智東西（公眾號：zhidxcom）
編譯 | 楊暢
編輯 | Panken

智東(dong)西(xi)8月(yue)15日消息，據外媒IEEE Spectrum報道，近日，德(de)國弗勞恩霍夫協會集成(cheng)電路(lu)研(yan)究(jiu)所（Fraunhofer IIS）通(tong)過GEO（高軌(gui)道）衛(wei)星成(cheng)功(gong)測試(shi)了(le)其地面物聯(lian)網技術mioty（大規(gui)模物聯(lian)網）。

此外，美國衛星創企(qi)Swarm建造物聯網專(zhuan)用衛星群的計(ji)劃已獲得足夠的成功，然后前不久該公(gong)(gong)司(si)被馬斯克的美國太空運輸公(gong)(gong)司(si)SpaceX收(shou)購。

IEEE Spectrum副(fu)主(zhu)編邁(mai)克爾·科齊(qi)爾（Michael Koziol）認(ren)為，這(zhe)些都說明了物聯網和衛星(xing)在某些方面是彼(bi)此(ci)更好的匹配選(xuan)擇。

一、衛星物聯網是最后的連接手段

對許多(duo)人(ren)來說，“物聯網(wang)”一詞會讓人(ren)想到智慧(hui)城市的成就，比如帶有交(jiao)通(tong)攝像(xiang)頭和空氣質(zhi)量傳(chuan)感(gan)器的路燈或自(zi)己家中的聯網(wang)設備。

一(yi)個很自然的問題(ti)是(shi)，為什么你從沒(mei)想(xiang)使(shi)用衛星連接任何這些設備？答(da)案是(shi)不(bu)需(xu)要。這是(shi)一(yi)些沒(mei)有意義(yi)的嘗試。

然而基(ji)于(yu)衛星的物(wu)聯網網絡產業(ye)仍在蓬勃發展，盡管在很多方面，它就像衛星寬帶一樣，是那些沒有其他連接選擇人的最(zui)后手(shou)段。

科齊爾提到：“在我們討論(lun)為什么人們對于(yu)使(shi)基(ji)于(yu)衛星的物聯網工(gong)作如此感興趣之前，有(you)必(bi)要(yao)重申(shen)一個(ge)非常重要(yao)的點：當你手(shou)邊有(you)Wi-Fi時，不要(yao)試圖讓一個(ge)衛星物聯網連接去(qu)工(gong)作。”

Swarm的CTO本·朗米爾（Ben Longmier）說：“我們(men)甚至會將這些告(gao)訴我們(men)的潛在(zai)客(ke)戶(hu)，有(you)(you)時候我們(men)會失(shi)去幾位客(ke)戶(hu)。我們(men)總是說，看，如果你有(you)(you)Wi-Fi和手機，你還是用這個吧(ba)，沒有(you)(you)問題。”

Fraunhofer IIS的系(xi)統設(she)計(ji)小組(zu)經(jing)理弗(fu)洛(luo)里安·萊斯卡（Florian Leschka）談(tan)道：“只要(yao)你有地面基礎設(she)施（terrestrial infrastructure），就用那個。這樣(yang)總是更(geng)便宜(yi)，運(yun)轉(zhuan)更(geng)好，更(geng)容易控(kong)制。”

不過在兩種情況(kuang)下，朗米爾和萊斯卡都指出這(zhe)時(shi)候(hou)衛星非常適合物聯網網絡。

二、兩種情況下，適合選用衛星進行網絡連接

第一種情況可(ke)能更明顯，如果無(wu)論(lun)地面基礎設施存在(zai)在(zai)哪(na)里，它都是(shi)更好的(de)選擇，那(nei)么物聯網網絡的(de)衛星連接非常適合在(zai)地面網絡不(bu)存在(zai)或無(wu)法存在(zai)的(de)地方，提供服務。

例如，人(ren)們考慮在(zai)穿越太平洋的貨物集(ji)裝箱上配備的跟蹤設(she)備時，那里沒有5G網(wang)絡，監控從中國運往加(jia)州的集(ji)裝箱的唯一方法是通過衛星。農業網(wang)絡和監測環境健康的網(wang)絡也屬于這一類。

第二種情況是存(cun)在地面基(ji)礎設施覆蓋，但必須跨越(yue)A點(dian)和B點(dian)之(zhi)間的多個網絡。這(zhe)種情況最常發(fa)生在卡車運輸等物流領域。

例如，在幾個(ge)歐(ou)洲國家之間運輸的(de)卡車司機通常需要向沿途的(de)多家運營商付費，以確保(bao)服(fu)務的(de)連續性。

朗米爾說：“在這(zhe)種(zhong)情(qing)況下，我(wo)們發現客戶會懇(ken)求我(wo)們：‘請讓我(wo)們使用你們的服務(wu)。’我(wo)們在手(shou)機領域(yu)中，但情(qing)況糟糕的是，我(wo)們不(bu)得不(bu)削減所有的手(shou)機業務(wu)，我(wo)們只是不(bu)想處理(li)物流問題。”

許(xu)多(duo)物聯(lian)網(wang)(wang)網(wang)(wang)絡都屬于萊斯卡所說的“智能計量(liang)”范(fan)疇。這些(xie)(xie)網(wang)(wang)絡上的設備定期傳輸小塊(kuai)數據，如狀(zhuang)態更(geng)新、測量(liang)等等。雖然(ran)這些(xie)(xie)設備可(ke)以通過蜂窩網(wang)(wang)絡或Wi-Fi進行完美傳輸，但也(ye)有一些(xie)(xie)專門針對物聯(lian)網(wang)(wang)網(wang)(wang)絡的無線標準(zhun)。

更重要(yao)的是，這些標準雖然在設計時考慮了地面網(wang)(wang)絡，但非(fei)常適(shi)合衛星網(wang)(wang)絡。

例如，Swarm在其衛星星座中使用遠距離無線電（LoRat）通信技術。Fraunhofer工程師最近還演示的(de)mioty可以在LEO（低軌道）衛(wei)星之間進(jin)行傳輸，重要(yao)的(de)是(shi)展示了物(wu)聯網技術甚至不需要(yao)對其進(jin)行調整(zheng)，就(jiu)能發揮(hui)作用。

萊斯卡說，通(tong)過衛星進行的mioty是開箱(xiang)即用的。

三、物聯網低功耗、抗干擾是衛星所需品質

這些(xie)物聯(lian)網技術(shu)往(wang)往(wang)有一些(xie)共同的(de)(de)特點。它(ta)們被設計(ji)成低(di)功耗(hao)的(de)(de)，因此物聯(lian)網設備上的(de)(de)電池不會在每次傳輸時耗(hao)電過多。它(ta)們也往(wang)往(wang)是長(chang)期的(de)(de)，以減少部署(shu)大(da)規模(mo)物聯(lian)網項(xiang)目時所需的(de)(de)其他(ta)基(ji)礎設施的(de)(de)數量(liang)。

而且它們通常(chang)具有很強的(de)抗干(gan)擾能力，因為(wei)如果有數(shu)十個(ge)、數(shu)百個(ge)甚至數(shu)千個(ge)設備在傳(chuan)輸(shu)信息，這些信息是不(bu)能互相混淆(xiao)的(de)。作為(wei)一種(zhong)權(quan)衡，它們通常(chang)不(bu)支持高數(shu)據速(su)率(lv)，這對于許多物聯網(wang)網(wang)絡的(de)智(zhi)能計量需求來說是一個(ge)公平的(de)讓(rang)步。

這(zhe)些恰好(hao)也是衛星所需要(yao)的品質。更低的功率傳輸不(bu)僅不(bu)會很快耗盡機(ji)載(zai)電(dian)源(yuan)，而且從一(yi)開始就(jiu)減輕了衛星對更大(da)、更笨(ben)重(zhong)的動力系統的需求。

衛(wei)星對遠距(ju)離信號(hao)的需求(qiu)應(ying)該不足為奇，因為即使是低地(di)球(qiu)軌道中最低軌道上的衛(wei)星仍然距(ju)離地(di)面160公里。地(di)球(qiu)大氣(qi)層的不同(tong)層（以及(ji)下雨等條(tiao)件）可能會對該距(ju)離上的信號(hao)造(zao)成嚴重破壞(huai)。

衛星的進(jin)步(bu)只是(shi)通過將物聯網技術納入(ru)軌道來加速開辟的可能(neng)性(xing)。這(zhe)些進(jin)步(bu)中(zhong)最主要的是(shi)立(li)方體衛星（CubeSat）革(ge)命(ming)，它縮(suo)小了衛星結(jie)構并使其標準(zhun)化。

朗米爾(er)說(shuo)：“當我們(men)有4個(ge)人(ren)的(de)時候，我們(men)設計了所有的(de)衛(wei)星，到發射時，我們(men)大(da)約有10個(ge)人(ren)。在我們(men)開(kai)始之前的(de)5年，這是不可能(neng)的(de)。”

很可能(neng)會有更多的(de)(de)進(jin)步來降低(di)衛星(xing)物聯網的(de)(de)進(jin)入壁壘。一種可能(neng)是光通信(xin)(xin)。轉換成(cheng)激光傳(chuan)輸信(xin)(xin)號將使(shi)新的(de)(de)和(he)現有的(de)(de)運營商(shang)，從需要獲取昂貴的(de)(de)無線電頻(pin)譜中解放(fang)出來。

朗(lang)米(mi)爾談到：“我(wo)認為獲得頻譜是運營(ying)太空通信(xin)業務(wu)中最困難(nan)的一個部分。如果我(wo)們(men)(men)一開始就知(zhi)道這有(you)多難(nan)，我(wo)們(men)(men)可能會(hui)選擇不同的商業計劃。我(wo)對這些不確定。”

目(mu)前，即使(shi)物(wu)聯網進入太空也(ye)不(bu)足(zu)以完全克服一些(xie)障礙。但如果天基物(wu)聯網網絡(luo)繼續引起人們的興趣，這些(xie)興趣也(ye)可能(neng)成為最終(zhong)消除這些(xie)障礙的動(dong)力。

結語：衛星物聯網或會形成更大范圍互聯覆蓋

衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)可(ke)以(yi)和地面(mian)(mian)物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)形成互補，在一些特殊情況(kuang)下，比如海上、沙漠或(huo)地面(mian)(mian)基(ji)站建設困(kun)難的地方，使用衛星物(wu)聯(lian)(lian)網(wang)確實(shi)是(shi)一種很(hen)好(hao)的選擇。

目前國(guo)(guo)內(nei)外已經有不少公司(si)在研究衛(wei)星物聯網(wang)，或已經商業(ye)化，例如國(guo)(guo)內(nei)中(zhong)國(guo)(guo)航天科工(gong)集團進行(xing)的(de)“行(xing)云工(gong)程”、Swarm公司(si)構(gou)建的(de)衛(wei)星網(wang)絡。

隨著衛星物聯網工程的不斷增多，應用(yong)也會更(geng)加常(chang)見，人們可(ke)以期待(dai)一下未(wei)來更(geng)廣闊的互聯。

來源：IEEE Spectrum