De 4e Industriële Revolutie, of Industrie 4.0, is aan de gang. De eerste industriële revolutie omvatte machines aangedreven door stoom en water, de tweede begon met het benutten van elektriciteit, de derde werd gelanceerd met de komst van computers en supercomputing, en nu omvat de vierde het internet der dingen, machine-naar-machine communicatie, 3D printen, Big Data-analyse, autonome robots, life science-ontwikkelingen en meer.
Welke rol is er weggelegd voor de ruimtevaart- en satellietindustrie in Industrie 4.0? Veel.
Neem IoT. IoT verwijst naar verbonden apparaten die gegevens kunnen verzenden zonder menselijke hulp of tussenkomst en elk dergelijk apparaat heeft een unieke identificatie die het herkenbaar maakt.
IoT-apparaten worden onderverdeeld in vijf categorieën: consumenten (bijv. huishoudelijke apparaten), commercieel (bijv. voertuig-naar-voertuig-communicatie), industrieel (bijv. precisielandbouw), infrastructuur (bijv. sensoren voor initiatieven voor slimme steden) en militair.
Momenteel zijn er ongeveer 20 miljard verbonden "dingen" of apparaten met een verwachting van meer dan 80 miljard verbonden apparaten in 2025. Walmart heeft alleen al in de Verenigde Staten meer dan 7 miljoen verbonden apparaten om zijn koelsystemen te bewaken. Satellieten hebben een wereldwijde dekking en dus zijn voor veel "dingen" - schepen op volle zee, boorstations in Alaska - satellieten de enige mogelijke manier om "berichten" van deze verbonden dingen te verzenden en te ontvangen.
Maar zelfs in de meest geavanceerde landen zijn er grote lacunes in de kwaliteit van verbonden diensten. Veel landelijke gebieden hebben mogelijk weinig tot geen betrouwbare, consistente dekking. Nieuwe satellietsystemen met een lage baan om de aarde zijn bemoedigende en positieve ontwikkelingen in de strijd om 'universele dienstverlening' te bereiken.
Alle aangesloten apparaten creëren steeds meer gegevens - Big Data - om nauwkeurigere informatie te verstrekken voor precisielandbouw en slimme mijnbouw.
Er wordt ook gewerkt aan slim vervoer en slimme steden. Het is duidelijk dat er in de komende twee decennia nog veel meer vooruitgang zal worden geboekt wanneer autonome voertuigen de overhand zullen krijgen, een ontwikkeling die nodig is om het verkeer in de grootste steden in beweging te houden. Autonome voertuigen laten drie keer zoveel auto's per rijstrook per uur toe als door mensen bestuurde voertuigen.
Scheepvaarthavens, die al over de nodige infrastructuur beschikken en verder worden geschaad door de impact van de COVID-19-pandemie op essentiële werknemers – door ziekte, contacttracering en maatregelen op het gebied van werkafstand – hebben dringend behoefte aan verdere digitalisering om papierwerk te vervangen en een vollediger tracering van inkomende en uitgaande goederen schepen en containers (zowel leeg als vol). In de pre-COVID-wereld werden in 800 bijna 2018 miljoen twintig voet equivalent (TEU) containers behandeld door havens over de hele wereld, maar een zeer beperkt aantal van die containers werd gevolgd, in ieder geval tot de eerste en laatste mijl. De omstandigheden in containers kunnen ook worden gecontroleerd via aangesloten apparaten. Meer in het algemeen bieden satellieten de nodige backhaul en back-up voor terrestrische connectiviteit en vullen ze terrestrische diensten aan voor meer efficiëntie, waardoor winst in het "slimme" goederenverkeer mogelijk is. In sommige delen van de wereld zijn satellieten de enige levensvatbare mogelijkheid om deze beweging te volgen en te volgen.
De relatie van Industrie 4.0 met de ruimtevaartindustrie is symbiotisch. De ruimtevaart- en satellietindustrie leunen ook op andere kenmerken van Industrie 4.0. 3D-printen is een onderdeel van Industrie 4.0. Fabrikanten van ruimtevoertuigen en satellieten gebruiken 3D-printen in hun faciliteiten. Eén bedrijf, Relativity Space, is sterk afhankelijk van enorme 3D-printapparatuur om zijn middelgrote draagraketten te vervaardigen. Verder is 3D-printen al getest aan boord van het internationale ruimtestation voor gebruik in de ruimte.
Ook kunstmatige intelligentie maakt deel uit van Industrie 4.0. In dit opzicht worden zogenaamde digitale tweelingen gebruikt voor onderhoud en productie van ruimtevaartuigen en satellieten. In het bijzonder wordt een digitale weergave van het werkelijke ruimtevaartuig of de satelliet gemaakt en wordt kunstmatige intelligentie gebruikt om nieuwe modellen en simulaties te analyseren met behulp van door IoT verzamelde werkelijke vluchtgegevens van bestaande ruimtevaartuigen en satellieten.
Industrie 4.0 en de ruimtevaartindustrie hebben ook te maken met regelgevingsproblemen. De markt voor IoT-apparaten zal tegen 1.3 naar verwachting meer dan $ 2026 biljoen bedragen en de ruimtevaartindustrie zal naar verwachting een markt van $ 1 biljoen zijn in 2030 en misschien $ 3 biljoen in 2040. Om dit in perspectief te plaatsen: de wereldwijde automarkt (de grootste productiesector in de wereld) zal naar verwachting groeien tot $ 9 biljoen in 2030 - waarbij 38% van de markt bestaat uit de verkoop van nieuwe auto's, ongetwijfeld met veel autonome functies en connectiviteitseisen.
Verstikkende regelgeving of slechte aansprakelijkheidsregelingen kunnen de groei van zowel de IoT- als de ruimtevaartindustrie belemmeren. Veertig procent van de bedrijven gebruikt nu IoT; dat aantal zal de komende 5 jaar verdubbelen. Industrie 4.0 en IoT zijn afhankelijk van de ruimtevaartindustrie en daarom moet regulering van de ruimtevaartindustrie een punt van zorg worden voor bijna alle industrieën.
Goedkope toegang tot de ruimte om de noodzakelijke satellieten te lanceren en te vervangen is van cruciaal belang. Regelgeving voor lanceringen en aansprakelijkheidsregelingen hebben invloed op het vermogen van innovators om de kosten van toegang tot de ruimte te blijven verlagen. Remote sensing-satellieten dragen bij aan de Big Data die bij elke aardobservatie wordt verzameld. Licenties voor dergelijke systemen stonden, tot voor kort, onder druk vanwege aanzienlijke vertragingen en zorgen over de juiste kosten-batenanalyse die wordt toegepast op verschillende soorten satellieten en hun beeldvormingscapaciteiten.
Spectrumtoewijzingen (evenals het blijven openen van nieuwe banden en het delen van bestaande banden) zijn ook cruciaal. Spectrum is de levensader van een satelliet; een satelliet die niet kan communiceren is waardeloos. Er moet een passend evenwicht tussen spectrumtoewijzingen en kansen tussen satelliet en terrestrische 5G worden bereikt, aangezien beide nodig zijn om het internet der dingen en de big data-economie te laten bloeien.
De regelgeving voor de ruimtevaartindustrie verdient verdere hervorming en actualisering om de industrie en de bredere Industrie 4.0 te laten floreren. Amerikaanse aansprakelijkheidsregelingen die zekerheid bieden aan ruimtelanceerbedrijven en hun aannemers en klanten, zullen over ongeveer vier jaar aflopen en moeten worden vernieuwd. Het Amerikaanse lanceringslicentieregime is onlangs gestroomlijnd, maar de lanceringsindustrie wacht op verduidelijking van "adviescirculaires" waarin bepaalde manieren worden uiteengezet om aan de technische criteria in de regelgeving te voldoen.
Echte stroomlijning en bepaalde en tijdige regelgevende processen zijn belangrijk voor innovatieve lanceerbedrijven van SpaceX en Blue Origin tot Relativity Space en vele andere kleine en middelgrote lanceerbedrijven.
Remote sensing licentieregime De hervormingsinspanningen van de regelgeving hebben het afgelopen jaar geleid tot nieuwe regelgeving, waardoor systemen met een lager risico sneller een vergunning kunnen krijgen. Er bestaan echter zorgen dat verouderde baten-kostenanalyses binnen het proces tussen instanties op den duur zullen leiden tot een meer restrictieve implementatie van de nieuwe regel.
De Federal Communications Commission (FCC) blijft zich een weg banen door de terrestrische 5G-behoeften voor nieuw spectrum en de vraag naar satellietspectrum. Hervorming van het volledige spectrumbeheersysteem in de Verenigde Staten - verdeeld tussen FCC (particuliere sector en spectrum van de staat/lokale overheid) en National Telecommunications and Information Administration (NTIA) (federale spectrumautoriteit) - ligt op tafel als een adviescommissie van de sector heeft wat te zeggen. Die adviescommissie van de sector heeft ook aanbevelingen gedaan om het MOU tussen de instanties tussen de FCC en NTIA te verbeteren om conflicten in het spectrumbeleid te verminderen en ervoor te zorgen dat bij de besluitvorming rekening wordt gehouden met het volledige belang voor de nationale economie.
Bovendien wacht het creëren van een zeker en minimaal belastend licentieregime voor nieuwe on-orbit-activiteiten, zoals on-orbit satellietonderhoud, actieve verwijdering van puin en on-orbit laboratoria en fabrieken. Inspanningen van het Congres om regels vast te stellen en een agentschap de verantwoordelijkheid toe te wijzen voor die bestaande lacune in de regelgeving zijn de afgelopen jaren niet gelukt.
Verdere updates van en monitoring van richtlijnen en voorschriften voor de beperking van ruimteafval op zowel nationaal als internationaal niveau om de duurzaamheid van de ruimte te verbeteren, wachten ook op.
Veelvoorkomende problemen in Industrie 4.0 en de ruimtevaartindustrie, zoals cyberbeveiliging en privacy, zijn kwesties die zowel op nationaal als internationaal niveau nader moeten worden bekeken. Hetzelfde geldt voor exportcontroles, vooral omdat er nieuwe producten en diensten worden gecreëerd. Kortom, ruimte en ruimteregulering zijn belangrijk voor Industrie 4.0, met name de IoT- en Big Data-economie. Het is geen verrassing dat de nieuwe ruimte-economie Space 4.0 wordt genoemd. Ruimtevaart is een marktvermenigvuldiger en een klant voor Industrie 4.0, maar het kan alleen die volledige rol spelen met minimaal belastende regelgeving en stabiele aansprakelijkheidsregelingen die voortdurende innovatie en investeringen in de ruimtevaartsector stimuleren.
Matthew Schäfer is de oprichtende mededirecteur van het Space, Cyber and Telecom Law-programma aan de University of Nebraska College of Law. Hij is ook de Veronica Haggart & Charles Work Professor of International Trade Law.
Dit artikel verscheen oorspronkelijk in het nummer van SpaceNews van september 2021.
Controleer dit: De infographic van de vierde industriële revolutie.
PlatoAi. Web3 opnieuw uitgevonden. Gegevensintelligentie versterkt.
Klik hier om toegang te krijgen.
