Editore: Ulink Media
Nella seconda metà del 2021, la startup spaziale britannica SpaceLacuna ha utilizzato per la prima volta un radiotelescopio a Dwingeloo, nei Paesi Bassi, per riflettere LoRa dalla luna. Si è trattato sicuramente di un esperimento impressionante in termini di qualità della raccolta dei dati, poiché uno dei messaggi conteneva addirittura un frame LoRaWAN® completo.
Lacuna Speed utilizza una serie di satelliti in orbita terrestre bassa per ricevere informazioni da sensori integrati con le apparecchiature LoRa di Semtech e la tecnologia a radiofrequenza terrestre. Il satellite sorvola i poli terrestri ogni 100 minuti ad un'altitudine di 500 chilometri. Mentre la terra ruota, i satelliti coprono il globo. LoRaWAN viene utilizzato dai satelliti, il che consente di risparmiare la durata della batteria e i messaggi vengono archiviati per un breve periodo finché non passano attraverso una rete di stazioni di terra. I dati vengono quindi trasmessi a un'applicazione su una rete terrestre o possono essere visualizzati su un'applicazione basata sul Web.
Questa volta, il segnale LoRa inviato da lacuna Speed è durato 2,44 secondi ed è stato ricevuto dallo stesso chip, con una distanza di propagazione di circa 730.360 chilometri, che potrebbe essere la distanza più lunga finora raggiunta dalla trasmissione del messaggio LoRa.
Per quanto riguarda la comunicazione satellite-terra basata sulla tecnologia LoRa, alla conferenza TTN (TheThings Network) del febbraio 2018 è stata raggiunta una pietra miliare, dimostrando la possibilità di applicare LoRa all'Internet delle cose via satellite. Durante una dimostrazione dal vivo, il ricevitore ha captato i segnali LoRa da un satellite in orbita bassa.
Oggi, sfruttare le tecnologie IoT a lungo raggio e a basso consumo esistenti come LoRa o NB-IoT per fornire una comunicazione diretta tra dispositivi IoT e satelliti in orbita intorno al mondo può essere considerato parte del mercato WAN a basso consumo. Queste tecnologie rappresentano un’applicazione interessante finché il loro valore commerciale non sarà ampiamente accettato.
Semtech ha lanciato LR-FHSS per colmare il divario del mercato nella connettività IoT
Semtech ha lavorato su LR-FHSS negli ultimi anni e ha annunciato ufficialmente l'aggiunta del supporto LR-FHSS alla piattaforma LoRa alla fine del 2021.
LR-FHSS si chiama LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Come LoRa, è una tecnologia di modulazione del livello fisico con la maggior parte delle stesse prestazioni di LoRa, come sensibilità, supporto della larghezza di banda, ecc.
LR-FHSS è teoricamente in grado di supportare milioni di nodi finali, il che aumenta significativamente la capacità della rete e risolve il problema della congestione dei canali che in precedenza limitava la crescita di LoRaWAN. Inoltre, LR-FHSS ha un'elevata anti-interferenza, allevia la collisione dei pacchetti migliorando l'efficienza spettrale e ha capacità di modulazione del salto di frequenza in uplink.
Con l'integrazione di LR-FHSS, LoRa è più adatto per applicazioni con terminali densi e pacchetti dati di grandi dimensioni. Pertanto, il programma satellitare LoRa con funzionalità LR-FHSS integrate presenta molteplici vantaggi:
1. Può accedere a dieci volte la capacità del terminale della rete LoRa.
2. La distanza di trasmissione è più lunga, fino a 600-1600 km;
3. Maggiore anti-interferenza;
4. Sono stati ottenuti costi inferiori, compresi i costi di gestione e di implementazione (non è necessario sviluppare hardware aggiuntivo e sono disponibili capacità di comunicazione satellitare proprie).
I ricetrasmettitori LoRaSX1261, SX1262 e le piattaforme LoRaEdgeTM di Semtech, nonché il progetto di riferimento del gateway V2.1, sono già supportati da lr-fhss. Pertanto, nelle applicazioni pratiche, l'aggiornamento del software e la sostituzione del terminale e del gateway LoRa possono innanzitutto migliorare la capacità della rete e la capacità anti-interferenza. Per le reti LoRaWAN in cui è stato distribuito il gateway V2.1, gli operatori possono abilitare la nuova funzione tramite un semplice aggiornamento del firmware del gateway.
LR integrato – FHSS
LoRa continua ad espandere il suo portafoglio di app
BergInsight, un istituto di ricerche di mercato sull'Internet delle cose, ha pubblicato un rapporto di ricerca sull'IoT satellitare. I dati hanno mostrato che, nonostante l’impatto negativo del COVID-19, il numero di utenti globali di Iot via satellite è comunque cresciuto fino a 3,4 milioni nel 2020. Si prevede che gli utenti globali di Iot via satellite cresceranno a un tasso cagR del 35,8% nei prossimi anni, raggiungendo 15,7 milioni. nel 2025.
Attualmente, solo il 10% delle regioni del mondo ha accesso ai servizi di comunicazione satellitare, il che fornisce un ampio spazio di mercato per lo sviluppo dell’IoT satellitare, nonché un’opportunità per l’IoT satellitare a bassa potenza.
LR-FHSS guiderà anche l’implementazione di LoRa a livello globale. L’aggiunta di SUPPORT per LR-FHSS alla piattaforma di LoRa non solo aiuterà a fornire una connettività più economica e ubiqua alle aree remote, ma segnerà anche un passo significativo verso l’implementazione dell’IoT su larga scala in aree densamente popolate. Promuoverà ulteriormente l'implementazione globale di LoRa ed espanderà ulteriormente le applicazioni innovative:
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Supporta i servizi IoT satellitari
LR-FHSS consente ai satelliti di connettersi a vaste aree remote del globo, supportando le esigenze di posizionamento e trasmissione dati di aree prive di copertura di rete. I casi d'uso di LoRa includono il monitoraggio della fauna selvatica, la localizzazione dei container sulle navi in mare, la localizzazione del bestiame al pascolo, soluzioni agricole intelligenti per migliorare i raccolti e il monitoraggio delle risorse di distribuzione globale per migliorare l'efficienza della catena di approvvigionamento.
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Supporto per uno scambio di dati più frequente
Nelle precedenti applicazioni LoRa, come logistica e tracciamento delle risorse, edifici e parchi intelligenti, case intelligenti e comunità intelligenti, il numero di semafori modulati LoRa nell'aria aumenterà in modo significativo a causa di segnali più lunghi e scambi di segnali più frequenti in queste applicazioni. Il conseguente problema di congestione dei canali con lo sviluppo LoRaWAN può essere risolto anche aggiornando i terminali LoRa e sostituendo i gateway.
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Migliora la copertura della profondità interna
Oltre ad espandere la capacità della rete, LR-FHSS consente nodi finali interni più profondi all'interno della stessa infrastruttura di rete, aumentando la scalabilità di grandi progetti IoT. LoRa, ad esempio, è la tecnologia preferita nel mercato globale dei contatori intelligenti e una migliore copertura interna rafforzerà ulteriormente la sua posizione.
Sempre più protagonisti dell’Internet delle cose via satellite a basso consumo
I progetti satellitari LoRa all'estero continuano ad emergere
McKinsey ha previsto che l’IoT spaziale potrebbe valere tra i 560 e gli 850 miliardi di dollari entro il 2025, il che è probabilmente il motivo principale per cui così tante aziende stanno inseguendo il mercato. Al momento, quasi dozzine di produttori hanno proposto piani di rete IoT satellitare.
Dal punto di vista del mercato estero, l’IoT satellitare è un’importante area di innovazione nel mercato IoT. LoRa, come parte dell'Internet delle cose satellitare a basso consumo, ha visto una serie di applicazioni nei mercati esteri:
Nel 2019, Space Lacuna e Miromico hanno avviato la sperimentazione commerciale del progetto Iot LoRa Satellite, che l'anno successivo è stato applicato con successo all'agricoltura, al monitoraggio ambientale o al tracciamento delle risorse. Utilizzando LoRaWAN, i dispositivi IoT alimentati a batteria possono prolungare la loro durata e risparmiare sui costi operativi e di manutenzione.
IRNAS ha collaborato con Space Lacuna per esplorare nuovi usi per la tecnologia LoRaWAN, incluso il monitoraggio della fauna selvatica in Antartide e le boe che utilizzano la rete LoRaWAN per distribuire fitte reti di sensori nell'ambiente marino per supportare le applicazioni di ormeggio e rafting.
Swarm (acquisita da Space X) ha integrato i dispositivi LoRa di Semtech nelle sue soluzioni di connettività per consentire la comunicazione bidirezionale tra i satelliti in orbita terrestre bassa. Ha aperto nuovi scenari di utilizzo dell'Internet delle cose (IoT) per Swarm in settori quali logistica, agricoltura, automobili connesse ed energia.
Inmarsat ha collaborato con Actility per formare la rete Inmarsat LoRaWAN, una piattaforma basata sulla rete backbone Inmarsat ELERA che fornirà una vasta gamma di soluzioni per i clienti IoT in settori quali agricoltura, energia, petrolio e gas, estrazione mineraria e logistica.
Alla fine
In tutto il mercato estero non ci sono solo molte applicazioni mature del progetto. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark e molti altri stanno cercando di sfruttare la rete LoRaWAN per offrire servizi IoT a un costo inferiore, con maggiore capacità e copertura più ampia.
Sebbene la tecnologia LoRa possa essere utilizzata anche per colmare le lacune nelle aree rurali e negli oceani privi di copertura Internet tradizionale, è un ottimo modo per affrontare “l’Internet di tutto”.
Tuttavia, dal punto di vista del mercato interno, lo sviluppo di LoRa sotto questo aspetto è ancora agli inizi. Rispetto all'estero incontra maggiori difficoltà: dal lato della domanda, la copertura della rete inmarsat è già molto buona e i dati possono essere trasmessi in entrambe le direzioni, quindi non è forte; In termini di applicazione, la Cina è ancora relativamente limitata e si concentra principalmente su progetti containerizzati. Alla luce delle ragioni sopra esposte, è difficile per le imprese satellitari nazionali promuovere l'applicazione di LR-FHSS. In termini di capitale, progetti di questo tipo dipendono in gran parte dall’input di capitale a causa di grandi incertezze, progetti grandi o piccoli e cicli lunghi.
Orario di pubblicazione: 18 aprile 2022