卫星物联网:空中无界,地面无障——探索卫星物联网的新纪元

斜阳云飘 2023-12-10 05:16:59

随着技术的不断突破,卫星物联网正迎来新的发展纪元。

卫星物联网的定义及优势

卫星物联网利用卫星通信网络和各种传感器,实现空天地一体化的人、物连接和信息交互。通过分析和处理信息,实现对更大范围的物理世界的管理、控制和决策。与传统物联网相比,卫星物联网具有以下优势:

全球覆盖:卫星的覆盖范围广,可以实现全球覆盖。多颗卫星组成的星座可以满足全球覆盖需求,同时地面传感器的布设可在卫星覆盖区域内提供无间断的网络连接。

天气和地理影响小:位于大气层外的卫星受天气和地理条件的影响相对较小,系统可实现全天时全天候不间断工作。

抗毁性强:卫星通信手段在地面通信网受到破坏的情况下仍可提供正常的物联网通信服务,为灾区提供紧急通信及救援服务。

系统容量大:卫星的可用频带较宽,加之多波束星载天线技术的广泛应用,提高了系统容量,可支持海量终端连接需求。

卫星物联网的系统体系架构

卫星物联网的系统体系架构主要包括空间段、地面段和用户段。

空间段:由位于大气层外不同轨道平面和高度的通信、导航、遥感等卫星组成。这些卫星搭载各类传感器和通信设备,形成互联互通的空间网络。

地面段:包括分布于地面或距离地表较近的信息采集设备、传感器,以及地面部署的数据传输网络和数据处理站网。这些设备通过卫星网络进行接入和数据传输。

用户段:分布于天、空、地、海的各个角落的用户终端。包括航天飞行器、各类航空飞行器、地面用户等。

卫星物联网的发展前景

卫星物联网市场正在迅速崛起。手机直连卫星业务在消费电子领域得到推动,加速了卫星通信技术的研发和探索。预计到2025年,卫星物联网产值可达5600亿美元至8500亿美元。全球卫星通信终端市场规模将在2027年达到109亿美元。

各方积极布局卫星物联网生态,从卫星厂商、手机厂商到通信运营商,整个产业链在全面加速。卫星物联网用户数量预计从2021年的390万增至2026年的2120万,复合年增长率为40.3%。

通信企业的积极布局

通信企业对卫星物联网的积极布局体现在多个方面:

标准规范:在3GPP R17标准中,引入了非地面网络,将卫星通信网作为地面网络的必要补充。标准规范中除了支持卫星通话的5G NR NTN,还提供了支持NB-IoT和eMTC等物联网技术与卫星通信融合的规范。

IoT-NTN的商用成熟度:相较于NR-NTN,支撑物联网的IoT-NTN标准进展更快,商用成熟度更高。卫星物联网能更好地满足细分场景下设备的通信需求。

空天地一体网络:卫星物联网是6G核心方向之一,被ITU列为6G七大关键网络需求之一。通过利用卫星平台为物联网设备提供通信服务,卫星物联网可以弥补地面蜂窝网络在覆盖范围、灾难恢复、紧急通信等方面的不足,与地面蜂窝网络形成空天地一体的异构网络架构。

老斜说

卫星物联网的兴起标志着通信技术进入了新的纪元,为全球范围内的信息互联提供了更广阔的可能性。各行业的布局和积极探索将推动卫星物联网迈向更加成熟和完备的发展。在传统网络与天基网络融合的道路上,卫星物联网必将发挥着重要的角色,共同描绘一个星网在天、物联于地、通信无界的崭新画卷。

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斜阳云飘

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