pentru a explora noi utilizări ale tehnologiei LoRaWAN, inclusiv urmărirea faunei sălbatice din Antarctica și utilizarea balizelor prin rețeaua LoRaWAN pentru a implementa rețele dense de senzori în mediul marin, în vederea susținerii aplicațiilor de acostare și rafting.
Swarm (achiziționată de Space X) a integrat dispozitivele LoRa de la Semtech în soluțiile sale de conectivitate pentru a permite comunicarea bidirecțională între sateliții de pe orbita joasă a Pământului. A deschis noi scenarii de utilizare a Internetului Lucrurilor (IoT) pentru Swarm în domenii precum logistica, agricultura, mașinile conectate și energia.
Inmarsat a încheiat un parteneriat cu Actility pentru a forma rețeaua Inmarsat LoRaWAN, o platformă bazată pe rețeaua principală Inmarsat ELERA, care va oferi o gamă largă de soluții pentru clienții IoT din sectoare precum agricultură, energie, petrol și gaze, minerit și logistică.
În cele din urmă
Pe piața externă, nu există doar numeroase aplicații mature ale proiectului. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark și multe altele încearcă să utilizeze rețeaua LoRaWAN pentru a oferi servicii IoT la un cost mai mic, cu o capacitate mai mare și o acoperire mai largă.
Deși tehnologia LoRa poate fi utilizată și pentru a umple golurile din zonele rurale și oceanele care nu au acoperire tradițională la internet, este o modalitate excelentă de a aborda „Internetul tuturor lucrurilor”.
Cu toate acestea, din perspectiva pieței interne, dezvoltarea LoRa în acest aspect este încă la început. Comparativ cu piața externă, se confruntă cu mai multe dificultăți: din punct de vedere al cererii, acoperirea rețelei Inmarsat este deja foarte bună, iar datele pot fi transmise în ambele direcții, deci nu este puternică; În ceea ce privește aplicarea, China este încă relativ limitată, concentrându-se în principal pe proiecte de containere. Având în vedere motivele menționate mai sus, este dificil pentru întreprinderile autohtone de sateliți să promoveze aplicarea LR-FHSS. În ceea ce privește capitalul, proiectele de acest tip depind în mare măsură de aportul de capital din cauza incertitudinilor mari, a proiectelor mari sau mici și a ciclurilor lungi de viață.
Data publicării: 18 aprilie 2022