用卫星物联网触及无法触及的事物

物联网 (IoT) 就是收集和读取数据，然后利用这些数据获得可以采取行动的有价值的见解。因此，物联网为企业提供了巨大的潜力，可以将连接作为关键，将小型加密信息转化为强大的信息，并做出正确的决策，从而极大地提高工业流程、企业运营和工人效率。

由于移动宽带网络覆盖了世界上几乎所有的城市地区，到 2020 年底，近 85% 的人口可以使用 4G 网络 [1]，随时访问任何数据似乎已成定局。现实情况是，农村地区仍然存在差距。根据全球技术咨询公司 ABI Research 的数据，2019 年，地面蜂窝网络仅覆盖了地球总面积的 20%。这在尚未充分发挥潜力的领域创造了相当大的连接扩展机会。在物流、海事、船队管理、能源或环境监测等行业中，有相当一部分大规模物联网用例需要覆盖全球，因此在地球上一些最难到达的角落捕获数据是一项挑战也就不足为奇了任何物联网玩家都会很乐意接受。

补充地面网络的解决方案在于使用卫星进行回程的基于卫星的物联网服务。半个多世纪以来，尽管卫星以不同的形状和大小并用于各种目的，但电子设备的小型化使制造商和解决方案提供商现在能够提供非常适合低带宽物联网的小型且廉价的卫星。这使得具有远程低功耗通信能力的低成本传感器能够将物联网消息从偏远地区直接发送到卫星网关，从而绕过对昂贵的新固定电源基础设施的需求。

实现这一目标的技术、标准和智能设备系列统称为低功耗广域网或 LPWAN。由于它们在过去十年中的迅速采用，连接设备的数量预计将从 2017 年的 1390 万台增长到 2023 年的 11.51 亿台 [2]。LPWAN，特别是开放标准 LoRaWAN ®给系统环境带来的好处是具有成本效益的灵活性。LoRaWAN 使用未经许可的无线电频谱，可满足需要长距离、低比特率和低功耗的物联网应用，设备使用寿命长达 10 年。无法经济高效地联网的地方和事物现在触手可及。考虑到这一点，应用程序是无限的。

物联网卫星的兴起

长期以来，由于安装成本高、卫星发射成本高、带宽低，卫星技术被视为不得已而为之的选择。但事情发生了变化。在过去的几年里，卫星有效载荷和发射成本的降低使得一个快速增长的大规模卫星物联网生态系统成为可能。最近的研究揭示了一个充满希望的前景，预计到 2022 年，全球卫星市场将以每年 25% 的速度增长，达到 34 亿美元 [3]。ABI Research 宣布，到 2024 年，将有 2400 万个物联网连接通过卫星进行。

伴随着卫星容量和地面段的经济性改善和技术进步，新技术的兴起和卫星网络不断增强的能力使卫星回程成为一个在全球范围内和在许多不同应用中具有吸引力的提议，需要高吞吐量的数据网络。这是一件好事。任何偏远地区的网络部署，无论是澳大利亚中部的养牛场、墨西哥沸腾的沙漠还是俄罗斯乌拉尔山脉，不仅会带来重大的后勤和成本高昂的挑战，还涉及到人身安全风险。危险环境可能对构建和维护基础设施的人构成威胁。卫星技术显着降低了这些风险。

除了对荒凉土地和环境限制的漠不关心之外，卫星易于部署且安全，提供一致的服务可靠性，并且可以支持现有的蜂窝和非蜂窝技术。卫星和地面网络都具有相似的容量和设备功耗，并且具有通过漫游进行协作的独特机会，从而保证了无处不在的覆盖。

LoRaWAN 和卫星：改变成本效益方程

卫星要接收有价值的信息，就需要与传感器进行通信。这就是 LoRaWAN 进入等式的地方。尽管 LoRaWAN 物联网地面网络已在超过 165 个国家/地区大规模推出，但在卫星服务可能比私有 LoRaWAN 网络更有效的偏远未连接地区，投资可以获得巨大的经济回报。LoRaWAN 只需使用与卫星建立连接的小型低成本传感器，即可在海洋工程、地震监测和灌溉性能等各种具有挑战性的大规模工业活动中获取大量数据。一个例子是水电站的智能远程流量监控。通过持续监控和实时远程数据，消除了手动的路上数据收集，从而节省了时间和金钱，并大大降低了员工的安全风险。与定期手动收集数据相比，该解决方案可减少 80% 的上路时间。

前面提到的启用 LoRaWAN 的设备的低功耗允许电池持续使用长达 10 年，无需维修或无需人工干预即可更换它们。这是如何运作的？对于远距离移动的货物集装箱，其中大部分完全超出任何连接范围，现有解决方案将涉及诸如 GPS 等耗电协议。由于与卫星的连接，船舶及其集装箱始终与网络保持联系，并可以实时报告数据。由于启用 LoRaWAN 的设备仅在需要时才处于活动状态，因此可以以特定间隔发送数据包。因此，设备不需要定期充电。

尽管在缩小全球连通性差距方面取得了很大进展，但仍有工作要做，以使数百万仍然没有它生活的人和企业能够获得接入。可以肯定的是，卫星技术将改变整个行业的游戏规则，彻底改变企业访问和使用资产数据的方式，无论资产部署在何处、固定或移动。许多应用程序现在已经可用，并将在未来几年继续构建，使我们更接近可持续发展的星球，通过可靠的数据传输到郊区、农村和偏远地区，帮助当地经济和社区。

真正实现全球物联网连接的答案是让明星们达到更高的水平。

审核编辑 黄昊宇