智東西（公眾號：zhidxcom）
編譯|楊暢
編輯|Panken
智東西8月15日消息，據(jù)外媒IEEE Spectrum報道，近日，德國弗勞恩霍夫協(xié)會集成電路研究所（Fraunhofer IIS）通過GEO（高軌道）衛(wèi)星成功測試了其地面物聯(lián)網(wǎng)技術mioty（大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)）。
此外，美國衛(wèi)星創(chuàng)企Swarm建造物聯(lián)網(wǎng)專用衛(wèi)星群的計劃已獲得足夠的成功，然后前不久該公司被馬斯克的美國太空運輸公司SpaceX收購。
IEEE Spectrum副主編邁克爾·科齊爾（Michael Koziol）認為，這些都說明了物聯(lián)網(wǎng)和衛(wèi)星在某些方面是彼此更好的匹配選擇。
一、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)是最后的連接手段
對許多人來說，“物聯(lián)網(wǎng)”一詞會讓人想到智慧城市的成就，比如帶有交通攝像頭和空氣質(zhì)量傳感器的路燈或自己家中的聯(lián)網(wǎng)設備。
一個很自然的問題是，為什么你從沒想使用衛(wèi)星連接任何這些設備？答案是不需要。這是一些沒有意義的嘗試。
然而基于衛(wèi)星的物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡產(chǎn)業(yè)仍在蓬勃發(fā)展，盡管在很多方面，它就像衛(wèi)星寬帶一樣，是那些沒有其他連接選擇人的最后手段。
科齊爾提到：“在我們討論為什么人們對于使基于衛(wèi)星的物聯(lián)網(wǎng)工作如此感興趣之前，有必要重申一個非常重要的點：當你手邊有Wi-Fi時，不要試圖讓一個衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)連接去工作。”
Swarm的CTO本·朗米爾（Ben Longmier）說：“我們甚至會將這些告訴我們的潛在客戶，有時候我們會失去幾位客戶。我們總是說，看，如果你有Wi-Fi和手機，你還是用這個吧，沒有問題。”
Fraunhofer IIS的系統(tǒng)設計小組經(jīng)理弗洛里安·萊斯卡（Florian Leschka）談道：“只要你有地面基礎設施（terrestrial infrastructure），就用那個。這樣總是更便宜，運轉更好，更容易控制。”
不過在兩種情況下，朗米爾和萊斯卡都指出這時候衛(wèi)星非常適合物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡。
二、兩種情況下，適合選用衛(wèi)星進行網(wǎng)絡連接
第一種情況可能更明顯，如果無論地面基礎設施存在在哪里，它都是更好的選擇，那么物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的衛(wèi)星連接非常適合在地面網(wǎng)絡不存在或無法存在的地方，提供服務。
例如，人們考慮在穿越太平洋的貨物集裝箱上配備的跟蹤設備時，那里沒有5G網(wǎng)絡，監(jiān)控從中國運往加州的集裝箱的唯一方法是通過衛(wèi)星。農(nóng)業(yè)網(wǎng)絡和監(jiān)測環(huán)境健康的網(wǎng)絡也屬于這一類。
第二種情況是存在地面基礎設施覆蓋，但必須跨越A點和B點之間的多個網(wǎng)絡。這種情況最常發(fā)生在卡車運輸?shù)任锪黝I域。
例如，在幾個歐洲國家之間運輸?shù)目ㄜ囁緳C通常需要向沿途的多家運營商付費，以確保服務的連續(xù)性。
朗米爾說：“在這種情況下，我們發(fā)現(xiàn)客戶會懇求我們：‘請讓我們使用你們的服務。’我們在手機領域中，但情況糟糕的是，我們不得不削減所有的手機業(yè)務，我們只是不想處理物流問題。”
許多物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡都屬于萊斯卡所說的“智能計量”范疇。這些網(wǎng)絡上的設備定期傳輸小塊數(shù)據(jù)，如狀態(tài)更新、測量等等。雖然這些設備可以通過蜂窩網(wǎng)絡或Wi-Fi進行完美傳輸，但也有一些專門針對物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的無線標準。
更重要的是，這些標準雖然在設計時考慮了地面網(wǎng)絡，但非常適合衛(wèi)星網(wǎng)絡。
例如，Swarm在其衛(wèi)星星座中使用遠距離無線電（LoRat）通信技術。Fraunhofer工程師最近還演示的mioty可以在LEO（低軌道）衛(wèi)星之間進行傳輸，重要的是展示了物聯(lián)網(wǎng)技術甚至不需要對其進行調(diào)整，就能發(fā)揮作用。
萊斯卡說，通過衛(wèi)星進行的mioty是開箱即用的。
三、物聯(lián)網(wǎng)低功耗、抗干擾是衛(wèi)星所需品質(zhì)
這些物聯(lián)網(wǎng)技術往往有一些共同的特點。它們被設計成低功耗的，因此物聯(lián)網(wǎng)設備上的電池不會在每次傳輸時耗電過多。它們也往往是長期的，以減少部署大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)項目時所需的其他基礎設施的數(shù)量。
而且它們通常具有很強的抗干擾能力，因為如果有數(shù)十個、數(shù)百個甚至數(shù)千個設備在傳輸信息，這些信息是不能互相混淆的。作為一種權衡，它們通常不支持高數(shù)據(jù)速率，這對于許多物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡的智能計量需求來說是一個公平的讓步。
這些恰好也是衛(wèi)星所需要的品質(zhì)。更低的功率傳輸不僅不會很快耗盡機載電源，而且從一開始就減輕了衛(wèi)星對更大、更笨重的動力系統(tǒng)的需求。
衛(wèi)星對遠距離信號的需求應該不足為奇，因為即使是低地球軌道中最低軌道上的衛(wèi)星仍然距離地面160公里。地球大氣層的不同層（以及下雨等條件）可能會對該距離上的信號造成嚴重破壞。
衛(wèi)星的進步只是通過將物聯(lián)網(wǎng)技術納入軌道來加速開辟的可能性。這些進步中最主要的是立方體衛(wèi)星（CubeSat）革命，它縮小了衛(wèi)星結構并使其標準化。
朗米爾說：“當我們有4個人的時候，我們設計了所有的衛(wèi)星，到發(fā)射時，我們大約有10個人。在我們開始之前的5年，這是不可能的。”
很可能會有更多的進步來降低衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的進入壁壘。一種可能是光通信。轉換成激光傳輸信號將使新的和現(xiàn)有的運營商，從需要獲取昂貴的無線電頻譜中解放出來。
朗米爾談到：“我認為獲得頻譜是運營太空通信業(yè)務中最困難的一個部分。如果我們一開始就知道這有多難，我們可能會選擇不同的商業(yè)計劃。我對這些不確定。”
目前，即使物聯(lián)網(wǎng)進入太空也不足以完全克服一些障礙。但如果天基物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡繼續(xù)引起人們的興趣，這些興趣也可能成為最終消除這些障礙的動力。
結語：衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)或會形成更大范圍互聯(lián)覆蓋
衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)可以和地面物聯(lián)網(wǎng)形成互補，在一些特殊情況下，比如海上、沙漠或地面基站建設困難的地方，使用衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)確實是一種很好的選擇。
目前國內(nèi)外已經(jīng)有不少公司在研究衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)，或已經(jīng)商業(yè)化，例如國內(nèi)中國航天科工集團進行的“行云工程”、Swarm公司構建的衛(wèi)星網(wǎng)絡。
隨著衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)工程的不斷增多，應用也會更加常見，人們可以期待一下未來更廣闊的互聯(lián)。
來源：IEEE Spectrum
