บรรณาธิการ: Ulink Media
ในช่วงครึ่งหลังของปี 2021 บริษัทสตาร์ทอัพด้านอวกาศของอังกฤษ SpaceLacuna ได้ใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุในเมืองดวิงเกลู ประเทศเนเธอร์แลนด์ เพื่อสะท้อนสัญญาณ LoRa กลับมาจากดวงจันทร์เป็นครั้งแรก การทดลองนี้ถือว่าน่าประทับใจอย่างยิ่งในแง่ของคุณภาพการรับข้อมูล เนื่องจากข้อความหนึ่งมีเฟรม LoRaWAN® ที่สมบูรณ์รวมอยู่ด้วย
Lacuna Speed ใช้ดาวเทียมวงโคจรต่ำรอบโลกหลายดวงเพื่อรับข้อมูลจากเซ็นเซอร์ที่ผสานรวมกับอุปกรณ์ LoRa ของ Semtech และเทคโนโลยีคลื่นความถี่วิทยุภาคพื้นดิน ดาวเทียมจะโคจรเหนือขั้วโลกทุกๆ 100 นาที ที่ระดับความสูง 500 กิโลเมตร เมื่อโลกหมุน ดาวเทียมก็จะครอบคลุมทั่วโลก ดาวเทียมใช้ LoRaWAN ซึ่งช่วยประหยัดแบตเตอรี่ และข้อความจะถูกจัดเก็บไว้ชั่วคราว จนกว่าจะผ่านเครือข่ายสถานีภาคพื้นดิน จากนั้นข้อมูลจะถูกส่งต่อไปยังแอปพลิเคชันบนเครือข่ายภาคพื้นดิน หรือสามารถดูได้บนแอปพลิเคชันบนเว็บ
ในครั้งนี้ สัญญาณ LoRa ที่ส่งโดย Lacuna Speed มีระยะเวลา 2.44 วินาที และถูกรับโดยชิปตัวเดียวกัน โดยมีระยะการแพร่กระจายประมาณ 730,360 กิโลเมตร ซึ่งอาจเป็นระยะทางการส่งข้อความ LoRa ที่ไกลที่สุดเท่าที่เคยมีมา
เมื่อพูดถึงการสื่อสารระหว่างดาวเทียมกับภาคพื้นดินโดยใช้เทคโนโลยี LoRa ความก้าวหน้าครั้งสำคัญเกิดขึ้นในงานประชุม TTN (TheThings Network) เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ 2018 ซึ่งพิสูจน์ให้เห็นถึงความเป็นไปได้ในการนำ LoRa ไปประยุกต์ใช้ในอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ผ่านดาวเทียม ในระหว่างการสาธิตสด ตัวรับสัญญาณสามารถรับสัญญาณ LoRa จากดาวเทียมวงโคจรต่ำได้
ในปัจจุบัน การใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี IoT ระยะไกลพลังงานต่ำที่มีอยู่แล้ว เช่น LoRa หรือ NB-IoT เพื่อให้การสื่อสารโดยตรงระหว่างอุปกรณ์ IoT และดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก ถือเป็นส่วนหนึ่งของตลาด WAN พลังงานต่ำ เทคโนโลยีเหล่านี้เป็นแอปพลิเคชันที่น่าสนใจ จนกว่าคุณค่าเชิงพาณิชย์ของมันจะได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวาง
Semtech เปิดตัว LR-FHSS เพื่อเติมเต็มช่องว่างในตลาดการเชื่อมต่อ IoT
Semtech ได้ทำงานเกี่ยวกับ LR-FHSS มาหลายปีแล้ว และได้ประกาศอย่างเป็นทางการเกี่ยวกับการเพิ่มการรองรับ LR-FHSS ในแพลตฟอร์ม LoRa ในช่วงปลายปี 2021
LR-FHSS ย่อมาจาก LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum เช่นเดียวกับ LoRa มันเป็นเทคโนโลยีการมอดูเลชั่นระดับกายภาพที่มีประสิทธิภาพส่วนใหญ่เหมือนกับ LoRa เช่น ความไว การรองรับแบนด์วิดท์ เป็นต้น
ในทางทฤษฎี LR-FHSS สามารถรองรับโหนดปลายทางได้นับล้านโหนด ซึ่งช่วยเพิ่มความจุของเครือข่ายได้อย่างมากและแก้ปัญหาความแออัดของช่องสัญญาณที่เคยจำกัดการเติบโตของ LoRaWAN ก่อนหน้านี้ นอกจากนี้ LR-FHSS ยังมีคุณสมบัติต้านทานการรบกวนสูง ลดการชนกันของแพ็กเก็ตโดยการปรับปรุงประสิทธิภาพสเปกตรัม และมีความสามารถในการมอดูเลชั่นแบบกระโดดความถี่ในการส่งข้อมูลขึ้น (uplink frequency hopping modulation)
ด้วยการผสานรวม LR-FHSS เข้ามา ทำให้ LoRa เหมาะสมยิ่งขึ้นสำหรับการใช้งานที่มีอุปกรณ์ปลายทางหนาแน่นและแพ็กเก็ตข้อมูลขนาดใหญ่ ดังนั้น โครงการดาวเทียม LoRa ที่ผสานรวมคุณสมบัติ LR-FHSS จึงมีข้อดีหลายประการ:
1. สามารถเข้าถึงอุปกรณ์ปลายทางได้มากกว่าเครือข่าย LoRa ถึงสิบเท่า
2. ระยะการส่งสัญญาณไกลขึ้น สูงถึง 600-1600 กิโลเมตร;
3. ป้องกันการรบกวนได้ดียิ่งขึ้น;
4. สามารถลดต้นทุนได้ รวมถึงต้นทุนด้านการจัดการและการติดตั้งใช้งาน (ไม่จำเป็นต้องพัฒนาฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม และมีระบบสื่อสารผ่านดาวเทียมในตัวอยู่แล้ว)
ทรานซีฟเวอร์ LoRaSX1261, SX1262 และแพลตฟอร์ม LoRaEdgeTM ของ Semtech รวมถึงแบบร่างอ้างอิงเกตเวย์ V2.1 ได้รับการสนับสนุนโดย lr-fhss อยู่แล้ว ดังนั้น ในการใช้งานจริง การอัปเกรดซอฟต์แวร์และการเปลี่ยนเทอร์มินัลและเกตเวย์ LoRa สามารถช่วยเพิ่มความจุของเครือข่ายและความสามารถในการป้องกันการรบกวนได้ก่อน สำหรับเครือข่าย LoRaWAN ที่มีการใช้งานเกตเวย์ V2.1 แล้ว ผู้ให้บริการสามารถเปิดใช้งานฟังก์ชันใหม่ได้โดยการอัปเกรดเฟิร์มแวร์เกตเวย์อย่างง่าย
LR แบบบูรณาการ – FHSS
LoRa ยังคงขยายกลุ่มแอปพลิเคชันอย่างต่อเนื่อง
BergInsight สถาบันวิจัยตลาด Internet of Things (IoT) ได้เผยแพร่รายงานการวิจัยเกี่ยวกับ IoT ผ่านดาวเทียม ข้อมูลแสดงให้เห็นว่า แม้จะได้รับผลกระทบจาก COVID-19 แต่จำนวนผู้ใช้ IoT ผ่านดาวเทียมทั่วโลกยังคงเติบโตขึ้นเป็น 3.4 ล้านคนในปี 2020 และคาดว่าจะเติบโตในอัตราเฉลี่ยต่อปี (CAGR) ที่ 35.8% ในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า โดยจะแตะระดับ 15.7 ล้านคนในปี 2025
ปัจจุบัน มีเพียง 10% ของภูมิภาคทั่วโลกเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงบริการสื่อสารผ่านดาวเทียม ซึ่งถือเป็นตลาดขนาดใหญ่สำหรับการพัฒนา IoT ผ่านดาวเทียม รวมถึงโอกาสสำหรับ IoT ผ่านดาวเทียมที่ใช้พลังงานต่ำด้วย
LR-FHSS จะเป็นแรงผลักดันการใช้งาน LoRa ทั่วโลก การเพิ่มการรองรับ LR-FHSS ในแพลตฟอร์ม LoRa ไม่เพียงแต่จะช่วยให้การเชื่อมต่อในพื้นที่ห่างไกลมีประสิทธิภาพและคุ้มค่ามากขึ้นเท่านั้น แต่ยังถือเป็นก้าวสำคัญสู่การใช้งาน IoT ในวงกว้างในพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นอีกด้วย จะช่วยส่งเสริมการใช้งาน LoRa ทั่วโลกและขยายแอปพลิเคชันนวัตกรรมให้กว้างขวางยิ่งขึ้น:
-
สนับสนุนบริการ IoT ผ่านดาวเทียม
LR-FHSS ช่วยให้ดาวเทียมสามารถเชื่อมต่อกับพื้นที่ห่างไกลอันกว้างใหญ่ทั่วโลก สนับสนุนความต้องการด้านการระบุตำแหน่งและการส่งข้อมูลในพื้นที่ที่ไม่มีสัญญาณเครือข่าย ตัวอย่างการใช้งาน LoRa ได้แก่ การติดตามสัตว์ป่า การระบุตำแหน่งตู้คอนเทนเนอร์บนเรือกลางทะเล การระบุตำแหน่งปศุสัตว์ในทุ่งหญ้า โซลูชันการเกษตรอัจฉริยะเพื่อเพิ่มผลผลิตทางการเกษตร และการติดตามสินทรัพย์การกระจายสินค้าทั่วโลกเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพของห่วงโซ่อุปทาน
-
รองรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่บ่อยขึ้น
ในแอปพลิเคชัน LoRa รุ่นก่อนๆ เช่น โลจิสติกส์และการติดตามทรัพย์สิน อาคารและสวนสาธารณะอัจฉริยะ บ้านอัจฉริยะ และชุมชนอัจฉริยะ จำนวนสัญญาณ LoRa ในอากาศจะเพิ่มขึ้นอย่างมากเนื่องจากสัญญาณมีความยาวมากขึ้นและการแลกเปลี่ยนสัญญาณบ่อยขึ้นในแอปพลิเคชันเหล่านี้ ปัญหาความแออัดของช่องสัญญาณที่เกิดขึ้นจากการพัฒนา LoRaWAN สามารถแก้ไขได้โดยการอัพเกรดอุปกรณ์ปลายทาง LoRa และเปลี่ยนเกตเวย์
-
เพิ่มประสิทธิภาพการครอบคลุมความลึกภายในอาคาร
นอกจากการขยายขีดความสามารถของเครือข่ายแล้ว LR-FHSS ยังช่วยให้สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ปลายทางภายในอาคารได้ลึกยิ่งขึ้นภายในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายเดียวกัน ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการขยายขนาดของโครงการ IoT ขนาดใหญ่ ตัวอย่างเช่น LoRa เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับความนิยมในตลาดมิเตอร์อัจฉริยะทั่วโลก และการครอบคลุมภายในอาคารที่ดียิ่งขึ้นจะยิ่งเสริมความแข็งแกร่งให้กับตำแหน่งของมัน
มีผู้เล่นในตลาดอินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (IoT) ผ่านดาวเทียมพลังงานต่ำเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ
โครงการดาวเทียม LoRa ในต่างประเทศยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง
บริษัท McKinsey คาดการณ์ว่า IoT บนอวกาศอาจมีมูลค่าสูงถึง 560,000 ถึง 850,000 พันล้านดอลลาร์ภายในปี 2025 ซึ่งน่าจะเป็นเหตุผลหลักที่ทำให้บริษัทจำนวนมากต่างแย่งชิงตลาดนี้ ปัจจุบัน มีผู้ผลิตเกือบสิบรายที่เสนอแผนการสร้างเครือข่าย IoT ผ่านดาวเทียมแล้ว
จากมุมมองของตลาดต่างประเทศ IoT ผ่านดาวเทียมเป็นพื้นที่นวัตกรรมที่สำคัญในตลาด IoT LoRa ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของอินเทอร์เน็ตของสิ่งต่างๆ ผ่านดาวเทียมที่ใช้พลังงานต่ำ ได้มีการนำไปประยุกต์ใช้ในตลาดต่างประเทศหลายด้าน:
ในปี 2019 Space Lacuna และ Miromico เริ่มทดลองเชิงพาณิชย์โครงการ LoRa Satellite IoT ซึ่งประสบความสำเร็จในการนำไปประยุกต์ใช้ในด้านการเกษตร การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม หรือการติดตามทรัพย์สินในปีถัดมา การใช้ LoRaWAN ช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ IoT ที่ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ และประหยัดค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานและการบำรุงรักษา
IRNAS ร่วมมือกับ Space Lacuna เพื่อสำรวจการใช้งานใหม่ๆ ของเทคโนโลยี LoRaWAN รวมถึงการติดตามสัตว์ป่าในทวีปแอนตาร์กติกา และการใช้เครือข่าย LoRaWAN กับทุ่นลอยเพื่อติดตั้งเครือข่ายเซ็นเซอร์หนาแน่นในสภาพแวดล้อมทางทะเล เพื่อสนับสนุนการใช้งานด้านการจอดเรือและการลอยแพ
Swarm (ซึ่งถูกซื้อกิจการโดย Space X) ได้ผสานรวมอุปกรณ์ LoRa ของ Semtech เข้ากับโซลูชันการเชื่อมต่อของตน เพื่อให้สามารถสื่อสารสองทางระหว่างดาวเทียมวงโคจรต่ำของโลกได้ ซึ่งเป็นการเปิดโอกาสใหม่ๆ ในการใช้งาน Internet of Things (IoT) สำหรับ Swarm ในด้านต่างๆ เช่น โลจิสติกส์ การเกษตร รถยนต์เชื่อมต่อ และพลังงาน
Inmarsat ได้ร่วมมือกับ Actility เพื่อสร้างเครือข่าย Inmarsat LoRaWAN ซึ่งเป็นแพลตฟอร์มที่ใช้เครือข่ายหลัก Inmarsat ELERA เพื่อมอบโซลูชันมากมายสำหรับลูกค้า IoT ในภาคส่วนต่างๆ เช่น เกษตรกรรม พลังงาน น้ำมันและก๊าซ เหมืองแร่ และโลจิสติกส์
ในที่สุด
ในตลาดต่างประเทศ ไม่เพียงแต่มีแอปพลิเคชันที่พัฒนาแล้วมากมายของโครงการนี้เท่านั้น แต่ Omnispace, EchoStarMobile, Lunark และอีกหลายบริษัทกำลังพยายามใช้ประโยชน์จากเครือข่าย LoRaWAN เพื่อให้บริการ IoT ในราคาที่ต่ำกว่า มีความจุมากขึ้น และครอบคลุมพื้นที่กว้างขึ้น
แม้ว่าเทคโนโลยี LoRa จะสามารถใช้เพื่อเติมเต็มช่องว่างในพื้นที่ชนบทและมหาสมุทรที่ขาดการครอบคลุมอินเทอร์เน็ตแบบดั้งเดิมได้ แต่ก็เป็นวิธีที่ยอดเยี่ยมในการจัดการกับ "อินเทอร์เน็ตของทุกสิ่ง"
อย่างไรก็ตาม จากมุมมองของตลาดภายในประเทศ การพัฒนาของ LoRa ในด้านนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น เมื่อเทียบกับต่างประเทศแล้ว LoRa เผชิญกับความยากลำบากมากกว่า: ในด้านความต้องการ เครือข่าย Inmarsat ครอบคลุมพื้นที่ได้ดีมากอยู่แล้วและสามารถส่งข้อมูลได้ทั้งสองทิศทาง ดังนั้นจึงไม่แข็งแกร่งนัก ในแง่ของการใช้งาน จีนยังค่อนข้างจำกัด โดยส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่โครงการแบบตู้คอนเทนเนอร์ ด้วยเหตุผลข้างต้น จึงเป็นเรื่องยากสำหรับบริษัทดาวเทียมในประเทศที่จะส่งเสริมการใช้งาน LR-FHSS ในแง่ของเงินทุน โครงการประเภทนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการลงทุนเนื่องจากความไม่แน่นอนสูง โครงการขนาดใหญ่หรือเล็ก และวงจรที่ยาวนาน
วันที่โพสต์: 18 เมษายน 2565