LoRa ارتقا دهید!آیا از ارتباطات ماهواره ای پشتیبانی می کند، چه برنامه های جدیدی باز می شوند؟

ویرایشگر: Ulink Media

در نیمه دوم سال 2021، استارتاپ فضایی بریتانیایی SpaceLacuna برای اولین بار از تلسکوپ رادیویی در دوینگلو هلند برای بازتاب LoRa از ماه استفاده کرد.این قطعاً آزمایشی چشمگیر از نظر کیفیت ضبط داده بود، زیرا یکی از پیام ها حتی حاوی یک قاب کامل LoRaWAN® بود.

Lacuna Speed ​​از مجموعه ای از ماهواره های مدار پایین زمین برای دریافت اطلاعات از حسگرهای ادغام شده با تجهیزات LoRa و فناوری فرکانس رادیویی زمینی Semtech استفاده می کند.این ماهواره هر 100 دقیقه در ارتفاع 500 کیلومتری بر فراز قطب های زمین شناور می شود.با چرخش زمین، ماهواره ها کره زمین را می پوشانند.LoRaWAN توسط ماهواره ها استفاده می شود که باعث صرفه جویی در عمر باتری می شود و پیام ها برای مدت کوتاهی ذخیره می شوند تا زمانی که از شبکه ای از ایستگاه های زمینی عبور کنند.سپس داده ها به یک برنامه کاربردی در یک شبکه زمینی منتقل می شوند یا می توان آنها را در یک برنامه مبتنی بر وب مشاهده کرد.

این بار سیگنال LoRa ارسال شده توسط lacuna Speed ​​2.44 ثانیه طول کشید و توسط همان تراشه با فاصله انتشار حدود 730360 کیلومتر دریافت شد که ممکن است طولانی ترین مسافت ارسال پیام LoRa تا کنون باشد.

هنگامی که صحبت از ارتباطات زمینی ماهواره ای مبتنی بر فناوری LoRa می شود، در کنفرانس TTN (شبکه TheThings) در فوریه 2018 نقطه عطفی به دست آمد که امکان استفاده از LoRa در اینترنت اشیاء ماهواره ای را ثابت کرد.در طی یک نمایش زنده، گیرنده سیگنال های LoRa را از یک ماهواره در مدار پایین دریافت کرد.

امروزه استفاده از فناوری‌های دوربرد اینترنت اشیاء کم مصرف مانند LoRa یا NB-IoT برای برقراری ارتباط مستقیم بین دستگاه‌های اینترنت اشیا و ماهواره‌های موجود در مدار در سراسر جهان می‌تواند بخشی از بازار WAN کم مصرف در نظر گرفته شود.این فناوری ها تا زمانی که ارزش تجاری آنها به طور گسترده پذیرفته نشود، کاربرد جالبی هستند.

Semtech LR-FHSS را برای پر کردن شکاف بازار در اتصال IoT راه اندازی کرده است

Semtech در چند سال گذشته روی LR-FHSS کار کرده است و در اواخر سال 2021 رسماً از اضافه شدن پشتیبانی LR-FHSS به پلتفرم LoRa خبر داد.

LR-FHSS LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum نامیده می شود.مانند LoRa، این یک فناوری مدولاسیون لایه فیزیکی با عملکرد مشابه LoRa است، مانند حساسیت، پشتیبانی از پهنای باند و غیره.

LR-FHSS از نظر تئوری قادر به پشتیبانی از میلیون‌ها گره انتهایی است که به طور قابل توجهی ظرفیت شبکه را افزایش می‌دهد و مشکل تراکم کانال را که قبلاً رشد LoRaWAN را محدود می‌کرد، حل می‌کند.علاوه بر این، LR-FHSS دارای ضد تداخل بالایی است، برخورد بسته ها را با بهبود بازده طیفی کاهش می دهد و قابلیت مدولاسیون جهش فرکانس بالا را دارد.

با ادغام LR-FHSS، LoRa برای برنامه هایی با پایانه های متراکم و بسته های داده بزرگ مناسب تر است.بنابراین، برنامه ماهواره ای LoRa با ویژگی های یکپارچه LR-FHSS دارای مزایای متعددی است:

1. می تواند ده برابر ظرفیت ترمینال شبکه LoRa دسترسی داشته باشد.

2. فاصله انتقال طولانی تر است، تا 600-1600 کیلومتر.

3. ضد تداخل قوی تر.

4. هزینه های کمتری از جمله هزینه های مدیریت و استقرار به دست آمده است (هیچ سخت افزار اضافی نیاز به توسعه ندارد و قابلیت های ارتباط ماهواره ای خود در دسترس است).

فرستنده گیرنده های LoRaSX1261، SX1262 و پلتفرم های LoRaEdgeTM Semtech و همچنین طراحی مرجع دروازه V2.1 توسط lr-fhss پشتیبانی می شوند.بنابراین، در کاربردهای عملی، ارتقاء نرم افزار و جایگزینی ترمینال و دروازه LoRa می تواند ابتدا ظرفیت شبکه و قابلیت ضد تداخل را بهبود بخشد.برای شبکه های LoRaWAN که در آن دروازه V2.1 مستقر شده است، اپراتورها می توانند عملکرد جدید را از طریق ارتقاء سیستم عامل دروازه ساده فعال کنند.

یکپارچه LR – FHSS
LoRa به گسترش مجموعه برنامه های خود ادامه می دهد

BergInsight، یک موسسه تحقیقات بازار اینترنت اشیاء، گزارشی تحقیقاتی در مورد iot ماهواره ای منتشر کرد.داده‌ها نشان می‌دهد که علیرغم تأثیر نامطلوب COVID-19، تعداد کاربران جهانی iot ماهواره‌ای همچنان در سال 2020 به 3.4 میلیون نفر افزایش یافته است. انتظار می‌رود کاربران جهانی iot ماهواره‌ای در چند سال آینده با حدود 35.8 درصد رشد کنند و به 15.7 میلیون نفر برسد. در سال 2025

در حال حاضر، تنها 10 درصد از مناطق جهان به خدمات ارتباطی ماهواره ای دسترسی دارند که فضای بازار گسترده ای را برای توسعه iot ماهواره ای و همچنین فرصتی برای iot ماهواره ای کم مصرف فراهم می کند.

LR-FHSS همچنین استقرار LoRa را در سطح جهانی هدایت خواهد کرد.افزودن SUPPORT برای LR-FHSS به پلتفرم LoRa نه تنها به آن کمک می‌کند تا ارتباط مقرون‌به‌صرفه‌تر و همه‌جانبه‌ای را به مناطق دورافتاده ارائه دهد، بلکه گامی مهم به سوی استقرار iot در مقیاس بزرگ در مناطق پرجمعیت را نشان می‌دهد.استقرار جهانی LoRa را بیشتر ترویج می کند و برنامه های نوآورانه را بیشتر گسترش می دهد:

• پشتیبانی از خدمات Iot ماهواره ای

LR-FHSS ماهواره‌ها را قادر می‌سازد تا به مناطق دورافتاده وسیعی از جهان متصل شوند و از نیازهای موقعیت‌یابی و انتقال داده‌ها در مناطق بدون پوشش شبکه پشتیبانی کنند.موارد استفاده از LoRa شامل ردیابی حیات وحش، مکان یابی کانتینرها در کشتی ها در دریا، مکان یابی دام در مرتع، راه حل های کشاورزی هوشمند برای بهبود عملکرد محصول و ردیابی دارایی های توزیع جهانی برای بهبود کارایی زنجیره تامین است.

• پشتیبانی از تبادل مکرر داده ها

در برنامه های قبلی LoRa، مانند لجستیک و ردیابی دارایی ها، ساختمان ها و پارک های هوشمند، خانه های هوشمند و جوامع هوشمند، به دلیل سیگنال های طولانی تر و تبادل سیگنال های مکرر در این برنامه ها، تعداد سمافورهای مدوله شده LoRa در هوا به میزان قابل توجهی افزایش می یابد.مشکل تراکم کانال ناشی از توسعه LoRaWAN نیز می تواند با ارتقاء پایانه های LoRa و جایگزینی دروازه ها حل شود.

• افزایش پوشش عمق داخلی

علاوه بر گسترش ظرفیت شبکه، LR-FHSS گره‌های انتهایی داخلی عمیق‌تر را در زیرساخت شبکه یکسان فعال می‌کند و مقیاس‌پذیری پروژه‌های بزرگ iot را افزایش می‌دهد.به عنوان مثال، LoRa فناوری انتخابی در بازار جهانی کنتورهای هوشمند است و پوشش داخلی افزایش یافته موقعیت آن را بیشتر تقویت خواهد کرد.

بازیکنان بیشتر و بیشتر در اینترنت اشیا ماهواره ای کم مصرف

پروژه های ماهواره ای LoRa در خارج از کشور به ظهور خود ادامه می دهند

McKinsey پیش‌بینی کرده است که iot مبتنی بر فضایی می‌تواند تا سال 2025 به ارزش 560 تا 850 میلیارد دلار برسد، که احتمالاً دلیل اصلی این است که بسیاری از شرکت‌ها به دنبال بازار هستند.در حال حاضر، نزدیک به ده‌ها سازنده طرح‌های شبکه ماهواره‌ای iot را پیشنهاد کرده‌اند.

از دیدگاه بازار خارج از کشور، ماهواره iot یک حوزه مهم نوآوری در بازار iot است.LoRa، به عنوان بخشی از اینترنت اشیاء ماهواره ای کم مصرف، تعدادی کاربرد در بازارهای خارج از کشور داشته است:

در سال 2019، Space Lacuna و Miromico آزمایشات تجاری پروژه LoRa Satellite iot را آغاز کردند که با موفقیت در کشاورزی، نظارت بر محیط زیست یا ردیابی دارایی ها در سال بعد اعمال شد.با استفاده از LoRaWAN، دستگاه‌های iot با باتری می‌توانند عمر مفید خود را افزایش دهند و در هزینه‌های عملیاتی و نگهداری صرفه‌جویی کنند.

IRNAS با Space Lacuna همکاری کرد تا کاربردهای جدید فناوری LoRaWAN را بررسی کند، از جمله ردیابی حیات وحش در قطب جنوب و شناورها با استفاده از شبکه LoRaWAN برای استقرار شبکه های متراکم حسگرها در محیط دریایی برای پشتیبانی از کاربردهای پهلوگیری و رفتینگ.

Swarm (که توسط Space X خریداری شده است) دستگاه های LoRa Semtech را در راه حل های اتصال خود ادغام کرده است تا ارتباط دو طرفه بین ماهواره های مدار پایین زمین را امکان پذیر کند.سناریوهای جدید استفاده از اینترنت اشیا (IoT) را برای Swarm در زمینه هایی مانند لجستیک، کشاورزی، خودروهای متصل و انرژی باز کرد.

Inmarsat با Actility همکاری کرده است تا شبکه Inmarsat LoRaWAN را تشکیل دهد، یک پلتفرم مبتنی بر شبکه ستون فقرات Inmarsat ELERA که راه حل های زیادی را برای مشتریان iot در بخش هایی از جمله کشاورزی، نیرو، نفت و گاز، معدن و تدارکات ارائه می دهد.

در پایان

در سرتاسر بازار خارج از کشور، نه تنها کاربردهای بالغ این پروژه وجود دارد.Omnispace، EchoStarMobile، Lunark و بسیاری دیگر در تلاش هستند تا از شبکه LoRaWAN برای ارائه خدمات iot با هزینه کمتر، با ظرفیت بیشتر و پوشش گسترده تر استفاده کنند.

اگرچه فناوری LoRa همچنین می‌تواند برای پر کردن شکاف‌ها در مناطق روستایی و اقیانوس‌هایی که فاقد پوشش اینترنتی سنتی هستند، استفاده شود، این یک راه عالی برای پرداختن به «اینترنت همه چیز» است.

با این حال، از منظر بازار داخلی، توسعه LoRa در این جنبه هنوز در مراحل ابتدایی است.در مقایسه با خارج از کشور، با مشکلات بیشتری مواجه است: از نظر تقاضا، پوشش شبکه inmarsat در حال حاضر بسیار خوب است و داده ها را می توان در هر دو جهت منتقل کرد، بنابراین قوی نیست.از نظر کاربرد، چین هنوز نسبتاً محدود است و عمدتاً بر پروژه‌های کانتینری تمرکز دارد.با توجه به دلایل فوق، برای شرکت های ماهواره ای داخلی ترویج کاربرد LR-FHSS دشوار است.از نظر سرمایه، پروژه هایی از این نوع به دلیل عدم قطعیت های زیاد، پروژه های بزرگ یا کوچک و چرخه های طولانی تا حد زیادی به ورودی سرمایه وابسته هستند.