Redaktör: Ulink Media
Under andra halvan av 2021 använde den brittiska rymdstartupen SpaceLacuna för första gången ett radioteleskop i Dwingeloo, Nederländerna, för att reflektera LoRa tillbaka från månen. Detta var definitivt ett imponerande experiment vad gäller kvaliteten på datainsamlingen, eftersom ett av meddelandena till och med innehöll en komplett LoRaWAN®-ram.
Lacuna Speed använder en uppsättning satelliter i låg omloppsbana runt jorden för att ta emot information från sensorer integrerade med Semtechs LoRa-utrustning och markbaserade radiofrekvensteknik. Satelliten svävar över jordens poler var 100:e minut på en höjd av 500 kilometer. När jorden roterar täcker satelliterna hela världen. LoRaWAN används av satelliter, vilket sparar batteritid, och meddelanden lagras under en kort tid tills de passerar genom ett nätverk av markstationer. Informationen vidarebefordras sedan till en applikation i ett markbundet nätverk eller kan visas i en webbaserad applikation.
Den här gången varade LoRa-signalen som skickades av Lacuna Speed i 2,44 sekunder och mottogs av samma chip, med ett utbredningsavstånd på cirka 730 360 kilometer, vilket kan vara det längsta avståndet för LoRa-meddelandeöverföring hittills.
När det gäller satellit-markkommunikation baserad på LoRa-teknik uppnåddes en milstolpe på TTN-konferensen (TheThings Network) i februari 2018, vilket bevisade möjligheten att LoRa kan tillämpas i satellitbaserade sakernas internet. Under en livedemonstration fångade mottagaren upp LoRa-signaler från en satellit i låg omloppsbana.
Idag kan man betrakta det som en del av marknaden för lågenergi-WAN att utnyttja befintliga strömsnåla IoT-tekniker för långdistanskommunikation, såsom LoRa eller NB-IoT, för att tillhandahålla direkt kommunikation mellan IoT-enheter och satelliter i omloppsbana runt jorden. Dessa tekniker är en intressant tillämpning tills deras kommersiella värde är allmänt accepterat.
Semtech har lanserat LR-FHSS för att fylla marknadsgapet inom IoT-anslutning
Semtech har arbetat med LR-FHSS de senaste åren och tillkännagav officiellt tillägget av LR-FHSS-stöd till LoRa-plattformen i slutet av 2021.
LR-FHSS kallas LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Liksom LoRa är det en teknik för fysisk lagermodulering med i stort sett samma prestanda som LoRa, såsom känslighet, bandbreddsstöd etc.
LR-FHSS kan teoretiskt stödja miljontals slutnoder, vilket avsevärt ökar nätverkskapaciteten och löser problemet med kanalöverbelastning som tidigare begränsade LoRaWANS tillväxt. Dessutom har LR-FHSS hög anti-interferens, lindrar paketkollisioner genom att förbättra spektraleffektiviteten och har kapacitet för frekvenshoppningsmodulering i upplänken.
Med integrationen av LR-FHSS är LoRa mer lämpligt för applikationer med täta terminaler och stora datapaket. Därför har LoRa-satellitprogrammet med integrerade LR-FHSS-funktioner flera fördelar:
1. Den kan nå tio gånger terminalkapaciteten hos LoRa-nätverket.
2. Överföringsavståndet är längre, upp till 600-1600 km;
3. Starkare anti-interferens;
4. Lägre kostnader har uppnåtts, inklusive kostnader för administration och driftsättning (ingen ytterligare hårdvara behöver utvecklas och egna satellitkommunikationsfunktioner finns tillgängliga).
Semtechs LoRaSX1261-, SX1262-transceivers och LoRaEdgeTM-plattformar, såväl som referensdesignen för V2.1-gatewayen, stöds redan av lr-fhss. Därför kan programvaruuppgradering och utbyte av LoRa-terminal och gateway i praktiska tillämpningar först förbättra nätverkskapaciteten och störningsmotståndsförmågan. För LoRaWAN-nätverk där V2.1-gateway har driftsatts kan operatörer aktivera den nya funktionen genom en enkel uppgradering av gatewayens firmware.
Integrerad LR – FHSS
LoRa fortsätter att utöka sin appportfölj
BergInsight, ett marknadsundersökningsinstitut för sakernas internet, släppte en forskningsrapport om satellitbaserade sakernas internet (IoT). Data visade att trots den negativa effekten av COVID-19 ökade antalet globala användare av satellitbaserade sakernas internet fortfarande till 3,4 miljoner år 2020. Globala användare av satellitbaserade sakernas internet förväntas växa med en genomsnittlig tillväxttakt på 35,8 % under de närmaste åren och nå 15,7 miljoner år 2025.
För närvarande har endast 10 % av världens regioner tillgång till satellitkommunikationstjänster, vilket ger ett brett marknadsutrymme för utveckling av satellitbaserade sakernas internet (IoT) samt en möjlighet för strömsnål satellitbaserade sakernas internet (IoT).
LR-FHSS kommer också att driva på den globala utbyggnaden av LoRa. Tillägget av SUPPORT för LR-FHSS till LoRas plattform kommer inte bara att bidra till att tillhandahålla mer kostnadseffektiv och allestädesnärvarande anslutning till avlägsna områden, utan också markera ett betydande steg mot storskalig IoT-utbyggnad i tätbefolkade områden. Kommer att ytterligare främja LoRas globala utbyggnad och ytterligare utöka innovativa applikationer:
-
Stöd för satellit-IoT-tjänster
LR-FHSS gör det möjligt för satelliter att ansluta till stora avlägsna områden på jorden, vilket stöder positionerings- och dataöverföringsbehov i områden utan nätverkstäckning. LoRa-användningsfall inkluderar spårning av vilda djur, lokalisering av containrar på fartyg till sjöss, lokalisering av boskap i betesmark, intelligenta jordbrukslösningar för att förbättra grödor och spårning av globala distributionstillgångar för att förbättra effektiviteten i leveranskedjan.
-
Stöd för mer frekvent datautbyte
I tidigare LoRa-applikationer, såsom logistik och spårning av tillgångar, smarta byggnader och parker, smarta hem och smarta samhällen, kommer antalet LoRa-modulerade semaforer i luften att öka avsevärt på grund av längre signaler och mer frekventa signalutbyten i dessa applikationer. Det resulterande problemet med kanalöverbelastning vid LoRaWAN-utveckling kan också lösas genom att uppgradera LoRa-terminaler och byta ut gateways.
-
Förbättra djuptäckningen inomhus
Förutom att utöka nätverkskapaciteten möjliggör LR-FHSS djupare inomhusnoder inom samma nätverksinfrastruktur, vilket ökar skalbarheten för stora IoT-projekt. LoRa är till exempel den teknik som föredras på den globala marknaden för smarta mätare, och förbättrad inomhustäckning kommer att ytterligare stärka dess position.
Fler och fler aktörer inom satellitbaserade sakernas internet med låg effekt
Utländska LoRa-satellitprojekt fortsätter att dyka upp
McKinsey har förutspått att rymdbaserade sakernas internet (IoT) kan vara värda 560 till 850 miljarder dollar år 2025, vilket förmodligen är den främsta anledningen till att så många företag jagar marknaden. För närvarande har nästan dussintals tillverkare föreslagit planer för satellitbaserade IoT-nätverk.
Ur ett utländskt marknadsperspektiv är satellitbaserad IoT ett viktigt innovationsområde. LoRa, som en del av det energisnåla satellitbaserade Internet of Things, har haft ett antal tillämpningar på utländska marknader:
År 2019 inledde Space Lacuna och Miromico kommersiella tester av LoRa Satellite IoT-projektet, vilket framgångsrikt tillämpades inom jordbruk, miljöövervakning eller tillgångsspårning året därpå. Genom att använda LoRaWAN kan batteridrivna IoT-enheter förlänga sin livslängd och spara på drifts- och underhållskostnader.
IRNAS samarbetade med Space Lacuna för att utforska nya användningsområden för LoRaWAN-teknik, inklusive spårning av vilda djur i Antarktis och bojar som använder LoRaWANs nätverk för att distribuera täta nätverk av sensorer i den marina miljön för att stödja förtöjningsapplikationer och forsränning.
Swarm (uppköpt av Space X) har integrerat Semtechs LoRa-enheter i sina anslutningslösningar för att möjliggöra tvåvägskommunikation mellan satelliter i låg omloppsbana runt jorden. Detta har öppnat upp för nya användningsscenarier för sakernas internet (IoT) för Swarm inom områden som logistik, jordbruk, uppkopplade bilar och energi.
Inmarsat har inlett ett samarbete med Actility för att bilda Inmarsat LoRaWAN-nätverket, en plattform baserad på Inmarsats ELERA-stamnätverk som kommer att tillhandahålla en mängd lösningar för IoT-kunder inom sektorer som jordbruk, kraft, olja och gas, gruvdrift och logistik.
Till slut
På den utländska marknaden finns det inte bara många mogna tillämpningar av projektet. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark och många andra försöker utnyttja LoRaWANS nätverk för att erbjuda IoT-tjänster till en lägre kostnad, med större kapacitet och bredare täckning.
Även om LoRa-tekniken också kan användas för att fylla luckor i landsbygdsområden och hav som saknar traditionell internettäckning, är det ett utmärkt sätt att ta itu med "alltings internet".
Ur den inhemska marknadens perspektiv är dock LoRas utveckling på detta område fortfarande i sin linda. Jämfört med utlandet står det inför fler svårigheter: på efterfrågesidan är Inmarsat-nätverkets täckning redan mycket god och data kan överföras i båda riktningarna, så det är inte starkt; När det gäller tillämpning är Kina fortfarande relativt begränsat och fokuserar främst på containerprojekt. Med tanke på ovanstående skäl är det svårt för inhemska satellitföretag att främja tillämpningen av LR-FHSS. När det gäller kapital är projekt av denna typ till stor del beroende av kapitalinsats på grund av stora osäkerheter, stora eller små projekt och långa cykler.
Publiceringstid: 18 april 2022