物聯網概念一經提出就成為研究的熱點,其應用已經涉及人類活動的各個領域,根據Machina Research預測,到2025年世界范圍內的物聯網連接將達到甚至超過270億,突顯出巨大的潛力。但對于依靠無線接入的物聯網來說,除了要有物聯網終端外,必須要有一個由足夠多的基站構成的通信網絡。
1、為什么需要衛星網絡
目前,地面布設基站及連接基站的通信網卻受到諸多的限制:
1)占地球表面大部分面積的海洋、沙漠等區域無法建立基站;
2) 用戶稀少或人員難以到達的邊遠地區建立基站的成本將會很高;
3) 發生自然災害時(如洪澇、地震、海嘯等)地面網絡容易被損壞。因此,地面物聯網的覆蓋范圍是有限的。
如果將基站搬到“天上”,即建立衛星物聯網,使之成為地面物聯網的補充和延伸,則能夠有效克服地面物聯網的前述不足,并具有下列優勢:
覆蓋地域廣,可實現全球覆蓋,傳感器的布設幾乎不受空間限制;
幾乎不受天氣、地理條件影響,可全天時全天候工作;
系統抗毀性強,自然災害、突發事件等緊急情況下依舊能夠正常工作;
易于向大范圍運動目標(飛機、艦船等)提供無間斷的網絡連接等。
在衛星軌道的選擇上,相比于采用對地靜止軌道(GEO)衛星,采用低軌道(LEO)衛星實現物聯網,將能夠降低傳播時延,提高消息的時效性;減小傳輸損耗,有助于終端的小型化;通過多顆低軌衛星構成星座實現全球無縫覆蓋(含兩極),提高物聯網的覆蓋范圍;實現見天通,解決特定地形內(如到 GEO 衛星視線受限的城市、峽谷、山區、叢林等區域)通信效果不佳問題;緩解 GEO 衛星軌道位置和頻率協調難度大的問題。因此,近年來低軌衛星物聯網得到了研究者的廣泛關注。
2、盤點衛星物聯網企業項目
有統計顯示,2017年全球約120家風投機構,為商業航天企業投資了近40億美元,在資本的推動之下,在國內外也涌現了一批代表性的低軌衛星項目。
2015年1月,馬斯克宣布了SpaceX的衛星互聯網服務的計劃。SpaceX計劃將約1.2萬顆通信衛星發射到軌道,并從2020年開始工作。這一項目被命名為“星鏈”(Starlink)
星鏈計劃分三步走。完成后,就在近地軌道組成了兩層龐大的衛星星座,內層340公里軌道高度的7518顆衛星與外層的1000多公里軌道高度的4425顆衛星組成的11943顆衛星星座占據了上圖的黃色區域,與傳統的地球靜止軌道的紅色區域形成了較為鮮明的對比。
One Web
OneWeb創辦于2012年,主要致力于構建覆蓋全球的高速寬帶網絡,為世界各地提供高速寬帶服務。它是少數幾家計劃建造、發射和運營數千顆小型衛星以提供全球網路撥接服務的初創企業之一。
OneWeb計劃通過發射超過600個小衛星到低軌道創建覆蓋全球的高速電信網絡。所設想的網絡將允許用戶即使在基于地面的基礎設施被損壞時 (例如在災難中) ,也能與他人進行通信。目前該項目已經獲得了軟銀、高通、可口可樂、空中客車等巨頭的投資。
O3B
O3b是other 3 billion的簡稱,成立于2007年,意在為全球“另外30億”沒有網絡覆蓋的人提供網絡服務。不同于One Web,O3b使用的是中地球軌道(距離地球約 8000 千米)衛星,這樣的距離下,數據來回傳輸需要 150 毫秒。這些衛星向地球發射 120 個可調節方向的互聯網光束,每個光束可以覆蓋直徑為 400 英里(約 644 公里)的區域。區域中的任何人都可以以光纖的速度接入互聯網。
O3b衛星系統地面覆蓋范圍
目前,O3b 已擁有 16 顆運行中的中地球軌道衛星,覆蓋世界大片區域,包括熱帶地區、太平洋許多島嶼、海上鉆井平臺以及大型郵輪。已經獲得累計超過10億美元融資,投資方包括Google、衛星巨頭SES、有線電視運營商Liberty Global、投資銀行Allen&Company、南非開發銀行等。
中國航天科技集團的鴻雁星座計劃
中國鴻雁星座由300顆低軌道小衛星及全球數據業務處理中心組成,具有全天候、全時段及在復雜地形條件下的實時雙向通信能力,可為用戶提供全球實時數據通信和綜合信息服務。
中國航天科工集團的虹云工程計劃
中國虹云工程計劃發射156顆小衛星,在距離地面1000公里的軌道上組網運行,構建一個星載天基寬帶全球移動互聯網絡,以滿足中國及國際互聯網欠發達地區、規模化用戶單元同時共享寬帶接入互聯網的需求。虹云工程預計在2022年完成部署,并在2018年發射首顆衛星。
九天微星
九天微星成立于2015年6月,主要研發小衛星總體設計、關鍵載荷研發和組網等技術,主做微小衛星創新應用與星座組網運營,目前主營業務主要包括“衛星物聯網”和“航天與太空+STEAM教育”兩大板塊。
關于九天微星具有要發多少顆衛星并沒有公布這方面計劃,不過根據公司早前透露的信息,在2018年年底將會發射少量衛星并且正式商用。
深圳市天啟星座科技有限公司
天啟物聯網星座由北京國電高科科技有限公司部署和運營,該公司計劃在2018年10月底發射首顆衛星,計劃到2021年前部署完成有38顆低軌衛星組成的覆蓋的全球的物聯網數據通信星座,天啟物聯網星座除能有效解決地面網絡覆蓋盲區的物聯網應用,廣泛應用于地質災害、水利、環保、氣象、交通運輸、海事和航空等行業部門的監測通信需求,服務國家軍民融合戰略,還能有效解決制約智能集裝箱產業發展的關鍵通信問題,從而極大加速這個百億級市場的產業化進程。
3、布局的好處與商業邏輯
技術的進步以及成本降低
目前低軌星座相比于“銥星計劃”時代,造星和發射成本降低了很多,一顆低軌衛星的成本在百萬美元級別甚至更低。對于見慣了大手筆投入的現代人來說,發射一個衛星系統投入并不是很夸張。
銥星計劃
需求的刺激
還是以“銥星計劃”做比較,當時的“銥星計劃”想要實現人與人之間的通信,而蜂窩網絡的迅速崛起,性價比顯然遠超銥星,但是蜂窩網絡為了節省成本,主要也是在人口密集區域會布置大量基站,而在人口比較少甚至無人環境中,搭建基站顯然無法回收成本。隨著物聯網的崛起,更多的偏遠地區需要使用網絡來進行監控、管理以及通訊需求,這也將會是低軌衛星系統能夠成功的最大動力。
大數據的誘惑
數據將會是未來最有價值的財富,這點已成行業共識,但是如何獲取關鍵可靠的信息,也成為行業所有人需要思考的一個點,雖然在我們當前互聯網絡中,充滿了形形色色的數據信息,但可能大部分數據都是無法產生價值的。而衛星通信雖然說傳輸的數據量沒法達到蜂窩網絡的水平,但應該注意的是衛星網絡的數據含金量會很高,一方面是可以填補目前網絡的死角,挖掘稀有數據,另一方面,能夠通過衛星進行數據接入的都是帶有明確目的的信息,比如資產定位、環境監測等等,因而不會有太多無用數據。
太空資源的稀缺性
對于太空資源的開發,包括頻譜以及軌道國際慣例是遵循先占先得的原則,所以未來低軌的頻率與軌位資源非常有限,能夠容納的衛星企業數量不會很多。所以,這也是當今有實力的國家都希望發射更多衛星系統的一個原因。
自1965年美國發射第一顆商用通信衛星以來,衛星通信技術及其應用取得了令人矚目的巨大成就,對人類的生產、生活方式產生了巨大影響。近年來,物聯網的發展得到了廣泛的關注,低軌衛星物聯網也成為衛星通信領域的發展熱點,圍繞著終端小型化、低功耗、低成本、長電池使用壽命開展了大量探索性的工作。從當前現狀看,低軌衛星物聯網仍未取得突破性的進展,尤其是在相對傳統數據采集系統的性能提升方面尚無明顯的改進,還需要開展大量的研究工作。
-
物聯網
+關注
關注
2914文章
44939瀏覽量
377092 -
衛星
+關注
關注
18文章
1722瀏覽量
67342
原文標題:備受矚目的衛星物聯網真的靠譜么?
文章出處:【微信號:WW_CGQJS,微信公眾號:傳感器技術】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
「2024深圳國際高性能醫療器械展」邁步康復機器人備受矚目
![「2024深圳國際高性能醫療器械展」邁步康復機器人<b class='flag-5'>備受矚目</b>](https://file1.elecfans.com/web3/M00/03/04/wKgZO2djetyAF6KdAAEUdfksYbk998.png)
北京物聯網學會:錨定CES Asia 2025,續寫物聯科技國際交流華章
理想汽車亮相2024年世界互聯網大會烏鎮峰會
2024 Arm Tech Symposia圓滿落幕,思爾芯創新方案備受矚目
![2024 Arm Tech Symposia圓滿落幕,思爾芯創新方案<b class='flag-5'>備受矚目</b>](https://file.elecfans.com/web2/M00/4B/6A/pYYBAGKoTXWAFdqwAAAWmg44LUs841.png)
IOTE 2024物聯網展啟幕,ST攜安全與連接新品亮相
泰凌微電子即將亮相IOTE2024第22屆國際物聯網展
嵌入式熱門領域有哪些?
2024世界物聯網500強峰會即將揭幕,華為、海爾有望榮登前十
智譜AI推出“AI老羅”,全模型矩陣降價
九聯科技榮登“2023年度中國物聯網企業100強”
利爾達榮膺“2023年度中國物聯網企業100強”!
![利爾達榮膺“2023年度中國<b class='flag-5'>物</b><b class='flag-5'>聯網</b>企業100強”!](https://file.elecfans.com/web2/M00/42/98/poYBAGJ5xUWAAL3PAABCVAeSJ9o570.jpg)
評論