Kết nối mạng phi mặt đất (NTN) đang xâm nhập vào các chipset IoT, cho phép triển khai các thiết bị và cài đặt được kết nối ở mọi nơi. Một số thiết bị đang được trang bị chip độc lập chỉ có thể kết nối với vệ tinh, trong khi những thiết bị khác đang sử dụng chipset lai hỗ trợ cả kết nối mặt đất và phi mặt đất.

Tại sao NTN?

Việc triển khai mạng di động kế thừa đã bao phủ hơn 80% dân số nhưng ít hơn 40% đất đai và ít hơn 20% Trái đất. Kết nối vệ tinh đã được sử dụng trong nhiều năm để cung cấp vùng phủ sóng khắp nơi. Tuy nhiên, giá thành cao của nó đã hạn chế việc sử dụng trong những tình huống rất cụ thể, chẳng hạn như truyền hình và phát thanh truyền hình. Trong miền IoT, kết nối vệ tinh luôn là giải pháp thay thế cuối cùng cho các mạng trên mặt đất.

Trong những năm gần đây, chi phí của giải pháp NTN đã giảm xuống. Kết quả là, việc sử dụng truyền thông NTN là khả thi về mặt kinh tế. Thiết bị IoT và bắt đầu kích hoạt câu trả lời cho nhu cầu “giao tiếp ở mọi nơi”. NTN đã phát triển thành một kênh liên lạc được lựa chọn trong nhiều tình huống khác nhau, bao gồm cả mạng liên lạc khẩn cấp hoặc giảm tải lưu lượng truy cập từ mạng mặt đất trong thời gian cao điểm. Các ngành như ô tô, cơ sở hạ tầng năng lượng, nông nghiệp, hàng hải, đường sắt, v.v. có cơ hội tận hưởng giao tiếp toàn cầu thực sự.

Ví dụ, những người leo núi thường di chuyển từ các khu vực được kết nối đến các khu vực ngoài vùng phủ sóng di động. Các môn thể thao mạo hiểm yêu cầu phải có thiết bị được kết nối trong trường hợp khẩn cấp và các thiết bị kết nối di động/NTN lai có thể trợ giúp trong những tình huống đó.

Cài đặt từ xa cũng cần IoT vệ tinh. Các chuyến hàng hải, giàn khoan dầu ngoài khơi và tàu hỏa thường nằm ngoài phạm vi phủ sóng di động. NTN có thể cung cấp kết nối đáng tin cậy để giám sát và kiểm soát các cài đặt này, ngay cả ở những địa điểm xa.

Trong vài năm qua, chúng tôi đã thấy một số người chơi mới trong lĩnh vực này, nhiều người trong số họ đang phát triển công nghệ của riêng họ. 3GPP đã phát triển các tiêu chuẩn để giúp thị trường phát triển, cho cả NTN băng thông rộng và cả IoT-NTN-LTE-M & NB-IoT. 3GPP đã bắt đầu với các mục nghiên cứu trong phiên bản 15 và 16, đồng thời bao gồm một mục công việc bắt đầu từ phiên bản 17.

Nhìn vào xu hướng IoT vệ tinh

Theo Phân tích IoT, tổng số thuê bao IoT vệ tinh đạt 5.1 triệu vào năm 2021. Dự báo sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR 22% trong giai đoạn 2021-2026 và dự kiến ​​sẽ đạt 13.5 triệu thuê bao vào năm 2026.

Các mạng phi mặt đất (NTN) bao gồm các vệ tinh – Quỹ đạo xích đạo địa tĩnh (GEO), Quỹ đạo Trái đất trung bình (MEO) và Quỹ đạo Trái đất thấp (LEO) – cũng như các hệ thống nền tảng độ cao (HAPS), bao gồm khí cầu hoặc máy bay không người lái ở khoảng cách trên 20 km và hệ thống máy bay không người lái (UAS) hoặc máy bay không người lái.

Tất cả các hệ thống vệ tinh được sử dụng để cung cấp dịch vụ liên lạc IoT/M2M đều dựa trên vệ tinh GEO hoặc LEO. Các chòm sao GEO được liên kết nhiều hơn với các nhà khai thác vệ tinh truyền thống, trong khi các dịch vụ vệ tinh LEO được cung cấp bởi sự kết hợp giữa các nhà khai thác vệ tinh lâu đời và mới nổi.

Chòm sao LEO đang nhanh chóng trở thành lựa chọn ưa thích cho vệ tinh các nhà khai thác cung cấp dịch vụ kết nối IoT/M2M. Nó cung cấp khả năng xây dựng và triển khai mạng nhanh hơn và rẻ hơn nhiều, ngân sách liên kết tốt hơn và tính sẵn có cao hơn của các đường quỹ đạo. Ngoài ra, LEO có độ trễ tốt hơn GEO do khoảng cách tới Trái đất ngắn hơn.

Ngược lại, GEO có ưu điểm là nó cung cấp vùng phủ sóng lớn hơn nhiều, điều đó cũng có nghĩa là nó cần ít vệ tinh hơn để phủ sóng toàn cầu. Các vệ tinh GEO có vẻ đứng yên khi nhìn từ một điểm cố định trên mặt đất và quay với cùng tốc độ và hướng của trái đất. Ăng-ten mặt đất có thể kết nối với vệ tinh bằng cách chỉ vào nó mà không cần theo dõi vị trí của nó. Điều này giúp việc sử dụng công nghệ GEO tương đối rẻ tiền, đồng thời, các vệ tinh này có tuổi thọ dài hơn nhiều.

Thời gian khứ hồi của vệ tinh GEO là khoảng 600–800 ms, trong khi dữ liệu di chuyển qua lại tới vệ tinh LEO trong khoảng 30–50 ms. Điều này có vẻ như các chòm sao LEO phù hợp hơn với các ứng dụng thời gian thực. Tuy nhiên, mạng IoT vệ tinh LEO ngày nay có số lượng vệ tinh trên quỹ đạo hạn chế. Họ không thể cung cấp kết nối liên tục tới toàn bộ thế giới mà chỉ cung cấp phạm vi phủ sóng không liên tục, định kỳ. Điều này có nghĩa là các điểm dữ liệu chỉ có thể được lấy từ các thiết bị IoT một vài lần trong mỗi 24 giờ vì vệ tinh di chuyển quanh Trái đất. Kết quả là, các chòm sao GEO tiềm ẩn thường phù hợp hơn với các ứng dụng gần thời gian thực so với các chòm sao LEO.

Tương lai của IoT NTN

Tương lai của NTN có vẻ đầy hứa hẹn khi công nghệ tiếp tục phát triển và cải tiến. Các công nghệ mới, chẳng hạn như đài phát thanh công suất thấp và các sơ đồ điều chế tiên tiến, đang được phát triển để nâng cao hiệu quả và độ tin cậy của kết nối NTN. Ngoài ra, các công ty đang nỗ lực giảm chi phí phóng và bảo trì vệ tinh LEO, giúp các doanh nghiệp thuộc mọi quy mô dễ dàng tiếp cận hơn khi sử dụng NTN cho các ứng dụng IoT của họ.

Kết nối NTN là công nghệ ngày càng quan trọng để kết nối các thiết bị ở những khu vực xa xôi, khó tiếp cận. Khi công nghệ tiếp tục cải tiến và chi phí giảm, chúng ta có thể mong đợi sẽ thấy ngày càng nhiều thiết bị và ứng dụng sử dụng kết nối NTN trong tương lai.

Điều bởi Dana Cohen Mizrahi, giám đốc tiếp thị sản phẩm tại Sony Semiconductor Israel

Bình luận về bài viết này dưới đây hoặc thông qua X: @IoTNow_

• Phân phối nội dung và PR được hỗ trợ bởi SEO. Được khuếch đại ngay hôm nay.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Trao quyền cho chính mình. Truy cập Tại đây.
• PlatoAiStream. Thông minh Web3. Kiến thức khuếch đại. Truy cập Tại đây.
• Trung tâmESG. Than đá, công nghệ sạch, Năng lượng, Môi trường Hệ mặt trời, Quản lý chất thải. Truy cập Tại đây.
• PlatoSức khỏe. Tình báo thử nghiệm lâm sàng và công nghệ sinh học. Truy cập Tại đây.
• nguồn: https://www.iot-now.com/2024/02/09/142343-running-iot-through-the-skies/