Editor: Ulink Media
No segundo semestre de 2021, a startup espacial britânica SpaceLacuna usou pela primeira vez um radiotelescópio em Dwingeloo, na Holanda, para refletir LoRa de volta da lua. Esta foi definitivamente uma experiência impressionante em termos de qualidade de captura de dados, já que uma das mensagens continha até um quadro LoRaWAN® completo.
O Lacuna Speed utiliza um conjunto de satélites em órbita baixa da Terra para receber informações de sensores integrados aos equipamentos LoRa da Semtech e à tecnologia de radiofrequência terrestre. O satélite paira sobre os pólos da Terra a cada 100 minutos a uma altitude de 500 quilômetros. À medida que a Terra gira, os satélites cobrem o globo. LoRaWAN é usado por satélites, o que economiza bateria, e as mensagens são armazenadas por um curto período de tempo até passarem por uma rede de estações terrestres. Os dados são então retransmitidos para um aplicativo em uma rede terrestre ou podem ser visualizados em um aplicativo baseado na Web.
Desta vez, o sinal LoRa enviado pela lacuna Speed durou 2,44 segundos e foi recebido pelo mesmo chip, com uma distância de propagação de cerca de 730.360 quilômetros, que pode ser a maior distância de transmissão de mensagens LoRa até o momento.
Quando se trata de comunicação satélite-solo baseada na tecnologia LoRa, um marco foi alcançado na conferência TTN (TheThings Network) em fevereiro de 2018, comprovando a possibilidade de LoRa ser aplicado na Internet das coisas via satélite. Durante uma demonstração ao vivo, o receptor captou sinais LoRa de um satélite de órbita baixa.
Hoje, aproveitar as tecnologias existentes de IoT de baixo consumo e longo alcance, como LoRa ou NB-IoT, para fornecer comunicação direta entre dispositivos IoT e satélites em órbita ao redor do mundo, pode ser considerado parte do mercado de WAN de baixo consumo de energia. Estas tecnologias são uma aplicação interessante até que o seu valor comercial seja amplamente aceito.
Semtech lançou LR-FHSS para preencher a lacuna do mercado em conectividade IoT
A Semtech tem trabalhado no LR-FHSS nos últimos anos e anunciou oficialmente a adição do suporte LR-FHSS à plataforma LoRa no final de 2021.
LR-FHSS é denominado LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Assim como LoRa, é uma tecnologia de modulação de camada física com quase o mesmo desempenho do LoRa, como sensibilidade, suporte de largura de banda, etc.
O LR-FHSS é teoricamente capaz de suportar milhões de nós finais, o que aumenta significativamente a capacidade da rede e resolve o problema de congestionamento do canal que anteriormente limitava o crescimento do LoRaWAN. Além disso, o LR-FHSS possui alta anti-interferência, alivia a colisão de pacotes melhorando a eficiência espectral e possui capacidade de modulação de salto de frequência de uplink.
Com a integração do LR-FHSS, o LoRa é mais adequado para aplicações com terminais densos e grandes pacotes de dados. Portanto, o programa de satélite LoRa com recursos LR-FHSS integrados tem múltiplas vantagens:
1. Pode acessar dez vezes a capacidade do terminal da rede LoRa.
2. A distância de transmissão é maior, até 600-1600km;
3. Anti-interferência mais forte;
4. Foram alcançados custos mais baixos, incluindo custos de gestão e implantação (não é necessário desenvolver hardware adicional e estão disponíveis as suas próprias capacidades de comunicações por satélite).
Os transceptores LoRaSX1261, SX1262 e plataformas LoRaEdgeTM da Semtech, bem como o design de referência do gateway V2.1, já são suportados pelo lr-fhss. Portanto, em aplicações práticas, a atualização e substituição do software do terminal e gateway LoRa pode primeiro melhorar a capacidade da rede e a capacidade anti-interferência. Para redes LoRaWAN onde o gateway V2.1 foi implantado, as operadoras podem habilitar a nova função por meio de uma simples atualização de firmware do gateway.
LR integrado – FHSS
LoRa continua a expandir seu portfólio de aplicativos
BergInsight, um instituto de pesquisa de mercado da Internet das Coisas, divulgou um relatório de pesquisa sobre IoT via satélite. Os dados mostraram que, apesar do impacto adverso da COVID-19, o número de utilizadores globais de IoT por satélite ainda cresceu para 3,4 milhões em 2020. Espera-se que os utilizadores globais de IoT por satélite cresçam a um cagR de 35,8% nos próximos anos, atingindo 15,7 milhões. em 2025.
Atualmente, apenas 10% das regiões do mundo têm acesso a serviços de comunicação por satélite, o que proporciona um amplo espaço de mercado para o desenvolvimento de IoT por satélite, bem como uma oportunidade para IoT por satélite de baixa potência.
O LR-FHSS também impulsionará a implantação de LoRa globalmente. A adição de SUPPORT para LR-FHSS à plataforma LoRa não apenas ajudará a fornecer conectividade onipresente e mais econômica para áreas remotas, mas também marcará um passo significativo em direção à implantação de IoT em larga escala em áreas densamente povoadas. Promoverá ainda mais a implantação global da LoRa e expandirá ainda mais as aplicações inovadoras:
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Suporte a serviços de IoT via satélite
O LR-FHSS permite que os satélites se conectem a vastas áreas remotas do globo, apoiando as necessidades de posicionamento e transmissão de dados de áreas sem cobertura de rede. Os casos de uso da LoRa incluem rastreamento de vida selvagem, localização de contêineres em navios no mar, localização de gado em pastagens, soluções agrícolas inteligentes para melhorar o rendimento das colheitas e rastreamento de ativos de distribuição global para melhorar a eficiência da cadeia de suprimentos.
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Suporte para troca de dados mais frequente
Em aplicações LoRa anteriores, como logística e rastreamento de ativos, edifícios e parques inteligentes, casas inteligentes e comunidades inteligentes, o número de semáforos modulados LoRa no ar aumentará significativamente devido a sinais mais longos e trocas de sinais mais frequentes nessas aplicações. O problema de congestionamento de canal resultante do desenvolvimento do LoRaWAN também pode ser resolvido com a atualização dos terminais LoRa e a substituição dos gateways.
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Melhore a cobertura de profundidade interna
Além de expandir a capacidade da rede, o LR-FHSS permite nós finais internos mais profundos dentro da mesma infraestrutura de rede, aumentando a escalabilidade de grandes projetos de IoT. LoRa, por exemplo, é a tecnologia preferida no mercado global de medidores inteligentes, e a melhor cobertura interna fortalecerá ainda mais sua posição.
Mais e mais participantes na Internet das coisas via satélite de baixo consumo de energia
Projetos de satélite LoRa no exterior continuam a surgir
A McKinsey previu que a IoT baseada no espaço poderá valer entre 560 mil milhões e 850 mil milhões de dólares até 2025, o que é provavelmente a principal razão pela qual tantas empresas estão a perseguir o mercado. Atualmente, quase dezenas de fabricantes propuseram planos de redes IoT via satélite.
Do ponto de vista do mercado externo, a IoT via satélite é uma importante área de inovação no mercado de IoT. LoRa, como parte da Internet das Coisas via satélite de baixo consumo de energia, tem visto uma série de aplicações em mercados internacionais:
Em 2019, a Space Lacuna e a Miromico iniciaram os testes comerciais do projeto LoRa Satellite iot, que foi aplicado com sucesso à agricultura, monitoramento ambiental ou rastreamento de ativos no ano seguinte. Ao usar LoRaWAN, dispositivos IoT alimentados por bateria podem prolongar sua vida útil e economizar custos de operação e manutenção.
A IRNAS fez parceria com a Space Lacuna para explorar novos usos para a tecnologia LoRaWAN, incluindo rastreamento de vida selvagem na Antártida e bóias usando a rede LoRaWAN para implantar redes densas de sensores no ambiente marinho para apoiar aplicações de amarração e rafting.
A Swarm (adquirida pela Space X) integrou os dispositivos LoRa da Semtech em suas soluções de conectividade para permitir a comunicação bidirecional entre satélites em órbita baixa da Terra. Abriu novos cenários de uso da Internet das Coisas (IoT) para o Swarm em áreas como logística, agricultura, carros conectados e energia.
A Inmarsat fez parceria com a Actility para formar a rede Inmarsat LoRaWAN, uma plataforma baseada na rede backbone Inmarsat ELERA que fornecerá uma variedade de soluções para clientes de IoT em setores que incluem agricultura, energia, petróleo e gás, mineração e logística.
No fim
Em todo o mercado externo, não existem apenas muitas aplicações maduras do projeto. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark e muitos outros estão tentando aproveitar a rede LoRaWAN para oferecer serviços de IoT a um custo menor, com maior capacidade e cobertura mais ampla.
Embora a tecnologia LoRa também possa ser utilizada para preencher lacunas em zonas rurais e oceanos que não possuem cobertura tradicional da Internet, é uma excelente forma de abordar a “Internet de tudo”.
Porém, do ponto de vista do mercado interno, o desenvolvimento da LoRa neste aspecto ainda está incipiente. Em comparação com o exterior, enfrenta mais dificuldades: do lado da procura, a cobertura da rede inmarsat já é muito boa e os dados podem ser transmitidos em ambas as direcções, por isso não é forte; Em termos de aplicação, a China ainda é relativamente limitada, concentrando-se principalmente em projetos de contentores. Tendo em conta as razões acima expostas, é difícil para as empresas satélites nacionais promoverem a aplicação do LR-FHSS. Em termos de capital, os projectos deste tipo dependem em grande parte do insumo de capital devido a grandes incertezas, projectos grandes ou pequenos e ciclos longos.
Horário da postagem: 18 de abril de 2022