衛星に利用されるLoRaWAN IoT

LoRaWAN IoTは、LPWAN（低消費電力広域ネットワーク）技術の最新開発です。バッテリー駆動デバイスをグローバル、地域、または国内ネットワークのインターネットに接続するために特別に設計されています。これにより、エンドツーエンドのセキュリティ、双方向通信、位置特定、モビリティサービスといったIoT（モノのインターネット）の主要な要件に対応できます。

LoRaWANネットワークアーキテクチャは、スター・オブ・スターズ・トポロジをモデル化しています。このトポロジでは、ゲートウェイが中央ネットワークサーバーとエンドデバイス間のメッセージを中継します。そのため、ゲートウェイはネットワークサーバーとの通信に標準IP接続を使用します。つまり、ゲートウェイはIPパケットからRFパケットへ、あるいはRFパケットからIPパケットへの変換を行う透過的なブリッジとして機能します。

LoRaWANテクノロジーは、LoRa物理層の機能を活用することで長距離通信を可能にします。そのため、ゲートウェイとエンドデバイス間のシングルホップリンクが可能になります。そのため、すべてのモードで双方向通信が可能です。また、マルチキャストアドレスグループをサポートし、様々なタスク（大量配信メッセージやFOTA（Firmware Over-The-Air）アップグレードなど）におけるスペクトルの効率的な利用を可能にします。

衛星におけるIoTの必要性

IoTの成長は、衛星技術において重要な役割を果たす可能性があります。衛星におけるIoTの必要性を主張するいくつかの理由を以下に示します。

1. LoRaWAN IoTによる衛星接続の変革

衛星技術は、様々な産業の発展における主要なツールとして機能し、今日のIoT接続を変革する可能性があります。そのため、衛星事業者はIoTの可能性を活用することで、あらゆる顧客セグメントに対し、様々な分野において戦略的優位性を提供することができます。

2. リモート資産の接続

多くの事業活動は遠隔地にまで及ぶため、企業は重要な通信を衛星に頼らざるを得ません。そのため、無人施設、洋上プラットフォーム、そしてリアルタイムの資産管理を監視するための遠隔施設が必要です。

3. センサーネットワークの活用

鉱業・エネルギー企業は、しばしば海洋探査プロジェクトに携わる必要があります。そのため、これらの企業は衛星駆動型センサーネットワークを広範に活用する必要があります。IoTは、あらゆる規模のアプリケーションにおいて、このようなネットワークの構築に役立ちます。

4. インフラの改善

世界的な急速なトレンドの結果として、貨物車両、船舶、そして列車はますますブロードバンド接続に依存するようになっています。そのため、衛星通信におけるIoTの活用は、次世代の輸送サービスを実現する上で実証的な意味を持ちます。

5. スマートで持続可能な都市

スマートシティの開発者や管理者は、IoTの力を最大限に活用するために懸命に取り組んでいます。これにより、利用可能なエネルギーを効率的に利用し、より適切な資源配分を行うことができます。これにより、よりスマートで持続可能な都市を実現できるようになります。しかし、地上ネットワークは一部の遠隔地では機能不全に陥ります。そのため、衛星サービスにおけるIoTは、このような遠隔地におけるスマートグリッドの開発に役立ちます。また、セキュリティや安全といった重要なタスクやサービスのための信頼性の高いバックアップネットワークとしても機能します。

6. 車両の接続性

ほとんどの自動車メーカーは、エアバッグの展開通知や自動緊急通報といった安全機能を車両に搭載しています。しかし、こうしたサービスの提供は、IoTに対応した衛星通信網を世界中に確保して初めて可能になります。

7. フィットネスとヘルスケア

多くのアスリートは、位置情報の追跡と生体データの収集に小型センサーを活用しています。この生体データには、血圧、酸素レベル、心拍数などが含まれます。収集されたデータは、健康リスクの追跡、遠隔地で負傷したアスリートの位置特定、トレーニングの進捗状況のモニタリングなどに活用できます。

8. モバイルバンキングと小売

衛星通信におけるLoRaWANは、銀行通信の不可欠なバックボーンとして活用できます。これにより、あらゆる地域でワイヤレスATMやモバイルアプリケーションをスムーズに稼働させることができます。

LoRaWAN IoTの特徴

LoRaWAN IoTの特徴的な機能をいくつかご紹介します。

1. ロングレンジ

LoRaWAN対応の基地局15台で、屋内や都市部における広範囲の通信が可能になります。また、農村部では30～XNUMXマイル（約XNUMX～XNUMXkm）以上離れたセンサーとの接続も可能です。

2. 低電力

LoRaWAN IoTの導入により、消費電力を抑えることができます。そのため、バッテリー寿命は最大10年（アプリケーションによって異なる場合があります）まで延長可能です。

3. ジオロケーション

追加の電力を消費したり GPS に依存したりすることなく、追跡アプリケーションが可能になります。

4. 低コスト

LoRaWAN IoTの導入には、投資額が少なく済みます。さらに、設置費用とメンテナンス費用も低く抑えられます。消費電力が少ないため、運用コストも低くなります。

5. オープンスタンダード

LoRaWANは、LoRa Allianceが提供するオープンスタンダードに基づいて動作します。デバイス間の相互運用性を可能にするため、IoTの導入に最適です。導入が容易で便利なため、通信事業者やIoTソリューションプロバイダーに最適です。

衛星におけるLoRaWAN IoTのユースケース

ここまで、衛星にIoTが必要な理由と、LoRaWANがそれに適している理由について説明してきました。それでは、衛星におけるLoRaWANのユースケースをいくつか見ていきましょう。

フォッサシステムズ

2019年XNUMX月の第XNUMX週、Fossa Systemsは衛星の打ち上げに成功しました。現在、同社は制御機構を介して衛星を運用しています。この衛星は、地球上に展開されたLoRaWANデバイスと直接通信することができます。衛星は非常に小型で、Fossa SystemsはLoRaWANゲートウェイおよびノードとの通信と情報の取得に成功していると主張しています。

フォッサ・システムズはこの衛星をFOSSASAT-1と名付け、ニュージーランドからロケットで軌道上に打ち上げた。打ち上げは6日の朝だった。^th 2019年XNUMX月。衛星が無事に軌道に到達し、打ち上げは大成功でした。

 この衛星の重量は200グラム（0.2kg）で、オープンソース標準規格「PocketQube 1P」に基づいて構築されています。衛星は立方体で、寸法は50ミリメートルです。この衛星の製造と打ち上げの総費用は約25,000万XNUMXユーロでした。この衛星事業の成功は、業界の他の競合他社に刺激を与え、様々なIoTデバイスから情報を収集するために軌道上に打ち上げられる、低コストのLoRaWAN衛星群の出現につながる可能性があります。

Fossa社はこの事業に多大な労力を費やし、安全な通信リンクの確立に時間を要しました。同社のプレスリリースによると、現在、衛星の太陽電池の完全な展開に取り組んでいるとのことです。

ラクーナスペース

同社の衛星はLoRaWAN IoTとLoRaハードウェアに対応しています。Lacuna SpaceはNano Avionicsとの新たな共同研究を通じてこの衛星を開発しました。Lacuna Spaceのプレスリリースによると、衛星の性能は非常に良好で、初期段階であっても期待を上回る結果が得られています。

Lacuna SpaceのCTO、トーマス・テルカンプ氏は、テストセンサーが様々な国に設置され、衛星との通信に成功していると主張している。設置された国には、オランダ、南アフリカ、イギリス、アメリカ、日本、スロベニア、インド、そしてインド洋のいくつかの離島が含まれる。テルカンプ氏によると、これらの地理的な場所に設置されたすべてのセンサーが衛星のゲートウェイと正常に通信できたという。

Lacuna Spaceは「Lacuna Constellation」の構築を計画しています。この目的のため、同社は2019年末までにさらにXNUMX基のLoRaWAN衛星を打ち上げる予定です。これにより、IoTネットワーク全体のパフォーマンスを向上させることができます。また、Lacuna Spaceは、最も離れたセンサーからの信号検出を可能にする、独自の適応型無線システムの開発にも取り組んでいます。

Lacuna Spaceは、2019年末または2020年初頭までに、自社のネットワークの大規模なデモンストレーションを実施する予定です。この目的のために、同社は英国宇宙機関と欧州宇宙機関から支援と資金提供を受ける予定です。

最後のワード

衛星搭載型LoRaWAN IoTは、新しい市場でありながら有望な市場です。より多くのスタートアップ企業が参入し、コスト効率が高く、市場投入までの期間が短いソリューションを提供することが切実に求められています。Lacuna SpaceとFossa SystemsはLoRaWAN IoT衛星の打ち上げに成功しており、より多くの競合企業が参入できる余地があります。市場アナリストは、衛星搭載型LoRaWAN IoTに向けて今動き出す企業は、長期的に見て大きな利益を確保できると予測しています。

IoTの導入と高度な接続性が重要な役割を果たすスマートな未来へと私たちは向かっています。そのため、ビッグデータと膨大なトラフィックを処理するための強力で信頼性の高いフレームワークが存在することは実証的に明らかです。LoRaWAN IoTはこの点で大きな可能性を示しており、様々なIoTノード間の長距離通信における事実上の標準となりつつあります。LoRaWAN IoTデバイスは今後も普及が進み、衛星への組み込みはスマートネットワークの新たな時代を牽引するでしょう。

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