Editor: Ulink Media
A la segona meitat del 2021, l'empresa espacial britànica SpaceLacuna va utilitzar per primera vegada un radiotelescopi a Dwingeloo, Països Baixos, per reflectir LoRa des de la lluna. Sens dubte, va ser un experiment impressionant pel que fa a la qualitat de la captura de dades, ja que un dels missatges fins i tot contenia una trama LoRaWAN® completa.
Lacuna Speed utilitza un conjunt de satèl·lits en òrbita terrestre baixa per rebre informació de sensors integrats amb l'equip LoRa de Semtech i la tecnologia de radiofreqüència terrestre. El satèl·lit sura sobre els pols terrestres cada 100 minuts a una altitud de 500 quilòmetres. A mesura que la Terra gira, els satèl·lits cobreixen el món. Els satèl·lits utilitzen LoRaWAN, cosa que estalvia la durada de la bateria, i els missatges s'emmagatzemen durant un curt període de temps fins que passen per una xarxa d'estacions terrestres. Les dades es transmeten a una aplicació en una xarxa terrestre o es poden visualitzar en una aplicació basada en web.
Aquesta vegada, el senyal LoRa enviat per lacuna Speed va durar 2,44 segons i va ser rebut pel mateix xip, amb una distància de propagació d'uns 730.360 quilòmetres, que pot ser la distància més llarga de transmissió de missatges LoRa fins ara.
Pel que fa a la comunicació satèl·lit-terra basada en la tecnologia LoRa, es va assolir una fita a la conferència TTN (TheThings Network) al febrer de 2018, demostrant la possibilitat que LoRa s'apliqui a la Internet de les coses per satèl·lit. Durant una demostració en directe, el receptor va captar senyals LoRa d'un satèl·lit d'òrbita baixa.
Avui dia, aprofitar les tecnologies IoT de baix consum i llarg abast existents, com ara LoRa o NB-IoT, per proporcionar comunicació directa entre dispositius IoT i satèl·lits en òrbita al voltant del món es pot considerar part del mercat de les WAN de baix consum. Aquestes tecnologies són una aplicació interessant fins que el seu valor comercial sigui àmpliament acceptat.
Semtech ha llançat LR-FHSS per omplir el buit del mercat en connectivitat IoT
Semtech ha estat treballant en LR-FHSS durant els darrers anys i va anunciar oficialment l'addició del suport LR-FHSS a la plataforma LoRa a finals del 2021.
LR-FHSS s'anomena LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Com LoRa, és una tecnologia de modulació de capa física amb gairebé el mateix rendiment que LoRa, com ara la sensibilitat, el suport d'amplada de banda, etc.
Teòricament, LR-FHSS és capaç de suportar milions de nodes finals, cosa que augmenta significativament la capacitat de la xarxa i resol el problema de congestió del canal que anteriorment limitava el creixement de LoRaWAN. A més, LR-FHSS té una alta anti-interferència, alleuja la col·lisió de paquets millorant l'eficiència espectral i té capacitat de modulació de salt de freqüència d'enllaç ascendent.
Amb la integració de LR-FHSS, LoRa és més adequat per a aplicacions amb terminals densos i paquets de dades grans. Per tant, el programa de satèl·lits LoRa amb funcions LR-FHSS integrades té múltiples avantatges:
1. Pot accedir a deu vegades la capacitat del terminal de la xarxa LoRa.
2. La distància de transmissió és més llarga, fins a 600-1600 km;
3. Anti-interferències més fort;
4. S'han aconseguit costos més baixos, inclosos els costos de gestió i desplegament (no cal desenvolupar maquinari addicional i hi ha disponibles les seves pròpies capacitats de comunicacions per satèl·lit).
Els transceptors LoRaSX1261 i SX1262 de Semtech i les plataformes LoRaEdge™, així com el disseny de referència de la passarel·la V2.1, ja són compatibles amb lr-fhss. Per tant, en aplicacions pràctiques, l'actualització del programari i la substitució del terminal i la passarel·la LoRa poden millorar primer la capacitat de la xarxa i la capacitat antiinterferències. Per a les xarxes LoRaWAN on s'ha implementat la passarel·la V2.1, els operadors poden habilitar la nova funció mitjançant una simple actualització del firmware de la passarel·la.
LR integrat – FHSS
LoRa continua ampliant la seva cartera d'aplicacions
BergInsight, un institut d'investigació de mercat de la Internet de les Coses, ha publicat un informe d'investigació sobre la Internet de les Coses per satèl·lit. Les dades mostren que, malgrat l'impacte negatiu de la COVID-19, el nombre d'usuaris d'Internet de les Coses per satèl·lit a nivell mundial va créixer fins als 3,4 milions el 2020. Es preveu que els usuaris d'Internet de les Coses per satèl·lit a nivell mundial creixin a una taxa de creixement anual composta (CAG) del 35,8% en els propers anys, arribant als 15,7 milions el 2025.
Actualment, només el 10% de les regions del món tenen accés a serveis de comunicació per satèl·lit, cosa que proporciona un ampli espai de mercat per al desenvolupament de la IoT per satèl·lit, així com una oportunitat per a la IoT per satèl·lit de baixa potència.
LR-FHSS també impulsarà el desplegament de LoRa a nivell mundial. L'addició de SUPPORT per a LR-FHSS a la plataforma de LoRa no només l'ajudarà a proporcionar una connectivitat més rendible i ubiqua a zones remotes, sinó que també marcarà un pas significatiu cap al desplegament d'IoT a gran escala en zones densament poblades. Promourà encara més el desplegament global de LoRa i ampliarà encara més les aplicacions innovadores:
-
Serveis de suport per satèl·lit IoT
LR-FHSS permet que els satèl·lits es connectin a vastes zones remotes del món, donant suport a les necessitats de posicionament i transmissió de dades de zones sense cobertura de xarxa. Els casos d'ús de LoRa inclouen el seguiment de la vida silvestre, la localització de contenidors en vaixells al mar, la localització de bestiar en pastures, solucions agrícoles intel·ligents per millorar el rendiment dels cultius i el seguiment d'actius de distribució global per millorar l'eficiència de la cadena de subministrament.
-
Suport per a un intercanvi de dades més freqüent
En aplicacions LoRa anteriors, com ara logística i seguiment d'actius, edificis i parcs intel·ligents, cases intel·ligents i comunitats intel·ligents, el nombre de semàfors modulats LoRa a l'aire augmentarà significativament a causa de senyals més llargs i intercanvis de senyals més freqüents en aquestes aplicacions. El problema de congestió de canals resultant amb el desenvolupament de LoRaWAN també es pot resoldre actualitzant els terminals LoRa i substituint les passarel·les.
-
Millora la cobertura de profunditat interior
A més d'ampliar la capacitat de la xarxa, LR-FHSS permet nodes interiors més profunds dins de la mateixa infraestructura de xarxa, augmentant l'escalabilitat dels grans projectes d'IoT. LoRa, per exemple, és la tecnologia preferida al mercat global de comptadors intel·ligents, i una cobertura interior millorada reforçarà encara més la seva posició.
Cada cop més actors a l'Internet de les coses per satèl·lit de baixa potència
Continuen sorgint projectes de satèl·lits LoRa a l'estranger
McKinsey ha predit que la IoT basada en l'espai podria arribar a valer entre 560.000 i 850.000 milions de dòlars el 2025, que és probablement la raó principal per la qual tantes empreses persegueixen el mercat. Actualment, gairebé desenes de fabricants han proposat plans de xarxes IoT per satèl·lit.
Des de la perspectiva del mercat exterior, la IoT per satèl·lit és una àrea important d'innovació en el mercat de la IoT. LoRa, com a part de la Internet de les Coses per satèl·lit de baixa potència, ha vist diverses aplicacions en mercats exteriors:
El 2019, Space Lacuna i Miromico van iniciar les proves comercials del projecte LoRa Satellite IoT, que es va aplicar amb èxit a l'agricultura, la monitorització ambiental o el seguiment d'actius l'any següent. Mitjançant l'ús de LoRaWAN, els dispositius IoT alimentats per bateria poden allargar la seva vida útil i estalviar en costos d'operació i manteniment.
L'IRNAS es va associar amb Space Lacuna per explorar nous usos de la tecnologia LoRaWAN, com ara el seguiment de la vida salvatge a l'Antàrtida i les boies que utilitzen la xarxa de LoRaWAN per desplegar xarxes denses de sensors en l'entorn marí per donar suport a aplicacions d'amarratge i ràfting.
Swarm (adquirida per Space X) ha integrat els dispositius LoRa de Semtech a les seves solucions de connectivitat per permetre la comunicació bidireccional entre satèl·lits en òrbita terrestre baixa. Ha obert nous escenaris d'ús de la Internet de les Coses (IoT) per a Swarm en àrees com la logística, l'agricultura, els cotxes connectats i l'energia.
Inmarsat s'ha associat amb Actility per formar la xarxa Inmarsat LoRaWAN, una plataforma basada en la xarxa troncal ELERA d'Inmarsat que proporcionarà una gran quantitat de solucions per a clients d'IoT en sectors com l'agricultura, l'energia, el petroli i el gas, la mineria i la logística.
Al final
A tot el mercat exterior, no només hi ha moltes aplicacions madures del projecte. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark i molts altres intenten aprofitar la xarxa de LoRaWAN per oferir serveis d'Internet de les Coses a un cost més baix, amb més capacitat i una cobertura més àmplia.
Tot i que la tecnologia LoRa també es pot utilitzar per omplir buits a les zones rurals i als oceans que no tenen cobertura tradicional d'Internet, és una manera excel·lent d'abordar la "Internet de tot".
Tanmateix, des de la perspectiva del mercat nacional, el desenvolupament de LoRa en aquest aspecte encara està en la seva infància. En comparació amb l'estranger, s'enfronta a més dificultats: pel que fa a la demanda, la cobertura de la xarxa Inmarsat ja és molt bona i les dades es poden transmetre en ambdues direccions, per la qual cosa no és forta; Pel que fa a l'aplicació, la Xina encara és relativament limitada, centrant-se principalment en projectes de contenidors. Ateses les raons anteriors, és difícil per a les empreses de satèl·lits nacionals promoure l'aplicació de LR-FHSS. Pel que fa al capital, els projectes d'aquest tipus depenen en gran mesura de l'aportació de capital a causa de les grans incerteses, els projectes grans o petits i els cicles llargs.
Data de publicació: 18 d'abril de 2022