Palydovinio daiktų interneto (IoT) rinkoje vyksta struktūriniai pokyčiai. Palydovinis ryšys, anksčiau apsiribojęs turto sekimu ne antžeminio tinklo aprėpties zonose, dabar yra daugelio pramoninio ir komercinio naudojimo atvejų pagrindas. 2025 m. baltoji knyga „Permąstyti palydovinį daiktų internetą: kaip spektras, architektūra ir technologijos apibrėžia adresuojamas rinkas“. Transforma Insightspagamintas bendradarbiaujant su Globalstartiria, kaip tokie veiksniai kaip spektro strategija, tinklo architektūra ir technologijų raida apibrėžia rinkos galimybes ir apribojimus. Šiame straipsnyje nagrinėjamos pagrindinės temos, išdėstytos baltojoje knygoje.
Segmentinis kraštovaizdis
Palydovinis ryšys visada užpildydavo svarbias spragas, kai korinio ryšio infrastruktūra yra nepraktiška arba jos visai nėra. Tačiau, tobulėjant technologijoms ir mažėjant sąnaudoms, galimas pritaikymo spektras gerokai išsiplėtė. Dėl šios įvairovės reikia iš naujo suskirstyti rinką, atsižvelgiant ir į technines daiktų interneto programų ypatybes, ir į palydovinių paslaugų teikėjų taikomus metodus.
Programos skiriasi pagal duomenų kiekį, delsos toleranciją, energijos sąnaudas ir geografinę sritį. Pardavėjai skiriasi protokolo dizainu, spektro nuosavybe ir konsteliacijos architektūra. Įvertinus šias dimensijas kartu paaiškėja, kurie palydoviniai sprendimai gali veiksmingai ir ekonomiškai išspręsti bet kokio tipo diegimus.
Pagrindiniai naudojimo atvejai
Palydovinis IoT dabar palaiko daugybę įvairių sektorių. Stebint žemės ūkį ir aplinką, atokiuose dirbamose žemėse ar miškuose naudojami jutikliai matuoja dirvožemio drėgmę, pasėlių būklę, vandens lygį arba laukinės gamtos judėjimą. Palydovinių tinklų dėka toks duomenų rinkimas yra nuolatinis ir nepriklausomas nuo antžeminės aprėpties.
Jūrų ir logistikos programos priklauso nuo palydovų, kad būtų galima sekti laivus, konteinerius ir turtą, judantį per vandenynus ir retai apgyvendintus regionus. Hibridinės sistemos, jungiančios korinį ir palydovinį ryšį, užtikrina sklandų matomumą pasaulinėse tiekimo grandinėse.
Energetikos ir komunalinių paslaugų įmonės naudoja palydovinį ryšį svarbiai infrastruktūrai, pvz., naftos platformoms, vamzdynams, vėjo jėgainėms ir elektros pastotėms, stebėti. Šios sistemos pagerina eksploatavimo saugą, leidžia numatyti techninę priežiūrą ir palaiko aplinkosaugos ir saugos taisyklių laikymąsi.
Palydovinis daiktų internetas taip pat padeda vykdyti skubias ir humanitarines operacijas. Nelaimės zonose, kur pažeista antžeminė infrastruktūra, palydovai užtikrina patikimą ryšį, kad būtų galima suvokti situaciją, sekti turtą ir koordinuoti pagalbą. Kasyba, aviacija, nuotolinis infrastruktūros valdymas ir gynyba panašiai naudoja palydovinius tinklus saugiam, nuolatiniam ryšiui ir stebėjimui izoliuotoje aplinkoje.
Tačiau kiekvienas iš jų naudoja palydovinį ryšį labai skirtingai, todėl reikia atidžiai įvertinti kiekvienos programos ypatybes, kad būtų galima nustatyti tinkamą technologiją.
Techniniai ir eksploataciniai veiksniai
Norint nustatyti tinkamiausią palydovinį sprendimą, reikia atsižvelgti į keletą naudojimo atvejų charakteristikų.
Geografinis išdėstymas
Kai kurioms programoms reikalinga tikrai pasaulinė aprėptis, o kitos veikia nacionalinėse arba regioninėse ribose. Tai, kokiu mastu antžeminis ryšys naudojamas kartu su palydovinėmis jungtimis, turi įtakos teikėjo pasirinkimui. Spektro licencijavimas taip pat vaidina svarbų vaidmenį, nes kai kurie operatoriai turi tarptautines teises, o kiti priklauso nuo vietinių arba bendrų paskirstymų.
Duomenų apimtis
IoT įrenginiai generuoja labai skirtingus duomenų kiekius. Mažo pralaidumo jutikliai gali retkarčiais perduoti tik kelis baitus, o vaizdo ar telematikos sistemos gali pagaminti gigabaitus kas mėnesį. Protokolai ir architektūros turi būti parinkti taip, kad atitiktų šiuos perdavimo poreikius.
Latencija
Ryšio realiuoju laiku svarba skiriasi. GEO palydovai, esantys 35 786 kilometrų aukštyje virš Žemės, vėluoja apie 100–300 milisekundžių, o LEO palydovai gali pasiekti apie 20 milisekundžių, kai palydovas yra virš galvos. Žemesnės orbitos užtikrina greitesnį perdavimą, tačiau gali būti pasiekiami pertrūkiais, priklausomai nuo žvaigždyno tankio.
Kaina ir sudėtingumas
Palydovinio IoT ekonomika priklauso ne tik nuo paslaugų mokesčių, bet ir nuo aparatinės įrangos kainos, integravimo pastangų ir veiklos masto. Mažėjančios kainos ir geresnis spektrinis efektyvumas plečia perspektyvią rinką. Mišriuose diegimuose, kuriuose naudojamas ir korinis, ir palydovinis ryšys, palydovinės galimybės pridėjimas prie esamo mikroschemų rinkinio gali pridėti mažai papildomų išlaidų.
Energijos efektyvumas
Daugelis daiktų interneto įrenginių veikia su baterijomis arba saulės energija. Todėl labai svarbu naudoti mažai energijos naudojančius protokolus, nes energijos suvartojimas tiesiogiai veikia eksploatavimo laiką ir priežiūros išlaidas.
Įvairių reikalavimų derinys nulems, kuri iš turimų technologijų ir pasiūlymų bus tinkama.
Technologijų kraštovaizdis: protokolai ir duomenų modeliai
Pagrindinis tyrimo dėmesys skiriamas įvairių daiktų interneto technologijų ir paslaugų teikėjų, sprendžiančių erdvę, pajėgumams. „Transforma Insights“ išskiria daugybę palydovinių daiktų interneto technologijų ir pasiūlymų, kurie nulems jų naudingumą tenkinant pirmiau nurodytus reikalavimus.
Patentuota, palyginti su standartais
Patentuoti protokolai, sukurti specialiai palydovams, paprastai yra efektyvesni spektriniu požiūriu ir sunaudoja mažiau energijos. Tačiau jie yra susieti su atskirais tiekėjais ir ekosistemomis. Standartais pagrįstos sistemos, tokios kaip 3GPP nežeminiai tinklai (NTN) ir LoRaWAN, užtikrina sąveikumą ir leidžia įrenginiams veikti keliuose tinkluose, nors ir su didesne ryšio kaina bei energijos sąnaudomis.
Sprendimas tarp patentuotų ir standartais pagrįstų parinkčių priklauso nuo to, ar pirmenybė teikiama nuolatinių ryšio sąnaudų mažinimui, ar įrenginio lankstumo ir tiekėjų įvairovės didinimui. Patentuotos sistemos puikiai tinka ypač mažos galios arba pranešimų siuntimui skirtose programose, o standartais pagrįstos sistemos yra naudingos ten, kur svarbi integracija su antžeminiais korinio ryšio tinklais.
Susirašinėjimas prieš IP
Kita takoskyra yra tarp protokolų, optimizuotų mažiems, retai dažniems duomenų paketams, ir tų, kurie palaiko didesnio pralaidumo IP duomenų srautą. Pranešimų sistemos idealiai tinka turto sekimui, matavimui ir aplinkos stebėjimui. IP pagrįsti modeliai patenkina plačiajuosčio ryšio poreikius, pvz., vaizdo ar prijungtų transporto priemonių programas, tačiau reikalauja sudėtingesnės ir daug energijos sunaudojančios aparatinės įrangos. NTN-NR technologijos atsiradimas ilgainiui gali panaikinti šią atskirtį išplečiant plačiajuosčio ryšio galimybes palydoviniams daiktų interneto įrenginiams.
Palydovinių ir antžeminių tinklų integravimas
Hibridinio ryšio modeliai tampa svarbiausiu daiktų interneto architektūros elementu. Ataskaitoje aprašomi keli būdai, kaip derinti palydovines ir korinio ryšio technologijas.
3GPP NTN standartas išplečia korinio ryšio technologijas, tokias kaip NB-IoT ir 5G NR, į palydovinius ryšius, todėl tas pats mikroschemų rinkinys gali veikti abiejose aplinkose. Tai užtikrina beveik sklandų perjungimą tarp antžeminės ir palydovinės aprėpties, ypač tinka toms programoms, kuriose dažniausiai ryšys vyksta korinio ryšio tinklais, tačiau palydovas reikalingas kaip atsarginis.
Dviejų režimų įrenginiuose viename įrenginyje yra ir palydovinis, ir korinis radijas, automatiškai persijungiantis priklausomai nuo prieinamumo. Tai yra įprasta logistikos, žemės ūkio ir pramonės stebėjimo srityse. Kitas modelis naudoja šliuzus, kurie kaupia duomenis iš vietinių įrenginių per trumpojo nuotolio technologijas, pvz., „Bluetooth“ arba „LoRa“, ir perduoda juos į debesį per palydovą, kai antžeminė aprėptis nepasiekiama.
Kiekvienas požiūris turi kompromisų. NTN integracija yra efektyvi aparatinės įrangos požiūriu, bet mažiau tinkama įrenginiams, kurių galia labai ribota. Šliuzais pagrįstos sistemos yra lanksčios ir ekonomiškai efektyvios naudojant grupinius diegimus, tačiau padidina delsą ir galimus atskirus gedimo taškus.
Spektro ir dažnio svarstymai
Spektro prieinamumas lemia, kur ir kaip gali veikti palydovinės IoT paslaugos. Ataskaitoje aprašomas kelių dažnių juostų naudojimas, kurių kiekviena turi skirtingas charakteristikas.
Tarptautinė telekomunikacijų sąjunga valdo pasaulinį spektro koordinavimą, o nacionalinės reguliavimo institucijos išduoda licencijas. Operatoriai, turintys mobiliųjų palydovinių paslaugų (MSS) spektrą, pvz., „Globalstar“, naudojasi nuoseklia ir išskirtine prieiga. Kiti pasikliauja nuomojamais arba bendrai naudojamais pajėgumais, o tai gali padidinti išlaidas ir reguliavimo riziką.
Dažnio paskirstymo skirtumai tarp regionų apsunkina gamybą ir diegimą, todėl dažnai reikia kelių įrenginių variantų. Ataskaitoje pažymima, kad reguliavimo iniciatyvos Europoje ir kitose šalyse pereina prie technologiškai neutralios politikos, kuria skatinamos naujovės, kartu išlaikant veiksmingą spektro naudojimą.
LEO ir GEO architektūros
Orbitos tipas yra dar vienas palydovinio IoT dizaino veiksnys. Žemos Žemės orbitos (LEO) sistemos veikia maždaug 160–2000 kilometrų aukštyje. Jų artumas prie Žemės užtikrina mažą delsą ir didelę talpą, tačiau norint išlaikyti nuolatinę aprėptį, reikia didelių žvaigždynų. Įrenginiams dažnai reikia valdomų antenų ir sudėtingo maitinimo valdymo. Geostacionarios orbitos (GEO) palydovai, fiksuoti Žemės atžvilgiu, gali padengti didžiąją Žemės rutulio dalį tik keliais palydovais ir jiems nereikia sudėtingo terminalų sekimo. Tačiau ilgas signalo kelias padidina delsą ir riboja jų tinkamumą realaus laiko ar interaktyvioms programoms.
Praktiškai pasirinkimas tarp LEO ir GEO priklauso nuo delsos reikalavimų, įrenginio kainos ir bendrų nuosavybės išlaidų balanso. LEO konsteliacijos paprastai siūlo geresnį ilgalaikį mastelį, o GEO sistemos suteikia tiesioginį pasaulinį pasiekiamumą su brandžia, patikima infrastruktūra.
Rinkos branda ir raida
Ataskaitoje pabrėžiami dideli skirtingų technologijų brandos skirtumai. Įsikūrę tiekėjai, tokie kaip Globalstar ir Iridiumas turi dešimtmečių veiklos patirtį, įrodytą patikimumą ir gerai suprantamas reguliavimo sistemas. Jų patentuoti, mažo duomenų perdavimo spartos protokolai ir nustatytos tiekimo grandinės daro juos patikimus didelės apimties, mažo pralaidumo IoT diegimui.
Naujesni dalyviai, įskaitant LEO megakonsteliacijos operatorius, suteikia masto ir didelio pralaidumo, tačiau daugiausia dėmesio skiria plačiajuosčio ryšio paslaugoms, o ne ribotam daiktų internetui. 3GPP NTN diegimas yra ankstyvoje stadijoje, o komercinės brandos dar liko keleri metai. Ankstyvas priėmimas sukelia didesnį neapibrėžtumą ir integracijos išlaidas.
Įmonėms techninių naujovių ir veiklos stabilumo pusiausvyra išlieka labai svarbi. Subrendusios, optimizuotos sistemos ir toliau dominuoja mažos galios daiktų interneto rinkose, o naujos technologijos išplečia hibridinių ir plačiajuosčio ryšio programų galimybes.
Išvados
„Transforma Insights“ daro išvadą, kad palydovinis daiktų internetas įžengia į naują etapą, kurį lemia mažėjančios sąnaudos, bręstantys standartai ir didėjanti integracija su antžeminiais tinklais. Rinka negali būti traktuojama kaip vienoda; jis turi būti suskirstytas į segmentus pagal taikymo poreikius ir technologinį tinkamumą.
Sužinokite daugiau
11 dienąth 2025 m. lapkričio mėn. „Transforma Insights“ ir „Globalstar“ surengs internetinį seminarą, kuriame bus nagrinėjami keli šių pokyčių aspektai. Svarbiausia, kad bus išnagrinėtos galimos kliūtys, kai palydovinį daiktų internetą galima laikyti vienalyte bendra rinka. Webinaro metu „Transforma Insights“ įkūrėjas Mattas Hattonas ir „Globalstar“ pasaulinių sprendimų architektas Martinas Jeffersonas aptars tokias temas, kaip:
- Naudojimo atvejų įvairovė, apimanti palydovinį daiktų internetą, įskaitant žemės ūkį, logistiką, kasybą, transportą ir energiją.
- Pagrindinės tų naudojimo atvejų ypatybės, nurodančios, kaip jas geriausiai spręsti, įskaitant geografiją, duomenų kiekį, delsą, išlaidas ir energijos vartojimo efektyvumą.
- Palydovinių pasiūlymų galimybės, apimančios tokias temas kaip protokolų tipai, prieiga prie spektro, konsteliacijos, architektūros (įskaitant išlenkto vamzdžio architektūros svarstymą kaip naujovių platformą) ir pasiūlymų brandumas.
- Nustatyti, kurios palydovinio ryšio pasiūlymų charakteristikos yra svarbiausios siekiant patenkinti IoT taikomųjų programų reikalavimus ir taip užtikrinti programos / pasiūlymo atitikimą.
Tikimės, kad galėsite prisijungti prie mūsų ir sužinoti daugiau apie šią svarbią IoT sritį.
Virtualus susitikimas vyks 11 dth Lapkritis 08.00 Ramiojo vandenyno / 11.00 Rytų / 16.00 JK / 17.00 Vidurio Europa.
Registruokitės į internetinį seminarą čia: Webinaras – palydovinio daiktų interneto permąstymas: kaip spektras, architektūra ir technologijos apibrėžia adresuojamas rinkas.
Komentuokite šį straipsnį naudodami X: @IoTNow_ ir apsilankykite mūsų pagrindiniame puslapyje IoT Now
Nuoroda į informacijos šaltinį