传统的地面物联网网络,如Sigfox、LoRa、LTE-M和NB-IoT,虽然在某些方面表现出色,但它们并不能满足所有场景的需求。特别是在人口稀少的地区,部署地面网络成本高昂,且难以实现全球覆盖。此外,随着物联网设备的增加,现有的地面网络可能会面临带宽和容量限制的问题。
相比之下,太空物联网具有许多独特的优势。首先,它能够提供真正的全球覆盖,不受地理位置的限制。无论是在北极的冰原、深海的海底,还是在高山的顶部,太空物联网都能确保设备的连接。其次,太空物联网具有低功耗的特点,这对于电池供电的设备尤为重要。此外,随着小型卫星技术的发展,太空物联网的成本也在逐渐降低,使其成为一个更具吸引力的解决方案。
太空物联网的实现,离不开国际空间站(ISS)等太空基础设施的支持。例如,IoTEE项目就利用了ISS作为测试平台,开发了一种多连接芯片,以实现新的通信协议。这种芯片可以在与Sigfox或Lora相同的频段上工作,从而与现有的地面网络相兼容。
此外,太空物联网还能够实现大规模的连接。例如,一个仅使用ISS就能每天发送几条物联网信息的网络,可以同时管理大量连接。这种网络不仅小型、低成本,还具有长期自主的特点,预计寿命超过10年。
目前,太空物联网市场正处于快速发展阶段。投资者和航天工业已经将其视为一个新的“蓝海”市场机会。一些公司,如SAT4M2M,已经得到了欧空局和NASA的支持,并计划为100万台设备提供服务。随着技术的发展,太空物联网有望在未来几年内实现商业化运营。
当然,太空物联网的发展也面临着一些挑战。例如,卫星发射和运营成本仍然相对较高,需要降低成本以提高竞争力。此外,太空环境复杂多变,如何确保网络稳定性和可靠性也是一个需要解决的问题。
尽管如此,太空物联网的发展前景仍然十分广阔。随着技术的不断进步和成本的逐渐降低,太空物联网有望在未来成为物联网领域的一个重要组成部分。它将为各种物联网应用提供更加高效、可靠和覆盖范围更广的网络解决方案,从而推动物联网技术的进一步发展。
我们知道,当前的网络无法应对物联网以及它所带来连网设备的指数级增长。虽然低功耗广域网(LPWAN)技术对于应对未来需求至关重要,但专家们越来越多地将卫星视为一种补充解决方案,尤其是对于人口稀少地区。
IoTEE项目正在推出一种接收器/发射器设备,以实现太空物联网。虽然该项目于2017年启动,但IoTEE的故事可以追溯到2014年,早期开发了TELDASAT—— 一种低成本的M2M通信服务,利用现有基于太空的基础设施提供物联网通信。这个欧洲空间局(ESA)资助项目的重点是什么?
首先进入市场,到2022年,市场上的LPWAN设备数量将达到50亿台。当时,选择地面LPWAN:一种专门为物联网应用提供低成本、长电池寿命、大覆盖范围和高容量的无线技术,毫无疑问,尤其是当将其与位于高轨道的大型卫星通信进行比较时。但是,最近情况发生了变化。
SAT4M2M的首席营销官Philippe Moretto解释说: “像Sigfox或Lora这样未经授权的技术,或像LTE-M或NB-IoT这样的许可技术,很大程度上比大型昂贵的卫星通信技术更受欢迎。但由于太空领域的创新步伐加快,成本大幅降低,比如重量不到50公斤的小型卫星的推出,现在,天空物联网可以被视为一种经济高效的替代方案。”如果你放眼未来的智慧城市,这一点尤其正确。尽管地面技术在设备方面可以节省成本,但是搭建网络的成本却很高,只有在人口最稠密地区,这种技术才具有经济意义。正如Philippe Moretto指出的那样,地面网络目前只覆盖了地球表面的2%左右,因此将物联网带给每个人——这是欧盟数字计划的一个关键目标——将需要在地面和空间技术之间进行更紧密的整合。
自创建以来,SAT4M2M一直在TELDASAT基础上开发物联网的太空部分,而IoTEE项目是该计划的一个重要组成部分。利用国际空间站(ISS)作为有史以来第一颗LPWAN卫星的测试平台,它专注于开发一种多连接芯片,在与Sigfox或Lora相同频段上实现新的通信协议。Philippe Moretto 解释道:“太空物联网网络是对地面低功耗广域网的补充,它实现了真正的全球覆盖,一个仅使用ISS就能每天发送几条物联网信息的网络,它能够同时管理大量连接,并且受益于它的小型、低成本和长期自主——超过10年。
所有这些都是通过几年的研发费用和专利技术实现的。”太空物联网现在被投资者和航天工业视为“蓝海”市场机会。SAT4M2M打算为100万台设备提供服务,现在该公司已经得到了欧空局和NASA的支持。虽然该项目将在2019年1月份结束,但Philippe Moretto强调,“最初的结果已经证实了我们早期的期望,甚至已经超过了它们。”虽然空客和Space X尚未宣布发射日期,但他表示,该公司的重点是与富士通电子合作,尽快提供良好的初步服务。