שדרוג LoRa! האם זה יתמוך בתקשורת לוויינית, אילו יישומים חדשים יפתחו?

עורך: Ulink Media

במחצית השנייה של 2021, סטארט-אפ החלל הבריטי SpaceLacuna השתמש לראשונה בטלסקופ רדיו ב-Dwingeloo, הולנד, כדי לשקף את LoRa בחזרה מהירח. זה בהחלט היה ניסוי מרשים מבחינת איכות לכידת הנתונים, שכן אחת ההודעות אפילו הכילה מסגרת שלמה של LoRaWAN®.

Lacuna Speed ​​משתמשת בסט של לוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ כדי לקבל מידע מחיישנים המשולבים עם ציוד LoRa של Semtech וטכנולוגיית תדר רדיו מבוססת קרקע. הלוויין מרחף מעל קטבי כדור הארץ כל 100 דקות בגובה של 500 קילומטרים. כאשר כדור הארץ מסתובב, לוויינים מכסים את כדור הארץ. LoRaWAN משמש לוויינים, מה שחוסך חיי סוללה, והודעות נשמרות לזמן קצר עד שהן עוברות ברשת של תחנות קרקע. לאחר מכן, הנתונים מועברים ליישום ברשת יבשתית או שניתן לצפות בהם ביישום מבוסס אינטרנט.

הפעם, אות LoRa שנשלח על ידי lacuna Speed ​​נמשך 2.44 שניות והתקבל על ידי אותו שבב, עם מרחק התפשטות של כ-730,360 קילומטרים, שעשוי להיות המרחק הארוך ביותר של שידור הודעות LoRa עד כה.

בכל הנוגע לתקשורת לוויינית-קרקע המבוססת על טכנולוגיית LoRa, אבן דרך הושגה בכנס TTN(TheThings Network) בפברואר 2018, שהוכיחה את האפשרות של יישום LoRa באינטרנט הלוויין של הדברים. במהלך הדגמה חיה, המקלט קלט אותות LoRa מלוויין במסלול נמוך.

כיום, מינוף טכנולוגיות IoT לטווח ארוך בעלות הספק נמוך כגון LoRa או NB-IoT כדי לספק תקשורת ישירה בין מכשירי IoT ולוויינים במסלול סביב הגלובוס יכול להיחשב כחלק משוק ה-WAN בעל הספק נמוך. טכנולוגיות אלו מהוות יישום מעניין עד שהערך המסחרי שלהן מתקבל ברווחה.

Semtech השיקה את LR-FHSS כדי למלא את פער השוק בקישוריות IoT

Semtech עבדה על LR-FHSS בשנים האחרונות והכריזה רשמית על הוספת תמיכת LR-FHSS לפלטפורמת LoRa בסוף 2021.

LR-FHSS נקרא LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. כמו LoRa, זוהי טכנולוגיית אפנון שכבה פיזית עם רוב הביצועים כמו LoRa, כגון רגישות, תמיכה ברוחב פס וכו'.

LR-FHSS מסוגל תיאורטית לתמוך במיליוני צמתים קצה, מה שמגדיל משמעותית את קיבולת הרשת ופותר את בעיית הגודש בערוצים שהגבילה בעבר את הצמיחה של LoRaWAN. בנוסף, ל-LR-FHSS יש אנטי-הפרעות גבוה, מקל על התנגשות מנות על ידי שיפור היעילות הספקטרלית, ויש לו יכולת אפנון דילוג תדר מעלה.

עם השילוב של LR-FHSS, LoRa מתאים יותר ליישומים עם מסופים צפופים ומנות נתונים גדולות. לכן, לתוכנית הלוויין LoRa עם תכונות LR-FHSS משולבות יש מספר יתרונות:

1. הוא יכול לגשת פי עשרה מקיבולת הטרמינל של רשת LoRa.

2. מרחק השידור ארוך יותר, עד 600-1600 ק"מ;

3. אנטי-הפרעות חזק יותר;

4. עלויות נמוכות יותר הושגו, כולל עלויות ניהול ופריסה (אין צורך לפתח חומרה נוספת ויכולות תקשורת לוויינית משלה זמינות).

מקלטי המשדר LoRaSX1261, SX1262 ופלטפורמות LoRaEdgeTM של Semtech, כמו גם עיצוב הייחוס של שער V2.1, כבר נתמכים על ידי lr-fhss. לכן, ביישומים מעשיים, שדרוג תוכנה והחלפת מסוף ושער LoRa יכולים תחילה לשפר את קיבולת הרשת ואת יכולת האנטי-הפרעות. עבור רשתות LoRaWAN שבהן נפרס שער V2.1, המפעילים יכולים להפעיל את הפונקציה החדשה באמצעות שדרוג קושחה פשוט של שער.

LR משולב – FHSS
LoRa ממשיכה להרחיב את תיק האפליקציות שלה

BergInsight, מכון לחקר שוק של Internet of Things, פרסם דוח מחקר על iot לווייני. נתונים הראו שלמרות ההשפעה השלילית של COVID-19, מספר משתמשי ה-iot הלוויינים הגלובליים עדיין גדל ל-3.4 מיליון בשנת 2020. משתמשי ה-iot הלוויינים הגלובליים צפויים לגדול ב-cagR של 35.8% בשנים הקרובות, ולהגיע ל-15.7 מיליון בשנת 2025.

נכון לעכשיו, רק ל-10% מהאזורים בעולם יש גישה לשירותי תקשורת לוויינים, המספקים מרחב שוק רחב לפיתוח של iot לווייני וכן הזדמנות ל-iot לווייני בהספק נמוך.

LR-FHSS גם יניע את הפריסה של LoRa ברחבי העולם. התוספת של SUPPORT עבור LR-FHSS לפלטפורמה של LoRa לא רק תסייע לה לספק קישוריות חסכונית יותר, הנמצאת בכל מקום לאזורים מרוחקים, אלא גם תסמן צעד משמעותי לקראת פריסת IOT בקנה מידה גדול באזורים מאוכלסים בצפיפות. יקדם עוד יותר את הפריסה הגלובלית של LoRa וירחיב עוד יותר יישומים חדשניים:

• תמיכה בשירותי Iot בלוויין

LR-FHSS מאפשר ללוויינים להתחבר לאזורים מרוחקים עצומים של הגלובוס, ותומך בצורכי המיקום והעברת הנתונים של אזורים ללא כיסוי רשת. מקרי שימוש ב-LoRa כוללים מעקב אחר חיות בר, איתור מכולות על ספינות בים, איתור בעלי חיים במרעה, פתרונות חקלאות חכמים לשיפור תפוקת היבול, ומעקב אחר נכסי הפצה גלובליים לשיפור יעילות שרשרת האספקה.

• תמיכה בהחלפת נתונים תכופה יותר

ביישומים קודמים של LoRa, כמו לוגיסטיקה ומעקב אחר נכסים, מבנים ופארקים חכמים, בתים חכמים וקהילות חכמות, מספר הסמפורים המאופנים של LoRa באוויר יגדל באופן משמעותי עקב אותות ארוכים יותר וחילופי אותות תכופים יותר באפליקציות אלו. ניתן לפתור את בעיית הגודש בערוצים כתוצאה מפיתוח LoRaWAN גם על ידי שדרוג מסופי LoRa והחלפת שערים.

• שפר את כיסוי העומק הפנימי

בנוסף להרחבת קיבולת הרשת, LR-FHSS מאפשר צמתים קצה פנימיים עמוקים יותר בתוך אותה תשתית רשת, מה שמגדיל את המדרגיות של פרויקטים גדולים של iot. LoRa, למשל, היא הטכנולוגיה המועדפת בשוק המונים החכמים העולמי, וכיסוי פנימי משופר יחזק עוד יותר את מעמדה.

יותר ויותר שחקנים באינטרנט הלוויין בעל הספק נמוך של הדברים

פרויקטי לוויין LoRa בחו"ל ממשיכים להופיע

מקינזי חזה ש-IOT מבוסס-חלל עשוי להיות שווה בין 560 ל-850 מיליארד דולר עד 2025, וזו כנראה הסיבה העיקרית לכך שכל כך הרבה חברות רודפות אחרי השוק. נכון לעכשיו, כמעט עשרות יצרנים הציעו תוכניות רשת לווייניות iot.

מנקודת המבט של השוק בחו"ל, iot לווייני הוא תחום חשוב של חדשנות בשוק iot. LoRa, כחלק מהאינטרנט של הדברים הלוויינים עם הספק נמוך, ראתה מספר יישומים בשווקים מעבר לים:

בשנת 2019 החלו Space Lacuna ו-Miromico בניסויים מסחריים של פרויקט LoRa Satellite iot, שיושם בהצלחה לחקלאות, ניטור סביבתי או מעקב אחר נכסים בשנה שלאחר מכן. באמצעות LoRaWAN, התקני iot המופעלים על ידי סוללה יכולים להאריך את חיי השירות שלהם ולחסוך בעלויות תפעול ותחזוקה.

IRNAS שיתפה פעולה עם Space Lacuna כדי לחקור שימושים חדשים לטכנולוגיית LoRaWAN, כולל מעקב אחר חיות בר באנטארקטיקה ומצופים באמצעות הרשת של LoRaWAN כדי לפרוס רשתות צפופות של חיישנים בסביבה הימית כדי לתמוך ביישומי עגינה ורפטינג.

Swarm (נרכשה על ידי Space X) שילבה את מכשירי ה-LoRa של Semtech בפתרונות הקישוריות שלה כדי לאפשר תקשורת דו-כיוונית בין לוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ. פתח תרחישי שימוש חדשים באינטרנט של הדברים (IoT) עבור Swarm בתחומים כמו לוגיסטיקה, חקלאות, מכוניות מחוברות ואנרגיה.

Inmarsat שיתפה פעולה עם Actility כדי ליצור את רשת Inmarsat LoRaWAN, פלטפורמה המבוססת על רשת עמוד השדרה של Inmarsat ELERA שתספק שפע של פתרונות ללקוחות iot במגזרים הכוללים חקלאות, חשמל, נפט וגז, כרייה ולוגיסטיקה.

בְּסוֹף

ברחבי השוק בחו"ל, יש לא רק יישומים בוגרים רבים של הפרויקט. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark ורבים אחרים מנסים למנף את הרשת של LoRaWAN להציע שירותי iot בעלות נמוכה יותר, עם קיבולת גדולה יותר וכיסוי רחב יותר.

למרות שטכנולוגיית LoRa יכולה לשמש גם כדי למלא פערים באזורים כפריים ואוקיינוסים שאין להם כיסוי אינטרנט מסורתי, זוהי דרך מצוינת לטפל ב"אינטרנט של הכל".

עם זאת, מנקודת המבט של השוק המקומי, הפיתוח של LoRa בהיבט זה עדיין בחיתוליו. בהשוואה לחו"ל, היא מתמודדת עם יותר קשיים: בצד הביקוש, הכיסוי של רשת inmarsat כבר טוב מאוד וניתן להעביר נתונים לשני הכיוונים, כך שהוא לא חזק; מבחינת יישום, סין עדיין מוגבלת יחסית, בעיקר מתמקדת בפרויקטי מכולות. לאור הסיבות לעיל, קשה למפעלי לוויין מקומיים לקדם את היישום של LR-FHSS. מבחינת הון, פרויקטים מסוג זה תלויים במידה רבה בתשומה הונית עקב אי ודאויות גדולות, פרויקטים גדולים או קטנים ומחזורים ארוכים.