Editor: Ulink Media
En la segunda mitad de 2021, la startup espacial británica SpaceLacuna utilizó por primera vez un radiotelescopio en Dwingeloo, Países Bajos, para reflejar la señal LoRa desde la Luna. Este fue sin duda un experimento impresionante en cuanto a la calidad de la captura de datos, ya que uno de los mensajes incluso contenía una trama LoRaWAN® completa.
Lacuna Speed utiliza un conjunto de satélites en órbita baja para recibir información de sensores integrados con el equipo LoRa de Semtech y tecnología de radiofrecuencia terrestre. El satélite sobrevuela los polos terrestres cada 100 minutos a una altitud de 500 kilómetros. A medida que la Tierra gira, los satélites cubren el globo. Los satélites utilizan LoRaWAN, lo que ahorra batería, y los mensajes se almacenan brevemente hasta que pasan por una red de estaciones terrestres. Los datos se transmiten a una aplicación en una red terrestre o se pueden visualizar en una aplicación web.
Esta vez, la señal LoRa enviada por Lacuna Speed duró 2,44 segundos y fue recibida por el mismo chip, con una distancia de propagación de aproximadamente 730.360 kilómetros, lo que puede ser la distancia más larga de transmisión de mensajes LoRa hasta el momento.
En cuanto a la comunicación satélite-terrestre basada en tecnología LoRa, se logró un hito en la conferencia TTN (TheThings Network) de febrero de 2018, demostrando la posibilidad de aplicar LoRa en el Internet de las Cosas (IoT) satelital. Durante una demostración en vivo, el receptor captó señales LoRa de un satélite en órbita baja.
Hoy en día, aprovechar las tecnologías IoT de bajo consumo y largo alcance, como LoRa o NB-IoT, para proporcionar comunicación directa entre dispositivos IoT y satélites en órbita alrededor del mundo puede considerarse parte del mercado de WAN de bajo consumo. Estas tecnologías representan una aplicación interesante hasta que su valor comercial sea ampliamente aceptado.
Semtech ha lanzado LR-FHSS para llenar el vacío del mercado en conectividad IoT
Semtech ha estado trabajando en LR-FHSS durante los últimos años y anunció oficialmente la incorporación del soporte LR-FHSS a la plataforma LoRa a fines de 2021.
LR-FHSS se denomina LongRange – Frequency Hopping Spread Spectrum (Espectro Ensanchado por Salto de Frecuencia de Largo Alcance). Al igual que LoRa, es una tecnología de modulación de capa física con prácticamente el mismo rendimiento que LoRa, como sensibilidad, ancho de banda, etc.
LR-FHSS es teóricamente capaz de soportar millones de nodos finales, lo que aumenta significativamente la capacidad de la red y resuelve el problema de congestión del canal que anteriormente limitaba el crecimiento de LoRaWAN. Además, LR-FHSS presenta una alta antiinterferencia, reduce la colisión de paquetes al mejorar la eficiencia espectral y cuenta con capacidad de modulación por salto de frecuencia en el enlace ascendente.
Con la integración de LR-FHSS, LoRa es más adecuado para aplicaciones con terminales densos y paquetes de datos de gran tamaño. Por lo tanto, el programa de satélites LoRa con funciones LR-FHSS integradas ofrece múltiples ventajas:
1. Puede acceder a diez veces la capacidad terminal de la red LoRa.
2. La distancia de transmisión es más larga, hasta 600-1600 km;
3. Antiinterferencia más fuerte;
4. Se han conseguido menores costes, incluidos los de gestión y despliegue (no es necesario desarrollar hardware adicional y se dispone de capacidades propias de comunicaciones por satélite).
Los transceptores LoRaSX1261 y SX1262 de Semtech y las plataformas LoRaEdge™, así como el diseño de referencia de la puerta de enlace V2.1, ya son compatibles con lr-fhss. Por lo tanto, en aplicaciones prácticas, la actualización y el reemplazo del software del terminal y la puerta de enlace LoRa pueden mejorar la capacidad de la red y su capacidad antiinterferencias. En las redes LoRaWAN con la puerta de enlace V2.1 implementada, los operadores pueden habilitar la nueva función mediante una simple actualización del firmware de la puerta de enlace.
LR integrado – FHSS
LoRa continúa ampliando su cartera de aplicaciones
BergInsight, instituto de investigación de mercado del Internet de las Cosas, publicó un informe sobre el IoT satelital. Los datos muestran que, a pesar del impacto negativo de la COVID-19, el número de usuarios globales de IoT satelital aumentó hasta alcanzar los 3,4 millones en 2020. Se prevé que los usuarios globales de IoT satelital crezcan a una tasa de crecimiento anual compuesta (TCAC) del 35,8 % en los próximos años, alcanzando los 15,7 millones en 2025.
En la actualidad, solo el 10% de las regiones del mundo tienen acceso a servicios de comunicaciones por satélite, lo que proporciona un amplio espacio de mercado para el desarrollo de IoT satelital, así como una oportunidad para el IoT satelital de bajo consumo.
LR-FHSS también impulsará la implementación global de LoRa. La incorporación de SOPORTE para LR-FHSS a la plataforma de LoRa no solo permitirá proporcionar una conectividad más rentable y ubicua en zonas remotas, sino que también marcará un paso significativo hacia la implementación a gran escala del IoT en zonas densamente pobladas. Además, impulsará la implementación global de LoRa y ampliará aún más sus aplicaciones innovadoras.
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Servicios de IoT por satélite de soporte
LR-FHSS permite que los satélites se conecten a vastas zonas remotas del planeta, satisfaciendo las necesidades de posicionamiento y transmisión de datos en zonas sin cobertura de red. Los casos de uso de LoRa incluyen el rastreo de fauna silvestre, la localización de contenedores en buques en alta mar, la localización de ganado en pastizales, soluciones agrícolas inteligentes para mejorar el rendimiento de los cultivos y el seguimiento de activos de distribución global para optimizar la eficiencia de la cadena de suministro.
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Soporte para un intercambio de datos más frecuente
En aplicaciones anteriores de LoRa, como logística y rastreo de activos, edificios y parques inteligentes, hogares inteligentes y comunidades inteligentes, el número de semáforos modulados por LoRa en el aire aumentará significativamente debido a señales más largas e intercambios de señales más frecuentes en estas aplicaciones. El problema de congestión del canal resultante con el desarrollo de LoRaWAN también puede resolverse mediante la actualización de terminales LoRa y la sustitución de puertas de enlace.
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Mejorar la cobertura de profundidad en interiores
Además de ampliar la capacidad de la red, LR-FHSS permite nodos finales interiores más profundos dentro de la misma infraestructura de red, lo que aumenta la escalabilidad de grandes proyectos de IoT. LoRa, por ejemplo, es la tecnología predilecta en el mercado global de medidores inteligentes, y una mayor cobertura interior fortalecerá aún más su posición.
Cada vez hay más actores en el Internet de las cosas por satélite de bajo consumo
Siguen surgiendo proyectos de satélites LoRa en el extranjero
McKinsey ha pronosticado que el IoT espacial podría alcanzar un valor de entre 560 000 y 850 000 millones de dólares para 2025, lo que probablemente sea la razón principal por la que tantas empresas se lanzan al mercado. Actualmente, casi docenas de fabricantes han propuesto planes para redes de IoT satelitales.
Desde la perspectiva del mercado internacional, el IoT satelital es un área importante de innovación en este mercado. LoRa, como parte del Internet de las Cosas satelital de bajo consumo, ha tenido diversas aplicaciones en mercados internacionales:
En 2019, Space Lacuna y Miromico iniciaron las pruebas comerciales del proyecto LoRa Satellite IoT, que se aplicó con éxito a la agricultura, la monitorización ambiental y el rastreo de activos al año siguiente. Gracias a LoRaWAN, los dispositivos IoT alimentados por batería pueden prolongar su vida útil y ahorrar en costos de operación y mantenimiento.
IRNAS se asoció con Space Lacuna para explorar nuevos usos para la tecnología LoRaWAN, incluido el seguimiento de la vida silvestre en la Antártida y boyas que utilizan la red de LoRaWAN para implementar redes densas de sensores en el entorno marino para respaldar aplicaciones de amarre y rafting.
Swarm (adquirida por Space X) ha integrado los dispositivos LoRa de Semtech en sus soluciones de conectividad para facilitar la comunicación bidireccional entre satélites en órbita baja. Esto ha abierto nuevos escenarios de uso del Internet de las Cosas (IoT) para Swarm en áreas como la logística, la agricultura, los vehículos conectados y la energía.
Inmarsat se ha asociado con Actility para formar la red Inmarsat LoRaWAN, una plataforma basada en la red troncal Inmarsat ELERA que proporcionará una gran cantidad de soluciones para clientes de IoT en sectores que incluyen agricultura, energía, petróleo y gas, minería y logística.
Al final
En el mercado internacional, existen numerosas aplicaciones consolidadas del proyecto. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark y muchas otras empresas intentan aprovechar la red LoRaWAN para ofrecer servicios de IoT a menor costo, con mayor capacidad y una cobertura más amplia.
Si bien la tecnología LoRa también se puede utilizar para llenar vacíos en áreas rurales y océanos que carecen de cobertura de Internet tradicional, es una excelente manera de abordar la “Internet de todo”.
Sin embargo, desde la perspectiva del mercado nacional, el desarrollo de LoRa en este aspecto aún se encuentra en sus primeras etapas. En comparación con el mercado internacional, enfrenta mayores dificultades: en cuanto a la demanda, la cobertura de la red Inmarsat ya es muy buena y la transmisión de datos en ambas direcciones, por lo que su solidez es limitada. En cuanto a su aplicación, China aún presenta limitaciones, centrándose principalmente en proyectos de contenedores. Por estas razones, a las empresas satelitales nacionales les resulta difícil promover la aplicación de LR-FHSS. En cuanto al capital, este tipo de proyectos dependen en gran medida de la inversión de capital debido a la gran incertidumbre, la magnitud de los proyectos y los largos ciclos de desarrollo.
Hora de publicación: 18 de abril de 2022