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Über die Kommunikationstechnologie des Satelliten-Internets der Dinge von Beidou Kurznachricht, Lora und Nb IOT

Erscheinungsdatum: 2021Quelle des Autors: KinghelmAufrufe: 762

Am 14. April bestiegen Meng Fei und seine Partner erneut das Schiff und fuhren entlang der schlammgelben Jangtsekiang-Mündung nach Osten. Der Kapitän braucht nicht einmal Navigation. Schließlich ist er schon unzählige Male für den „Mann“ auf dem Meer gelaufen. Aus der Ferne wirken ein schwimmender Eimer und eine Boje wie ein Paar verbundener Menschen, die gemeinsam schwimmen und sinken.



Nach einer Reihe von Operationen schloss Meng Fei die Aufgabe erfolgreich ab und kehrte nach Hause zurück.



Um Bojendaten zu erhalten, wiederholen Meng Fei und seine Kollegen die oben genannten umständlichen Schritte von Zeit zu Zeit. Aber da die Boje über eine Antenne verfügt und drahtlos kommunizieren kann, warum muss man dann so weit gehen, um Daten zu kopieren?


original,Das Naturschutzgebiet Jiuduansha (größtenteils wie ein Stück Leber) ist mindestens 8 km von der Basisstation des öffentlichen Netzes entfernt, mit zeitweiligen 2G-Signalen und praktisch keinen 4G-Signalen. Das ursprüngliche Design der Boje verfügte nur über Mobilfunkkommunikation, sodass die von verschiedenen Sensoren an der Boje erfassten Daten nur während der Patrouilleninspektion heruntergeladen werden können.



Die traditionelle terrestrische IOT-Kommunikation basiert größtenteils auf Mobilfunknetzen. Bluetooth, WLAN usw., aber der Abdeckungsradius der 2G-Basisstation beträgt etwa 5–10 km, der der 3G-Basisstation etwa 2–5 km, der der 4G-Basisstation etwa 1–3 km und der von Bluetooth und WLAN ist nur ein paar hundert Meter entferntInfolgedessen kann das Boden-Internet der Dinge keine globale Abdeckung erreichen.


aberMit dem Vorteil einer breiten Abdeckung kann die Satellitenkommunikation eine nahtlose globale Abdeckung erreichen und so den Geschäftsumfang des Boden-Internets der Dinge erheblich erweitern. Im Vergleich zum Boden-Internet der Dinge bieten LEO-Satelliten die Vorteile einer breiten Abdeckung, einer großen Verbindungskapazität und einer starken Beständigkeit. Im Vergleich zu herkömmlichen Satelliten mit hoher Umlaufbahn bieten LEO-Satelliten die Vorteile eines geringen Verlusts, einer geringen Verzögerung, einer breiten Abdeckung und einer großen Größenordnung. Dies ist der beste Weg, die globale Abdeckung des Satelliten-Internets der Dinge zu realisieren.


低轨卫星LEO-Satellit


Im LEO-Satelliten-Internet der Dinge ist das Terminal für das Sammeln von Daten und deren Hochladen auf den Satelliten verantwortlich, der Satellit ist für das Routing und die Weiterleitung verantwortlich, der Satellit wird an das Bodennetzwerk weitergeleitet und die Gateway-Station und die Hauptkontrollstation sind dafür zuständig Verantwortlich für die Datendienstverarbeitung, Benutzerzugriffsverwaltung, Ressourcenplanung usw. Der Satellit greift auf riesige Datenmengen zu. Je nach Diensttyp benötigen einige Daten den Satelliten, um die Daten in Echtzeit zurück zum Boden zu übertragen. Intersatellitenverbindungen werden zwischen Satelliten entwickelt. Der Satellit ist hauptsächlich für die Routenführung und Informationsübertragung zwischen dem Relaisterminal und dem Bodenabschnitt verantwortlich.

LEO-Satellitennetzwerkarchitektur


Die Kommunikationsmittel des Satelliten-Internets der Dinge sind ebenso vielfältig wie das Boden-Internet der Dinge. Beispielsweise kann der bekannte Beidou-Satellit nicht nur die Positionierungsfunktion realisieren, sondern auch Kurznachrichten zur Kommunikation nutzen; Gleichzeitig glänzen Lora, nb-iot und andere Technologien auch im Bereich der Satellitenkommunikation. Lassen Sie uns verstehen, wie die oben genannten drei Technologien im Bereich des Satelliten-Internets der Dinge angewendet werden!



01. Beidou-Kurznachrichten-Satellitenkommunikation



Beidou-SystemEs wird ein RNSs- und RDSS-Dual-Mode-Struktursystem übernommen, das nicht nur über die Navigations-, Positionierungs- und Zeitfunktionen von GPS verfügt, sondern auch einen bidirektionalen RDSS-Kurznachrichteninformationsdienst bietetFunktionen der Satellitenkommunikation,Es ist das erste Satellitennavigationssystem der Welt, das neben Ortungs- und Zeitdiensten auch Nachrichtenkommunikation integriert, was die anderen drei Satellitennavigationssysteme (GPS in den USA, Galileo in Europa und GLONASS in Russland) nicht bieten ist auch der Hauptvorteil des Beidou-Systems.


Dies sind die Originaldaten eines Abschnitts der Argo-Profilboje:

interne ID-Nummer 0433

Übertragungs-ID-Nummer 404434

Getriebetyp BEIDOU

Positionierungssystem BEIDOU

WMO-ID-Nummer 2902758

Startzeit [TT mm JJJJ hh mm (Z)] 21 03 2021 02 17

Startzeit [tt.mm.jjjj.hh.mm (Z)] 21 03

Startposition [lat latm lon lonm] 16. 11.64 90. dreizehn Punkt neun acht

Verzögerung der ersten Ausfallzeit [Stunden] 0.5

Ausfallzeit [Tage] 4.583

Betriebszeit [Stunden] 10

Übertragungswiederholungsrate [Sek.] 75

Uhrendrift [Stunden/Stunden] 0.


Der Datenübertragungsmodus verwendet die Beidou-Kurznachrichten-Satellitenkommunikation, die alle fünf Minuten eine Nachricht mit jeweils 628 Bit und etwa 44 chinesischen Schriftzeichen überträgt, wodurch das Übertragungsproblem von nicht in Echtzeit erfolgenden Anwendungsszenarien für kleine Datenmengen gelöst werden kann.



02. Lora-basierte Satellitenkommunikation



Im Jahr 2013 kündigte Semtech die Entwicklung des Lora-Chips an, der über eine hohe Empfangsempfindlichkeit verfügt. Im Vergleich zum vorherigen Sub-GHz-Chip mit dem höchsten Prozessniveau kann der Chip die Empfangsempfindlichkeit um mehr als 20 dB verbessern. Eine Batterie Nr. 5 kann das Terminal mehr als 10 Jahre lang betreiben und der Stromverbrauch ist sehr gering.


Um die Entwicklung der Lora-Technologie voranzutreiben, gründeten Cisco, IBM, Semtech und andere Unternehmen 2015 gemeinsam die gemeinnützige Organisation Lora Alliance, die das Lorawan-Protokoll standardisierte. Bald wurde Lora häufig in Szenarien wie dem Internet der Dinge, der Smart Industry und der Smart City eingesetzt. Derzeit gibt es mehr als 100 Länder auf der Welt, die Lora einsetzen.Im Februar 2018 erfasste der Empfänger auf der TTN-Konferenz (The Things Network) das vom LEO-Satelliten übertragene Lora-Signal. Dies ist ein Meilenstein für den Beweis, dass Lora im Satelliten-Internet der Dinge eingesetzt werden kann.


Lora-Signalerfassung vom Norsat2-Satelliten


Auch in China ist Lora weit verbreitet. Im Jahr 2016 wurde mit Unterstützung der Lora Alliance die von ZTE initiierte China Lora Application Alliance (Claa) gegründet. Claa hofft, mit Unternehmen im Internet der Dinge mit einer offenen und gemeinsamen Haltung zusammenzuarbeiten, um gemeinsam die Ökologie der Lora-Technologie aufzubauen und die bessere Anwendung und Entwicklung der Lora-Industriekette in China zu fördern.


Während der „Hangzhou & Middot; Cloud Habitat Conference“ im Jahr 2018Alibaba Cloud hat die IP-Autorisierung des Lora-Chips erhalten, Die diversifizierte Marktform inländischer Lora-Chiplieferanten wurde schrittweise geöffnet, was die Entwicklung der Lora-Industrie in gewissem Maße gefördert hat.



Aufgrund der Offenheit und Flexibilität des Lorawan-Standards hat sich China zum größten Markt für die Ökologie der Lora-Industrie entwickelt. Tausende inländische Unternehmen haben Geschäfte mit Lora. Darunter,ZTE, Alibaba, Tencent, China Unicom, Guizhou Radio und Fernsehen, Iron Tower CompanyEs versteht sich von selbst, dass die Teilnahme von Schwergewichten für die Entwicklung und das Wachstum der chinesischen Lora-Industrie von großer Bedeutung ist.


03. Satellitenkommunikation basierend auf Nb IOT



Eine neue Expansionsrichtung von Nb IOT besteht darin, sich zum weltraumgestützten Internet der Dinge zu entwickeln, d .


Nb-iot-Vorteilsanalyse (Datenquelle: zusammengestellt von einem zukünftigen Branchenforschungsinstitut)


Skylo Technologies aus den USA bietet allgegenwärtige Konnektivitätsdienste für Benutzer des globalen Internets der Dinge. Ein Highlight ist der Start eines satellitengestützten globalen NB IOT-Netzwerks im Sommer 2020.fehlen uns die Worte.Ein NB-IOT-Netzwerk dient der Bereitstellung von Diensten für mobile Geräte, die hauptsächlich in der Landwirtschaft, im Transportwesen, in der Navigation, im Notfall und in anderen Bereichen eingesetzt werden。 Skylo wurde 2017 gegründet und erhielt Ende des Jahres eine Finanzierungsrunde in Höhe von 13 Millionen US-Dollar von drei Institutionen, darunter der Risikokapitalgesellschaft von Eric Schmidt, dem ehemaligen CEO von Google; Kürzlich erhielt das Unternehmen unter der Leitung von Softbank eine weitere Runde-B-Investition in Höhe von 103 Millionen US-Dollar.


Das satellitengestützte NB IOT-Netzwerk von Skylo ist ein Gateway, das auf der Erde eingesetzt wird, indem es Skylo mit geosynchronen Kommunikationssatelliten verbindet. Das Netzwerk arbeitet im von 3GPP definierten Frequenzband zusätzlich zum speziellen Frequenzband des geosynchronen Satellitenkommunikationsdienstes. Dies ist ein Zwei-Wege-Kommunikationsnetzwerk. Zusätzlich zur Datenrückübertragung durch das Gateway an den Satelliten kann der Satellit aufgrund der proprietären Antennentechnologie die Daten auch ohne zusätzliche Ausrüstung an das Gateway zurückmelden. Bei diesen Gateways handelt es sich um 8 * 8-Zoll-Boxen, die im Allgemeinen auf Fischerbooten, Eisenbahnwaggons und anderen Szenengeräten installiert werden. Die Gateway-Box fungiert als Transceiver, um lokale Sensordaten zu sammeln und die Daten über ein Satellitennetzwerk an die Cloud-Plattform zu übertragen.



Derzeit gibt es eine große Anzahl von Satellitenkommunikationssystemen, aber die Kosten der Satellitenkommunikation sind im Allgemeinen sehr hoch und die Kosten des Nb-IOT-Netzwerks sind nicht hoch. Laut Skylo sind die Kosten der Netzwerkverbindung 95 % niedriger als die des bestehenden Satellitenkommunikationssystems. Konkret beträgt die Netzwerkverbindungsgebühr etwa 1 US-Dollar pro Benutzer und Monat, und die Hardwarekosten betragen weniger als 100 US-Dollar. Das Satelliten-NB-IOT-Netzwerk von Skylo bietet zunächst Dienste in Indien an. Der erste Kunde ist die Indian Railway Corporation. Die Indian Railway Corporation wird das Gateway von Skylo in ihren Waggons installieren und das NB IOT-Netzwerk von Skylo nutzen.


Den von der GSMA veröffentlichten Daten zufolgeBis Februar 2021 gab es weltweit 103 kommerzielle NB-IOT-Netzwerke。 Während Mainstream-Betreiber auf der ganzen Welt NB-IOT-Netzwerke einsetzen, verfolgen satellitenbasierte NB-IOT-Netzwerke die Mission, „unverbundene Objekte zu verbinden“. Einerseits ergänzen sie die Mobilfunknetze der Betreiber, andererseits stehen sie in gewissem Maße auch im Wettbewerb mit Mobilfunknetzen.


Tatsächlich ist Skylo nicht der ausschließliche Hersteller von Satelliten-NB-IOT. Ligado Networks, ein weiteres amerikanisches Internet-of-Things-Unternehmen, gab bekannt, dass es bereit sei, ein Satellitennetzwerk mit dem NB IOT-Standard im Frequenzband von 1500 MHz bis 1700 MHz aufzubauen. Ein luxemburgisches Unternehmen namens OQ Technology hat den drahtlosen NB IOT-Zugriff auf Software Defined Radio (SDR) auf einigen kommerziellen Satelliten getestet.


Darüber hinaus sehen wir auch, dass in den letzten Jahren eine große Anzahl von Start-ups kostengünstige LEO-Satelliten-Internet-of-Things-Lösungen auf den Markt gebracht hat und mehrere inländische private Satellitenunternehmen den Fortschritt des Satelliten-Internets der Dinge vorangetrieben haben. Natürlich gibt es in China kein satellitengestütztes NB-IOT-Netzwerk.



04. Zusammenfassung



In den letzten Jahren hat das Internet der Dinge alle Aspekte der Arbeit und des Lebens der Menschen erfasst. Es existiert überall, wie zum Beispiel Smart Home, Smart Gateway, Smart Driving und Smart City. Allerdings kann die „vernetzte Welt“, die das Internet der Dinge darstellt, nicht allein durch die Nutzung des Bodenkommunikationsnetzwerks erreicht werden. Darüber hinaus handelt es sich bei 60 % des heutigen globalen Internets der Dinge um Endgeräte, die großflächige Schmalbandtechnologie mit geringem Stromverbrauch erfordern und auf der Grundlage einer Satellitenkommunikationsarchitektur mit dem Internet der Dinge verbunden werden müssen.


Der LEO-Satellit bietet die Vorteile einer geringen Umlaufbahnhöhe, einer breiten Abdeckung und einer geringen Signaldämpfung. Es ist die beste Wahl, um das Satelliten-Internet der Dinge zu realisieren. Das LEO-Satelliten-Internet der Dinge eignet sich sehr gut für die Überwachung, Verfolgung und Sensordatenerfassung von Kurzzeitdaten, entfernten oder sich über große Entfernungen bewegenden Objekten. Es ist ein hervorragender Weg, die „Zusammenhang aller Dinge“ zu lösen.


Die Marke „Kinghelm“ wurde ursprünglich von der Golden Beacon Company registriert. Golden Beacon ist ein Direktvertriebshersteller von GPS-Antennen und Beidou-Antennen. Es erfreut sich in der GPS-Navigations- und Positionierungsbranche von Beidou einer sehr hohen Beliebtheit und Reputation. Die F&E- und Produktionsprodukte werden häufig in der BDS-Satellitennavigation und -ortung, der drahtlosen Kommunikation und anderen Bereichen eingesetzt. Zu den Hauptprodukten gehören: RJ45-RJ45-Netzwerk, Netzwerkschnittstellenstecker, HF-Steckeradapter, KoaxialkabelsteckerTyp-C-SteckerHDMI-Schnittstelle, Typ-C-Schnittstelle, Pin- und BusanordnungSMA, FPC, FFC-Antennenanschluss, wasserdichter Antennensignalübertragungsanschluss, HDMI-Schnittstelle, USB Stecker, Anschlussleitung, Anschlussblock, Anschlussblock, RF-RFID-Tag, Positionierungs- und Navigationsantenne, Kommunikationsantennen-Verbindungsleitung, Gummistabantenne, Saugantenne, 433-Antennenleitung, 4G-Antenne, GPS-Modulantenne usw. Es wird häufig in der Luft- und Raumfahrt, Kommunikation, Militärindustrie, Instrumentierung, Sicherheit, Medizin und anderen Branchen eingesetzt.


Dieser Inhalt stammt vom Netzwerk / der Satellitennavigationsplattform Shanghai Beidou. Diese Website bietet nur Nachdrucke an. Die Ansichten, Positionen und Technologien dieses Artikels haben nichts mit dieser Website zu tun. Wenn ein Verstoß vorliegt, kontaktieren Sie uns bitte, um ihn zu löschen!

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