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Sobre la tecnología de comunicación de Internet satelital de las cosas del mensaje corto de Beidou, Lora y Nb IOT

Fecha de lanzamiento: 2021-12-28Fuente del autor: KinghelmVistas: 711

El 14 de abril, Meng Fei y sus socios abordaron el barco nuevamente y se dirigieron hacia el este a lo largo del estuario amarillo fangoso del río Yangtze. El capitán ni siquiera necesita navegación. Después de todo, ha corrido innumerables veces por el "hombre" del mar. Desde la distancia, un cubo flotante y una boya son como un par de personas unidas flotando y hundiéndose juntas.



Después de una serie de operaciones, Meng Fei completó con éxito la tarea y regresó a casa.



Para obtener datos de la boya, Meng Fei y sus colegas repetirán los engorrosos pasos anteriores de vez en cuando. Pero como la boya tiene una antena y puede comunicarse de forma inalámbrica, ¿por qué hay que ir tan lejos para copiar datos?


original,La reserva natural de Jiuduansha (en su mayor parte como un trozo de hígado) está al menos a 8 km de la estación base de la red pública, con señales 2G intermitentes y básicamente ninguna señal 4G. El diseño original de la boya solo tenía comunicación de red celular, por lo que los datos detectados por varios sensores en la boya solo se pueden descargar durante la inspección de patrulla.



La comunicación IOT terrestre tradicional se basa principalmente en la red celular, Bluetooth, WiFi, etc., pero el radio de cobertura de la estación base 2G es de aproximadamente 5 a 10 km, el de la estación base 3G es de aproximadamente 2 a 5 km, el de la estación base 4G es de aproximadamente 1 a 3 km y el de Bluetooth y el WiFi está a solo unos cientos de metros.Como resultado, el Internet de las cosas terrestre no puede alcanzar una cobertura global..


sin embargoCon la ventaja de una amplia cobertura, las comunicaciones por satélite pueden lograr una cobertura global perfecta, ampliando así en gran medida el alcance empresarial de la Internet de las cosas terrestre. En comparación con la Internet de las cosas terrestre, los satélites LEO tienen las ventajas de una amplia cobertura, una gran capacidad de enlace y una gran persistencia. En comparación con los satélites tradicionales de órbita alta, los satélites LEO tienen las ventajas de bajas pérdidas, bajo retraso, amplia cobertura y gran orden de magnitud. Es la mejor manera de realizar la cobertura global del Internet de las cosas por satélite.


低轨卫星Satélite LEO


En el Internet de las cosas por satélite LEO, el terminal es responsable de recopilar datos y cargarlos en el satélite, el satélite es responsable del enrutamiento y reenvío, el satélite se reenvía a la red terrestre y la estación de entrada y la estación de control principal son responsable del procesamiento del servicio de datos, gestión del acceso de usuarios, programación de recursos, etc. El satélite accede a datos masivos. Según el tipo de servicio, algunos datos necesitan que el satélite los transmita a tierra en tiempo real. Los enlaces entre satélites están diseñados entre satélites. El satélite es el principal responsable del enrutamiento y la transmisión de información entre el terminal de retransmisión y la sección terrestre.

Arquitectura de la red de satélites LEO


Los medios de comunicación del Internet de las cosas por satélite también son tan diversos como el Internet de las cosas terrestre. Por ejemplo, el conocido satélite Beidou no solo puede realizar la función de posicionamiento, sino también utilizar mensajes cortos para realizar la comunicación; Al mismo tiempo, Lora, nb-iot y otras tecnologías también brillan en el campo de las comunicaciones por satélite. ¡Entendamos cómo se aplican las tres tecnologías anteriores en el campo del Internet de las cosas por satélite!



01. Comunicación satelital de mensajes cortos de Beidou.



Sistema BeidouSe adopta el sistema de estructura de modo dual RNS y RDSS, que no solo tiene las funciones de navegación, posicionamiento y sincronización del GPS, sino que también proporciona un servicio de información de mensajes cortos bidireccionales RDSS, es decir.Funciones de la comunicación por satélite.,Se trata del primer sistema de navegación por satélite del mundo que integra comunicación de mensajes además de posicionamiento y servicio horario, algo que no poseen los otros tres sistemas de navegación por satélite (GPS en Estados Unidos, Galileo en Europa y GLONASS en Rusia), que También es la principal ventaja del sistema Beidou.


Estos son los datos originales de un tramo de boya de perfil Argo:

número de identificación interna 0433

número de identificación de transmisión 404434

tipo de transmisión BEIDOU

sistema de posicionamiento BEIDOU

Número de identificación de la OMM 2902758

hora de inicio [dd mm aaaa hh mm (Z)] 21 03 2021 02 17

hora de lanzamiento [dd mm aaaa hh mm (Z)] 21 03 2021 02 53

posición de lanzamiento [lat latm lon lonm] 16. 11.64 90. trece coma nueve ocho

retraso del primer tiempo de inactividad [horas] 0.5

tiempo de inactividad [días] 4.583

tiempo de actividad [horas] 10

tasa de repetición de transmisión [seg] 75

deriva del reloj [horas/horas] 0.


El modo de transmisión de datos adopta la comunicación satelital de mensajes cortos Beidou, que transmite un mensaje cada cinco minutos, 628 bits y aproximadamente 44 caracteres chinos cada vez, lo que puede resolver el problema de transmisión de escenarios de aplicaciones de datos pequeños que no son en tiempo real.



02. Comunicación por satélite basada en Lora.



En 2013, Semtech anunció el desarrollo del chip Lora, que tiene una alta sensibilidad de recepción. En comparación con el chip sub GHz anterior con el nivel de proceso más alto, el chip puede mejorar la sensibilidad de recepción en más de 20 dB. Una batería número 5 puede funcionar para el terminal durante más de 10 años y el consumo de energía es muy bajo.


Para promover el desarrollo de la tecnología Lora, en 2015, Cisco, IBM, Semtech y otras empresas establecieron conjuntamente una organización sin fines de lucro Lora Alliance, que estandarizó el protocolo Lorawan. Pronto, Lora se utilizó ampliamente en escenarios como el Internet de las cosas, la industria inteligente y la ciudad inteligente. En la actualidad, hay más de 100 países que implementan Lora en el mundo.En febrero de 2018, en la conferencia TTN (la red de las cosas), el receptor capturó la señal de Lora transmitida desde el satélite LEO, lo que supone un hito para demostrar que Lora se puede aplicar en el Internet de las cosas por satélite.


Adquisición de señal Lora del satélite norsat2


En China, Lora también se utiliza mucho. En 2016, con el apoyo de la alianza Lora, se estableció la Alianza de aplicaciones Lora de China (Claa) iniciada por ZTE. Claa espera cooperar con empresas de Internet de las cosas con una actitud abierta y compartida para construir conjuntamente la ecología tecnológica de Lora y promover una mejor aplicación y desarrollo de la cadena industrial de Lora en China.


Durante la "Conferencia sobre el hábitat de las nubes de Hangzhou & middot" en 2018,Alibaba Cloud ha obtenido la autorización de IP del chip LoraDesde entonces, se ha ido abriendo gradualmente el mercado diversificado de proveedores nacionales de chips Lora, lo que ha promovido hasta cierto punto el desarrollo de la industria Lora.



Debido a la apertura y flexibilidad del estándar Lorawan, China se ha convertido en el mercado más grande de la ecología de la industria Lora. Miles de empresas nacionales tienen negocios relacionados con Lora. Entre ellos,ZTE, Alibaba, Tencent, China Unicom, Guizhou Radio y televisión, empresa de torres de hierroEs evidente que la participación de jugadores de peso pesado es de gran importancia para el desarrollo y crecimiento de la industria Lora de China.


03. Comunicación por satélite basada en Nb IOT



Una nueva dirección de expansión de Nb IOT es desarrollar la Internet de las cosas basada en el espacio, es decir, proporcionar la red global ubicua de NB IOT a través de satélites, de modo que la Internet de las cosas pueda conectarse ya sea en el océano o en las montañas. .


Análisis de las ventajas de Nb-iot (fuente de datos: compilado por un posible instituto de investigación de la industria)


Skylo Technologies de Estados Unidos proporciona servicios de conectividad ubicua para los usuarios del Internet de las cosas global. Un punto destacado es el lanzamiento de una red NB IOT global basada en satélites en el verano de 2020.thisUna red NB IOT está diseñada para proporcionar servicios para dispositivos móviles, utilizados principalmente en agricultura, transporte, navegación, emergencias y otros campos.。 Skylo fue fundada en 2017 y obtuvo una ronda de financiación de 13 millones de dólares de tres instituciones a finales de ese año, una de las cuales es la empresa de capital riesgo de Eric Schmidt, ex director general de Google; Recientemente, la empresa obtuvo otra inversión de la ronda B de US$103 millones liderada por Softbank.


La red NB IOT basada en satélites de Skylo es una puerta de enlace implementada en la Tierra conectando Skylo con satélites de comunicación geosincrónicos. La red opera en la banda de frecuencia definida por 3GPP además de la banda de frecuencia especial del servicio de comunicación por satélite geosincrónico. Esta es una red de comunicación bidireccional. Además de que la puerta de enlace transmite datos al satélite, gracias a la tecnología de antena patentada, el satélite también puede enviar datos a la puerta de enlace sin equipo adicional. Entre ellas, esas puertas de enlace son cajas de 8 * 8 pulgadas, que generalmente se instalan en barcos de pesca, vagones de tren y otros equipos de escena. La caja de puerta de enlace actúa como un transceptor para recopilar datos de sensores locales y transmitirlos a la plataforma en la nube a través de una red satelital.



En la actualidad, existe una gran cantidad de esquemas de comunicación por satélite, pero el costo de la comunicación por satélite es generalmente muy alto y el costo de la red Nb IOT no es alto. Según skylo, el coste de la conexión a la red es un 95% menor que el del sistema de comunicación por satélite existente. Específicamente, la tarifa de conexión de red es de aproximadamente 1 dólar por usuario al mes y el costo del hardware es inferior a 100 dólares. La red satelital NB IOT de Skylo brinda servicios por primera vez en India. El primer cliente es Indian Railway Corporation. Indian Railway Corporation instalará la puerta de enlace de Skylo en su vagón y utilizará la red NB IOT de Skylo.


Según los datos publicados por GSMA,En febrero de 2021, había 103 redes comerciales NB IOT en el mundo。 Mientras que los principales operadores de todo el mundo implementan redes NB IOT, las redes NB IOT basadas en satélites practican la misión de "conectar objetos no conectados". Por un lado, complementan las redes móviles de los operadores y, por otro lado, también compiten en cierta medida con las redes móviles.


De hecho, skylo no es el fabricante exclusivo de satélite NB IOT. Ligado Networks, otra empresa estadounidense de Internet de las cosas, dijo que está lista para construir una red satelital utilizando el estándar NB IOT en la banda de frecuencia de 1500 mhz-1700 mhz; Una empresa luxemburguesa llamada OQ Technology ha probado el acceso inalámbrico NB IOT de Software Defined Radio (SDR) en algunos satélites comerciales.


Además, también vemos que en los últimos años, un gran número de empresas emergentes han lanzado soluciones de Internet de las cosas por satélite LEO de bajo costo, y varias empresas privadas nacionales de satélites han promovido el progreso de la Internet de las cosas por satélite. Por supuesto, no existe una red NB IOT basada en satélites en China.



04. Resumen



En los últimos años, Internet de las cosas ha penetrado en todos los aspectos del trabajo y la vida de las personas. Existe en todas partes, como en el hogar inteligente, la puerta de enlace inteligente, la conducción inteligente y la ciudad inteligente. Sin embargo, el "mundo interconectado" que representa Internet de las cosas no se puede lograr basándose únicamente en la red de comunicación terrestre. Además, el 60% del Internet de las cosas global actual son terminales que requieren tecnología de banda estrecha de baja potencia y área amplia, que deben conectarse con el Internet de las cosas basado en una arquitectura de comunicaciones por satélite.


El satélite LEO tiene las ventajas de una órbita de baja altura, una amplia cobertura y una pequeña atenuación de la señal. Es la mejor opción para realizar el Internet de las cosas satelital. LEO Satellite Internet of Things es muy adecuado para el monitoreo, seguimiento y adquisición de datos de sensores de datos cortos, objetos en movimiento remotos o de larga distancia. Es un excelente camino para solucionar la "interconexión de todas las cosas".


La marca "kinghelm" fue registrada originalmente por la empresa golden beacon. Golden beacon es un fabricante de venta directa de antenas GPS y antenas Beidou. Tiene una gran popularidad y reputación en la industria de posicionamiento y navegación GPS de Beidou. Los productos de I+D y producción se utilizan ampliamente en navegación y posicionamiento por satélite BDS, comunicación inalámbrica y otros campos. Los productos principales incluyen: red rj45-rj45, conector de interfaz de red, adaptador de conector RF, conector de cable coaxialConector tipo CInterfaz HDMI, interfaz tipo C, disposición de pines y busSMA, FPC, conector de antena FFC, conector impermeable de transmisión de señal de antena, interfaz HDMI, USB conector, línea de terminal, bloque de terminales, bloque de terminales, etiqueta RF RFID, antena de posicionamiento y navegación, línea de conexión de antena de comunicación, antena de palo de goma, antena de ventosa, Línea de antena 433, antena 4G, antena de módulo GPS, etc. Es ampliamente utilizado en la industria aeroespacial, de comunicaciones, militar, de instrumentación, de seguridad, médica y otras industrias.


Este contenido proviene de la red / plataforma de navegación por satélite Shanghai Beidou. Este sitio web sólo proporciona reimpresión. Las vistas, posiciones y tecnologías de este artículo no tienen nada que ver con este sitio web. Si hay una infracción, contáctenos para eliminarla.

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