物聯網正在迅速擴大對(dui)生(sheng)活的(de)許多方(fang)面的(de)影響，包括(kuo)商業(ye)、物(wu)流和(he)(he)(he)(he)(he)日常活動。在更(geng)新(xin)、更(geng)智(zhi)(zhi)能的(de)技術、更(geng)節能的(de)產(chan)品和(he)(he)(he)(he)(he)通信(xin)技術的(de)幫助下，令人興奮的(de)新(xin)用例正在不斷增(zeng)加。事(shi)實(shi)上，物(wu)聯(lian)網似乎將成為(wei)未(wei)來(lai)幾年(nian)最重(zhong)要的(de)技術之一。能夠跟蹤事(shi)物(wu)和(he)(he)(he)(he)(he)材(cai)料、監控資產(chan)和(he)(he)(he)(he)(he)環境條件，以及實(shi)現更(geng)有效和(he)(he)(he)(he)(he)更(geng)有創(chuang)造性的(de)醫療保健解(jie)決方(fang)案，這(zhe)些都是使用智(zhi)(zhi)能和(he)(he)(he)(he)(he)物(wu)聯(lian)網的(de)好處(chu)。自動化(hua)還可(ke)以減(jian)少運營費用。除(chu)了數(shu)據收集之外， 物(wu)聯(lian)網還可(ke)以形成一個生(sheng)態系統。在該生(sheng)態系統中，聯(lian)合與合作對(dui)于簡化(hua)程序和(he)(he)(he)(he)(he)增(zeng)強可(ke)靠(kao)性至關重(zhong)要。
其他已(yi)經(jing)取得長足進步的(de)(de)(de)開發(fa)技(ji)(ji)術(shu)，如機器學習或邊緣計算，有望(wang)在(zai)這種情況下(xia)很好(hao)地(di)(di)集成并提供顯著(zhu)價值。電(dian)信(xin)供應商和企業(ye)(ye)正在(zai)尋(xun)找基(ji)于物聯(lian)網的(de)(de)(de)綜合(he)全球覆蓋解決方案(an)，目標是將物聯(lian)網提供的(de)(de)(de)優(you)勢擴展到由于技(ji)(ji)術(shu)或經(jing)濟原因通常(chang)無法提供的(de)(de)(de)地(di)(di)理(li)區(qu)域(yu)。對于許(xu)多(duo)不同的(de)(de)(de)行業(ye)(ye)，包括運輸(shu)、車隊管理(li)、物流、太陽能、石油和天然氣開采(cai)、海(hai)上監控、公用事業(ye)(ye)、智能計量、農業(ye)(ye)、環(huan)境監測、采(cai)礦等，物聯(lian)網運營(ying)在(zai)網絡連接低或無連接的(de)(de)(de)偏遠(yuan)地(di)(di)區(qu)確實非常(chang)重要。這一觀(guan)點表明，最(zui)佳的(de)(de)(de)行動(dong)方案(an)是使用基(ji)于衛星的(de)(de)(de)技(ji)(ji)術(shu)，可以與當前(qian)的(de)(de)(de)物聯(lian)網地(di)(di)面網絡相結合(he)。
因此，衛星正在發揮獨特和關(guan)鍵(jian)的功能(neng)，將陸(lu)地(di)網絡(luo)無(wu)法獲得(de)或無(wu)法到達的偏遠(yuan)地(di)理(li)地(di)區(qu)帶入這個生態系統，如偏遠(yuan)的陸(lu)地(di)和近海。
物聯網連接對衛星的需求
物(wu)聯網(wang)(IoT)，正以指(zhi)數級的(de)速(su)度擴(kuo)張。隨著(zhu)越來越多的(de)設(she)(she)備(bei)(bei)聯網(wang)，包(bao)括昂貴的(de)農用(yong)設(she)(she)備(bei)(bei)和(he)家用(yong)恒(heng)溫器，消費者可(ke)(ke)以訪問大量的(de)數據源，幫助其提(ti)(ti)供更好的(de)服務(wu)，并(bing)負責任地(di)(di)管理環境。隨著(zhu)通信技(ji)術的(de)每次迭(die)代，覆蓋(gai)范圍并(bing)沒有顯(xian)著(zhu)提(ti)(ti)高(gao)。在3G網(wang)絡仍(reng)然無(wu)效的(de)偏遠(yuan)(yuan)地(di)(di)區和(he)農村地(di)(di)區，5G網(wang)絡可(ke)(ke)能在同(tong)一地(di)(di)區也無(wu)效。盡管像LoRaWAN(遠(yuan)(yuan)程廣(guang)域網(wang)絡)這樣的(de)低(di)功(gong)耗廣(guang)域網(wang)絡正在迅(xun)速(su)增加(jia)，但總會有一些(xie)地(di)(di)方難以到達或(huo)經(jing)濟上(shang)不可(ke)(ke)行。為了(le)在特定的(de)垂直(zhi)市場領(ling)域提(ti)(ti)供急需(xu)的(de)服務(wu)，這些(xie)區域將繼續見證通過互(hu)聯網(wang)和(he)近地(di)(di)軌道衛星連接設(she)(she)備(bei)(bei)和(he)設(she)(she)備(bei)(bei)的(de)巨大需(xu)求(qiu)。
憑借其(qi)廣泛的覆(fu)蓋(gai)范(fan)圍，衛星(xing)通信(xin)對于(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)變得(de)至關重要。單(dan)(dan)個衛星(xing)網(wang)絡有能力有效(xiao)地(di)覆(fu)蓋(gai)整個地(di)球。這意味著單(dan)(dan)個設(she)備在(zai)全(quan)球旅行時可以繼(ji)續使(shi)用單(dan)(dan)個網(wang)絡和單(dan)(dan)個連(lian)接類型。衛星(xing)在(zai)蜂窩(wo)或(huo)Wi-Fi等其(qi)他通信(xin)方(fang)式無法到達的偏(pian)遠地(di)區(qu)，以及(ji)在(zai)基礎(chu)設(she)施薄弱(ruo)或(huo)不存在(zai)的地(di)區(qu)，如海洋(yang)中部，具有優(you)勢。
LoRa用于衛星連接和物聯網設備
一家名為Semtech的(de)企業開發了LoRa技術(shu)(shu)，這(zhe)(zhe)是一種專門為遠程、低功耗(hao)通信(xin)創建的(de)新(xin)型無線協議。遠程無線電(LoRa)主要針對M2M(機(ji)器(qi)對機(ji)器(qi))和(he)物聯網(wang)網(wang)絡。在這(zhe)(zhe)項技術(shu)(shu)的(de)幫助下，許多(duo)運行在同(tong)一網(wang)絡上的(de)應用(yong)程序將能夠通過公共或多(duo)租(zu)戶網(wang)絡連接。
一個(ge)LoRa網關(guan)可(ke)(ke)以管理的(de)(de)節(jie)點數高達數百萬個(ge)。由于信號可(ke)(ke)以在(zai)所需基礎設施很少的(de)(de)情況下長(chang)距(ju)離(li)傳輸，因此構建一個(ge)網絡(luo)既便宜又快速。為了延長(chang)節(jie)點的(de)(de)電池壽命(ming)和(he)增加(jia)(jia)網絡(luo)容(rong)量，LoRa還包括(kuo)可(ke)(ke)調節(jie)的(de)(de)數據速率(lv)算法。LoRa協議具(ju)有(you)多(duo)個(ge)用于安全通信的(de)(de)層次(ci)，包括(kuo)網絡(luo)、應用程序和(he)設備級別的(de)(de)加(jia)(jia)密(mi)。
現在(zai)，通過LoRaWAN(遠程廣(guang)域網)將地面(mian)網絡(luo)與全球衛星(xing)連(lian)接起來(lai)既(ji)簡單又經(jing)濟。最(zui)近，Senet、Wyld Networks、Eutelsat Communications和(he)TrakAssure的聯盟，將LoRaWAN低地球軌道(dao)衛星(xing)星(xing)座拉平(ping)。這(zhe)一戰略展(zhan)示(shi)了LoRaWan標準如何(he)仍可(ke)用(yong)于增加(jia)全球衛星(xing)連(lian)接。世界各(ge)地的客(ke)戶現在(zai)可(ke)以使用(yong)集成(cheng)的、更具互操作性的地面(mian)和(he)衛星(xing)LoRaWAN網絡(luo)連(lian)接。
使用LoRa進行衛星連接和物聯網設備的好處
物聯網的主要問題是成本和能源效(xiao)率。這兩者(zhe)的效(xiao)率變得更(geng)加(jia)難(nan)以實現，尤其是與(yu)遠程衛(wei)星通信相比，后(hou)者(zhe)需要在更(geng)遠距(ju)離上提(ti)供更(geng)大的功率。
好消息(xi)是(shi)(shi)LoRa是(shi)(shi)一個(ge)簡單(dan)的解決方案，可以幫助克服這些(xie)困難。這是(shi)(shi)因為LoRa更(geng)(geng)(geng)便宜、耗電更(geng)(geng)(geng)少、擴展范圍更(geng)(geng)(geng)廣以及帶(dai)寬更(geng)(geng)(geng)低。由于(yu)LoRaWAN安裝(zhuang)簡單(dan)且低功(gong)耗，大(da)多數企(qi)業都將其作為基于(yu)衛(wei)星的物(wu)聯網設備(bei)的最佳選擇。
為了允許衛(wei)星連接，LoRaWAN標準現(xian)在包含LR-FHSS參數(shu)(shu)。此設置使(shi)(shi)得LoRaWAN能夠(gou)有(you)效(xiao)地(di)與全球不同的衛(wei)星進(jin)(jin)行(xing)通信。使(shi)(shi)用LR-FHSS(遠(yuan)程跳頻擴頻)，LoRa變得更加(jia)可靠，在LoRaWAN連接過程中可以使(shi)(shi)用多個頻段進(jin)(jin)行(xing)單次(ci)傳輸。此外，該參數(shu)(shu)不太(tai)容易受(shou)到重要的遠(yuan)程通信參數(shu)(shu)的影響，如增加(jia)的容量和本地(di)干擾(rao)。
實現與衛星物聯網的遠程連接需求
目(mu)前(qian)，物(wu)聯網正獲(huo)得巨(ju)大(da)的(de)發展(zhan)勢(shi)頭，并被幾乎(hu)所(suo)有可能連接互聯網的(de)地方所(suo)利用。在一(yi)些涉及偏遠(yuan)地區的(de)應(ying)用中(zhong)，只(zhi)要滿足(zu)遠(yuan)程和一(yi)致連接的(de)要求，部署(shu)這(zhe)(zhe)樣的(de)技術對消(xiao)費者來(lai)說是一(yi)件好(hao)事。這(zhe)(zhe)為衛星物(wu)聯網技術在未來(lai)的(de)發展(zhan)鋪平(ping)了道路，盡管目(mu)前(qian)也存在與之相(xiang)關的(de)巨(ju)大(da)挑(tiao)戰。
