物聯網 (IoT) 就是收集和讀取數據，然后利用這些數據獲得可以采取行動的有價值的見解。因此，物聯網為企業提供了巨大的潛力，可以將連接作為關鍵，將小型加密信息轉化為強大的信息，并做出正確的決策，從而極大地提高工業流程、企業運營和工人效率。

由于移動寬帶網絡覆蓋了世界上幾乎所有的城市地區，到 2020 年底，近 85% 的人口可以使用 4G 網絡 [1]，隨時訪問任何數據似乎已成定局。現實情況是，農村地區仍然存在差距。根據全球技術咨詢公司 ABI Research 的數據，2019 年，地面蜂窩網絡僅覆蓋了地球總面積的 20%。這在尚未充分發揮潛力的領域創造了相當大的連接擴展機會。在物流、海事、船隊管理、能源或環境監測等行業中，有相當一部分大規模物聯網用例需要覆蓋全球，因此在地球上一些最難到達的角落捕獲數據是一項挑戰也就不足為奇了任何物聯網玩家都會很樂意接受。

補充地面網絡的解決方案在于使用衛星進行回程的基于衛星的物聯網服務。半個多世紀以來，盡管衛星以不同的形狀和大小并用于各種目的，但電子設備的小型化使制造商和解決方案提供商現在能夠提供非常適合低帶寬物聯網的小型且廉價的衛星。這使得具有遠程低功耗通信能力的低成本傳感器能夠將物聯網消息從偏遠地區直接發送到衛星網關，從而繞過對昂貴的新固定電源基礎設施的需求。

實現這一目標的技術、標準和智能設備系列統稱為低功耗廣域網或 LPWAN。由于它們在過去十年中的迅速采用，連接設備的數量預計將從 2017 年的 1390 萬臺增長到 2023 年的 11.51 億臺 [2]。LPWAN，特別是開放標準 LoRaWAN ?給系統環境帶來的好處是具有成本效益的靈活性。LoRaWAN 使用未經許可的無線電頻譜，可滿足需要長距離、低比特率和低功耗的物聯網應用，設備使用壽命長達 10 年。無法經濟高效地聯網的地方和事物現在觸手可及。考慮到這一點，應用程序是無限的。

物聯網衛星的興起

長期以來，由于安裝成本高、衛星發射成本高、帶寬低，衛星技術被視為不得已而為之的選擇。但事情發生了變化。在過去的幾年里，衛星有效載荷和發射成本的降低使得一個快速增長的大規模衛星物聯網生態系統成為可能。最近的研究揭示了一個充滿希望的前景，預計到 2022 年，全球衛星市場將以每年 25% 的速度增長，達到 34 億美元 [3]。ABI Research 宣布，到 2024 年，將有 2400 萬個物聯網連接通過衛星進行。

伴隨著衛星容量和地面段的經濟性改善和技術進步，新技術的興起和衛星網絡不斷增強的能力使衛星回程成為一個在全球范圍內和在許多不同應用中具有吸引力的提議，需要高吞吐量的數據網絡。這是一件好事。任何偏遠地區的網絡部署，無論是澳大利亞中部的養牛場、墨西哥沸騰的沙漠還是俄羅斯烏拉爾山脈，不僅會帶來重大的后勤和成本高昂的挑戰，還涉及到人身安全風險。危險環境可能對構建和維護基礎設施的人構成威脅。衛星技術顯著降低了這些風險。

除了對荒涼土地和環境限制的漠不關心之外，衛星易于部署且安全，提供一致的服務可靠性，并且可以支持現有的蜂窩和非蜂窩技術。衛星和地面網絡都具有相似的容量和設備功耗，并且具有通過漫游進行協作的獨特機會，從而保證了無處不在的覆蓋。

LoRaWAN 和衛星：改變成本效益方程

衛星要接收有價值的信息，就需要與傳感器進行通信。這就是 LoRaWAN 進入等式的地方。盡管 LoRaWAN 物聯網地面網絡已在超過 165 個國家/地區大規模推出，但在衛星服務可能比私有 LoRaWAN 網絡更有效的偏遠未連接地區，投資可以獲得巨大的經濟回報。LoRaWAN 只需使用與衛星建立連接的小型低成本傳感器，即可在海洋工程、地震監測和灌溉性能等各種具有挑戰性的大規模工業活動中獲取大量數據。一個例子是水電站的智能遠程流量監控。通過持續監控和實時遠程數據，消除了手動的路上數據收集，從而節省了時間和金錢，并大大降低了員工的安全風險。與定期手動收集數據相比，該解決方案可減少 80% 的上路時間。

前面提到的啟用 LoRaWAN 的設備的低功耗允許電池持續使用長達 10 年，無需維修或無需人工干預即可更換它們。這是如何運作的？對于遠距離移動的貨物集裝箱，其中大部分完全超出任何連接范圍，現有解決方案將涉及諸如 GPS 等耗電協議。由于與衛星的連接，船舶及其集裝箱始終與網絡保持聯系，并可以實時報告數據。由于啟用 LoRaWAN 的設備僅在需要時才處于活動狀態，因此可以以特定間隔發送數據包。因此，設備不需要定期充電。

盡管在縮小全球連通性差距方面取得了很大進展，但仍有工作要做，以使數百萬仍然沒有它生活的人和企業能夠獲得接入。可以肯定的是，衛星技術將改變整個行業的游戲規則，徹底改變企業訪問和使用資產數據的方式，無論資產部署在何處、固定或移動。許多應用程序現在已經可用，并將在未來幾年繼續構建，使我們更接近可持續發展的星球，通過可靠的數據傳輸到郊區、農村和偏遠地區，幫助當地經濟和社區。

真正實現全球物聯網連接的答案是讓明星們達到更高的水平。

審核編輯 黃昊宇