卫星物联网:物联网连接的新模式

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物联网正在迅速扩大对生活的许多方面的影响,包括商业、物流和日常活动。在更新、更智能的技术、更节能的产品和通信技术的帮助下,令人兴奋的新用例正在不断增加。事实上,物联网似乎将成为未来几年最重要的技术之一。能够跟踪事物和材料、监控资产和环境条件,以及实现更有效和更有创造性的医疗保健解决方案,这些都是使用智能和物联网的好处。自动化还可以减少运营费用。除了数据收集之外, 物联网还可以形成一个生态系统。在该生态系统中,联合与合作对于简化程序和增强可靠性至关重要。

 

其他已经取得长足进步的开发技术,如机器学习或边缘计算,有望在这种情况下很好地集成并提供显着价值。电信供应商和企业正在寻找基于物联网的综合全球覆盖解决方案,目标是将物联网提供的优势扩展到由于技术或经济原因通常无法提供的地理区域。对于许多不同的行业,包括运输、车队管理、物流、太阳能、石油和天然气开采、海上监控、公用事业、智能计量、农业、环境监测、采矿等,物联网运营在网络连接低或无连接的偏远地区确实非常重要。这一观点表明,最佳的行动方案是使用基于卫星的技术,可以与当前的物联网地面网络相结合。

因此,卫星正在发挥独特和关键的功能,将陆地网络无法获得或无法到达的偏远地理地区带入这个生态系统,如偏远的陆地和近海。

物联网连接对卫星的需求

物联网(IoT),正以指数级的速度扩张。随着越来越多的设备联网,包括昂贵的农用设备和家用恒温器,消费者可以访问大量的数据源,帮助其提供更好的服务,并负责任地管理环境。随着通信技术的每次迭代,覆盖范围并没有显着提高。在3G网络仍然无效的偏远地区和农村地区,5G网络可能在同一地区也无效。尽管像LoRaWAN(远程广域网络)这样的低功耗广域网络正在迅速增加,但总会有一些地方难以到达或经济上不可行。为了在特定的垂直市场领域提供急需的服务,这些区域将继续见证通过互联网和近地轨道卫星连接设备和设备的巨大需求。

凭借其广泛的覆盖范围,卫星通信对于物联网变得至关重要。单个卫星网络有能力有效地覆盖整个地球。这意味着单个设备在全球旅行时可以继续使用单个网络和单个连接类型。卫星在蜂窝或Wi-Fi等其他通信方式无法到达的偏远地区,以及在基础设施薄弱或不存在的地区,如海洋中部,具有优势。

LoRa用于卫星连接和物联网设备

一家名为Semtech的企业开发了LoRa技术,这是一种专门为远程、低功耗通信创建的新型无线协议。远程无线电(LoRa)主要针对M2M(机器对机器)和物联网网络。在这项技术的帮助下,许多运行在同一网络上的应用程序将能够通过公共或多租户网络连接。

一个LoRa网关可以管理的节点数高达数百万个。由于信号可以在所需基础设施很少的情况下长距离传输,因此构建一个网络既便宜又快速。为了延长节点的电池寿命和增加网络容量,LoRa还包括可调节的数据速率算法。LoRa协议具有多个用于安全通信的层次,包括网络、应用程序和设备级别的加密。

现在,通过LoRaWAN(远程广域网)将地面网络与全球卫星连接起来既简单又经济。最近,Senet、Wyld Networks、Eutelsat Communications和TrakAssure的联盟,将LoRaWAN低地球轨道卫星星座拉平。这一战略展示了LoRaWan标准如何仍可用于增加全球卫星连接。世界各地的客户现在可以使用集成的、更具互操作性的地面和卫星LoRaWAN网络连接。

使用LoRa进行卫星连接和物联网设备的好处

物联网的主要问题是成本和能源效率。这两者的效率变得更加难以实现,尤其是与远程卫星通信相比,后者需要在更远距离上提供更大的功率。

好消息是LoRa是一个简单的解决方案,可以帮助克服这些困难。这是因为LoRa更便宜、耗电更少、扩展范围更广以及带宽更低。由于LoRaWAN安装简单且低功耗,大多数企业都将其作为基于卫星的物联网设备的最佳选择。

为了允许卫星连接,LoRaWAN标准现在包含LR-FHSS参数。此设置使得LoRaWAN能够有效地与全球不同的卫星进行通信。使用LR-FHSS(远程跳频扩频),LoRa变得更加可靠,在LoRaWAN连接过程中可以使用多个频段进行单次传输。此外,该参数不太容易受到重要的远程通信参数的影响,如增加的容量和本地干扰。

实现与卫星物联网的远程连接需求

目前,物联网正获得巨大的发展势头,并被几乎所有可能连接互联网的地方所利用。在一些涉及偏远地区的应用中,只要满足远程和一致连接的要求,部署这样的技术对消费者来说是一件好事。这为卫星物联网技术在未来的发展铺平了道路,尽管目前也存在与之相关的巨大挑战。

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