編集者: ユーリンクメディア
2021年後半、英国の宇宙スタートアップ企業SpaceLacunaは、オランダのドインゲルーにある電波望遠鏡を初めて使用し、月からLoRaを反射させた。メッセージの 1 つに完全な LoRaWAN® フレームも含まれていたため、これはデータ キャプチャの品質の点で間違いなく印象的な実験でした。
Lacuna Speed は、一連の低軌道衛星を使用して、Semtech の LoRa 機器および地上の無線周波数技術と統合されたセンサーから情報を受信します。衛星は高度 500 キロメートルで 100 分ごとに地球の極の上に浮かんでいます。地球が回転すると、衛星が地球を覆います。LoRaWAN は衛星によって使用されるため、バッテリ寿命が節約され、メッセージは地上局のネットワークを通過するまでの短期間保存されます。データは地上ネットワーク上のアプリケーションに中継されるか、Web ベースのアプリケーションで表示できます。
今回、lacuna Speedによって送信されたLoRa信号は2.44秒間続き、同じチップによって受信されました。伝播距離は約730,360キロメートルで、これはこれまでのLoRaメッセージ送信の最長距離となる可能性があります。
LoRa 技術に基づく衛星-地上間通信に関しては、2018 年 2 月の TTN (TheThings Network) カンファレンスでマイルストーンが達成され、衛星のモノのインターネットに LoRa が適用される可能性が証明されました。ライブデモンストレーション中に、受信機は低軌道衛星からの LoRa 信号を受信しました。
現在、LoRa や NB-IoT などの既存の低電力長距離 IoT テクノロジーを活用して、IoT デバイスと世界中の軌道上の衛星との間の直接通信を提供することは、低電力 WAN 市場の一部と考えることができます。これらのテクノロジーは、商業的価値が広く受け入れられるまで、興味深い応用例となります。
Semtech が IoT 接続における市場ギャップを埋めるために LR-FHSS を発売
Semtech はここ数年 LR-FHSS に取り組んでおり、2021 年後半に LoRa プラットフォームに LR-FHSS サポートを追加することを正式に発表しました。
LR-FHSS は LongRange (周波数ホッピング スプレッドスペクトラム) と呼ばれます。LoRa と同様に、感度、帯域幅サポートなど、LoRa とほぼ同じパフォーマンスを備えた物理層変調テクノロジです。
LR-FHSS は理論的には数百万のエンド ノードをサポートできるため、ネットワーク容量が大幅に増加し、これまで LoRaWAN の成長を制限していたチャネル輻輳の問題が解決されます。さらに、LR-FHSS は高い耐干渉性を備え、スペクトル効率を向上させることでパケット衝突を軽減し、アップリンク周波数ホッピング変調機能を備えています。
LR-FHSS の統合により、LoRa は高密度の端末と大きなデータ パケットを使用するアプリケーションにより適しています。したがって、LR-FHSS 機能が統合された LoRa 衛星プログラムには、次のような複数の利点があります。
1. LoRaネットワークの10倍の端末容量にアクセスできます。
2.伝送距離が長くなり、最大600〜1600kmです。
3.より強力な耐干渉性。
4. 管理コストや展開コストを含むコストの削減が実現されました (追加のハードウェアを開発する必要がなく、独自の衛星通信機能が利用可能です)。
Semtech の LoRaSX1261、SX1262 トランシーバー、LoRaEdgeTM プラットフォーム、および V2.1 ゲートウェイのリファレンス デザインは、すでに lr-fhss でサポートされています。したがって、実際のアプリケーションでは、LoRa 端末とゲートウェイのソフトウェアのアップグレードと交換によって、まずネットワーク容量と耐干渉機能が向上します。V2.1 ゲートウェイが展開されている LoRaWAN ネットワークの場合、オペレーターは簡単なゲートウェイ ファームウェアのアップグレードを通じて新しい機能を有効にすることができます。
統合型 LR – FHSS
LoRa はアプリポートフォリオを拡大し続けます
モノのインターネット市場調査機関であるBergInsightは、衛星IoTに関する調査レポートを発表した。データによると、新型コロナウイルス感染症の悪影響にもかかわらず、世界の衛星 IoT ユーザーの数は 2020 年に 340 万人にまで増加しました。世界の衛星 IoT ユーザーは今後数年間で 35.8% の伸び率で増加し、1,570 万人に達すると予想されています2025年に。
現在、衛星通信サービスにアクセスできる地域は世界のわずか 10% であり、衛星 IoT の開発に広範な市場空間を提供するとともに、低電力衛星 IoT の機会も提供しています。
LR-FHSS は、LoRa の世界的な展開も推進します。LoRa のプラットフォームに LR-FHSS のサポートが追加されたことは、遠隔地へのよりコスト効率の高いユビキタス接続の提供に役立つだけでなく、人口密集地域での大規模な IoT 導入に向けた重要な一歩となります。LoRa の世界的な展開をさらに推進し、革新的なアプリケーションをさらに拡大します。
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衛星IoTサービスのサポート
LR-FHSS を使用すると、衛星が地球上の広大な遠隔地に接続できるようになり、ネットワーク カバレッジのない地域の測位とデータ送信のニーズがサポートされます。LoRa のユースケースには、野生動物の追跡、海上の船上のコンテナの位置特定、牧草地の家畜の位置特定、作物の収量を向上させるためのインテリジェント農業ソリューション、サプライチェーンの効率を向上させるための世界的な流通資産の追跡などが含まれます。
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より頻繁なデータ交換のサポート
物流や資産追跡、スマート ビルディングや公園、スマート ホーム、スマート コミュニティなどの以前の LoRa アプリケーションでは、これらのアプリケーションでの信号が長くなり、信号交換がより頻繁になるため、空中にある LoRa 変調セマフォの数が大幅に増加します。LoRaWAN 開発に伴うチャネル輻輳の問題も、LoRa 端末をアップグレードし、ゲートウェイを交換することで解決できます。
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屋内の深度カバレッジを強化
LR-FHSS は、ネットワーク容量の拡大に加えて、同じネットワーク インフラストラクチャ内のより深い屋内エンド ノードを可能にし、大規模な IoT プロジェクトの拡張性を高めます。たとえば、LoRa は世界のスマート メーター市場で選ばれているテクノロジーであり、屋内カバレッジの強化によりその地位はさらに強化されるでしょう。
低電力衛星インターネット・オブ・シングスの参加者がますます増加
海外のLoRa衛星プロジェクトも続々登場
マッキンゼーは、宇宙ベースの IoT は 2025 年までに 5,600 億ドルから 8,500 億ドルの価値があると予測しています。おそらくこれが、非常に多くの企業が市場を追いかけている主な理由です。現在、数十社近くのメーカーが衛星 IoT ネットワーキング プランを提案しています。
海外市場の観点から見ると、衛星IoTはIoT市場における重要なイノベーション分野です。LoRa は、低電力衛星インターネット オブ シングスの一部として、海外市場で数多くの応用例が見られます。
2019年、Space LacunaとMiromicoはLoRa衛星iotプロジェクトの商用試験を開始し、翌年には農業、環境モニタリング、資産追跡への応用に成功した。LoRaWAN を使用することで、バッテリー駆動の IoT デバイスの耐用年数を延ばし、運用とメンテナンスのコストを節約できます。
IRNAS は Space Lacuna と提携して、LoRaWAN ネットワークを使用して南極の野生動物やブイを追跡し、海洋環境に高密度のセンサー ネットワークを展開して係留アプリケーションやラフティングをサポートするなど、LoRaWAN テクノロジーの新たな用途を模索しています。
Swarm (Space X が買収) は、Semtech の LoRa デバイスを自社の接続ソリューションに統合し、低地球軌道衛星間の双方向通信を可能にしました。物流、農業、コネクテッドカー、エネルギーなどの分野で、Swarm の新しいインターネット オブ シングス (IoT) 利用シナリオが開かれました。
インマルサットはアクティリティと提携して、インマルサット ELERA バックボーン ネットワークに基づくプラットフォームであるインマルサット LoRaWAN ネットワークを形成し、農業、電力、石油とガス、鉱業、物流などの分野の IoT 顧客に豊富なソリューションを提供します。
最後に
海外市場全体で、このプロジェクトの成熟したアプリケーションが数多く存在するだけではありません。Omnispace、EchoStarMobile、Lunark など多くの企業が、LoRaWAN のネットワークを活用して、より大容量でより広い範囲をカバーする IoT サービスを低コストで提供しようとしています。
LoRa テクノロジーは、従来のインターネットが届かない地方や海洋のギャップを埋めるためにも使用できますが、「すべてのインターネット」に対処する優れた方法です。
しかし、国内市場の観点から見ると、この面での LoRa の開発はまだ初期段階にあります。海外と比較すると、より多くの困難に直面しています。需要面では、インマルサットネットワークのカバー範囲はすでに非常に良好で、データは双方向に送信できるため、強力ではありません。用途という点では、中国はまだ比較的限られており、主にコンテナプロジェクトに焦点を当てている。以上の理由から、国内衛星事業者が LR-FHSS の適用を推進することは困難である。資本の面では、この種のプロジェクトは不確実性が大きく、プロジェクトの大小、サイクルが長いため、資本投入に大きく依存します。
投稿時間: 2022 年 4 月 18 日