卫星物联网中出现了数百个用例,这将物联网扩展到了地面网络的范围之外。这里有一些案例研究,从野火到重型设备。
大多数火灾并非以大爆炸开始,而是以看起来像淡黄色烟枕的小而阴燃的烟雾开始。火焰可能需要一到几个小时才能点燃皇冠火。一旦发生这种情况,火势就会迅速升级。数小时内,大火迅速蔓延——通常在火势得到遏制之前,会烧毁其路径上数百英亩的树木和房屋。
这是 Dryad 希望通过其太阳能野火传感器和物联网网状网关来阻止的结果,这些网关由 Swarm 提供支持,Swarm 是 SpaceX 的子公司,可从其近地轨道 (LEO) 星座提供低带宽卫星连接。Dryad 的早期检测技术旨在通过一种利用复杂的机器学习传感器的解决方案,在火灾看起来像火灾之前将其扑灭,每个传感器的成本不到 50 美元。这些传感器检测到阴燃阶段的火灾,并迅速将该数据推送到互连网关的网状网络,然后由卫星接收。然后,Swarm 卫星可以向第一响应者发送警报。
“大约 80% 的火灾是人为引起的,就像一个白痴在远足时扔烟头一样,”Dryad 的首席执行官 Carsten Brinkschulte 说,他于 2020 年在德国埃伯斯瓦尔德创立了这家公司。“然后你就会得到所谓的阴燃阶段,火会缓慢而肯定地发展,但可能需要一到两个小时才会有明火。”
到目前为止,Dryad 已在全球 25 个站点(美国加利福尼亚州、加拿大、欧洲和亚洲)部署了其解决方案,并售出了 10,000 个传感器,目前正在制造另外 20,000 个。
“Swarm 系统的功耗相对较低,我们可以在太阳能上运行它,”Brinkschulte 说。“以前,现有的卫星连接非常昂贵,并且需要大量能量才能传输到太空,而这两者在我们的用例中都是不需要的。我们没有很多能源……森林里没有电源插头。以前,地球静止系统不可能简单地实现这一点,因为它们需要大量能量才能与之通信。而且从定价的角度来看,它们太贵了。”
Dryad 的应用只是卫星物联网的数百个新兴用例之一,卫星物联网是太空和卫星行业中一个潜在的有利可图的市场:虽然预测各不相同,但最近的一项估计表明,卫星物联网市场规模预计将从 2022 年的 11 亿美元增长到到 2027 年将达到 29 亿美元。
随着卫星连接成本的持续下降,从采矿和矿产勘探到农业和林业的各行各业都在研究卫星物联网如何支持他们的需求并将覆盖范围扩大到地面网络之外。
由于其中一些卫星物联网用例处于推出的早期阶段,未来卫星通信与无线运营商、车队经理以及通常与卫星无关的垂直市场(如牲畜和矿产开采)之间的合作伙伴关系出现了新的机会。可能性似乎是无穷无尽的。
连接大市场
Iridium Communications 的副总裁兼物联网总经理蒂姆·拉斯特 (Tim Last) 指出:“对卫星物联网的需求是业内最令人兴奋的趋势之一。”他指出了全球物联网的多个用例。Iridium 通过其 66 颗 LEO 卫星的网络架构提供全球卫星物联网服务。
“我们在全球拥有 500 多个合作伙伴,他们将我们置于各种不同的应用程序中,其中可能有三分之二是某种形式的物联网,将现场远程人员的产品或资产连接到云中-托管应用程序,”Last 告诉 Via Satellite。“他们正在使用返回的数据来生成见解或采取行动,以响应他们从该领域的资产中听到的信息,从而提高他们的业务效率。它可以为卡车贴上标签并跟踪集装箱,也可以在全球范围内跟踪一件货物。它可以确保引擎正常运行。”
基于卫星的物联网比传统的地面物联网系统更具吸引力的原因不仅仅是它能够进入茂密的森林和深煤矿。它能够以极低的功率、以低得多的成本完成所有这些事情,从而为从蒙大拿州到西非的世界偏远、离网部分地区的行业实现连接。
“你会听到很多很酷、很有趣、很吸引人的物联网应用,比如环境保护服务、追踪动物和所有这些好东西,但 [最快] 增长的业务是石油和天然气、物流和车队管理,”拉斯特说。“它也在农业综合企业和农业中增长,无论是车辆还是田间传感器,它们都越来越紧密地联系在一起。”
例如:Iridium 与重型设备制造商 Sumitomo Construction Machinery 的合作伙伴关系,将其卫星通信技术用于其 Link-Belt 挖掘机;除了 Iridium 为其在北美的 RemoteCare 服务平台提供的 Short Burst Data 服务。
“你可以使用 Iridium 构建产品或服务,并将其部署在世界任何地方,并获得基本相同的性能,”Last 说。“无论你走到哪里,保证。您不必考虑覆盖范围,也不必考虑不同的区域。你不必考虑不同的轨道动力学,也不必因为用户或应用程序位于太南或太北而在天空中是否仍能看到卫星。”
采矿:更智能的机器,更快的洞察力
在采矿业,采矿周期延长、计划外停机和高昂的运营成本是持续存在且紧迫的问题。这就是为什么卫星物联网的最大吸引力之一是它可以加快通信速度,帮助设备运营商比地面网络更快地获得可操作的洞察力,而地面网络不能总是保证无缝覆盖。
“我们致力于让采矿业变得更加高效、可靠和可持续,[但]随着我们的进步并开始帮助采矿公司,我们开始明白我们不仅可以服务于采矿业,还可以服务于林业、农业和建筑业,因为这些机器非常非常相似,”为重工业提供软件的 Symboticware 总裁兼首席执行官 Ash Agarwal 说。
Symboticware 与 Swarm 合作以支持其卫星物联网需求。
该公司的平台可与所有 OEM/制造车辆规格互操作,以访问速度为中心:人工智能驱动的数据接口固定在车队中的机器上,定期将关键信息发送到处理数据的平台,确保及时和关键情报传递给运营商。
Agarwal 承认,与蜂窝相比,使用卫星物联网为该平台提供动力有一些缺点。例如,它的网络连接性不如蜂窝强大,“需要做一些工作”将数据压缩成小数据包,Swarm 工程师已经帮助完成了这些工作。但卫星的覆盖范围要广得多——而且这项技术的缺点,比如延迟,会随着时间的推移而减少。
此外,LEO 移动卫星的成本只是使用地球同步卫星成本的一小部分,他说。
“我们星球上只有不到 10% 的地方被细胞覆盖,”Agarwal 说。“如果我在 AT&T,我会把精力集中在有数百万人愿意付钱给我的城市,而不是人口密度不高的偏远地区。矿山位于偏僻的地方,蜂窝网络几乎没有动力用适当的网络覆盖覆盖该区域。这对我们的行业来说是一个挑战,不仅是采矿业,还有林业、农业和建筑业。我们必须弥合这一基础设施差距。我们不能成为一个项目并自救 [out]。因此,我们如何填补空白是 [通过] 卫星通信。”
使用卫星物联网进行资产跟踪还有其他有趣的用例。
Astrocast 是一家瑞士全球纳米卫星物联网网络运营商,成立于 2014 年,最近宣布与总部位于马德里的牲畜跟踪解决方案提供商 Digitanimal 建立合作伙伴关系,通过其 18 颗低轨卫星星座提供物联网连接,这些卫星利用 L 波段频谱通过与 Thuraya 结盟。
Digitanimal 的首席执行官 Carlos Callejero Andrés 于 2015 年与他人共同创立了他的公司,他帮助从事农业业务的朋友跟踪牛,他还表示,使用卫星物联网的好处是持续的实时连接,其价格仅为对地静止卫星的一小部分卫星网络。农民不仅可以追踪牛和其他牲畜的动向,还可以追踪它们的健康状况、体温和体重。这反过来又会带来更健康的牲畜和更高的盈利能力。
“环境条件正在发生变化,有时 [牲畜] 会在山丘和草原上行走,”Callejero 说。“有很多地区甚至拥有良好的天线,也许有一些山谷和一些我们知道信号没有到达衣领的地区。
“牲畜受到环境条件的强烈影响,因此当我们试图检测异常情况时,我们需要考虑所有外部因素和最近的变化,”他继续说道。“我们观察到活动发生了非常显着的变化,例如,在森林发生火灾后,我们可以看到他们如何 [改变他们的行为],甚至在冬天,如果他们的温度非常低,他们无法入睡。”
Callejero 表示,该公司对其七家西班牙农场客户进行的一项内部研究表明,卫星物联网与其跟踪解决方案相结合,每年可节省 3,000 欧元的跟踪和燃料相关成本,并将牲畜繁殖率提高 20%。
连接运营商,扩大覆盖范围
移动卫星运营商 Sateliot 正在通过其 LEO 卫星星座为无线运营商提供低功耗物联网连接,从而解决地面无线和卫星之间的覆盖差距:今年将发射五颗卫星,计划到 2025 年拥有 256 颗卫星。
“我们发现,连接移动运营商覆盖范围之外的物联网设备的唯一方法是使用卫星设备……这不适用于大规模物联网,”Sateliot 的首席执行官 Jaume Sanpera 说。“它们非常昂贵,它们是专有的,而且维护成本很高。然后我们做了什么,我们看看移动运营商当时正在使用的物联网设备——这是三年前的事了。我们意识到,只要对标准稍作修改,我们就可以通过卫星进行连接。”
Sanpera 说,使用 Sateliot,移动运营商可以使用同一个全球设备连接地球上任何地方的林业、农业、牲畜管理、基础设施监控。这对世界各地想要消除全球连接障碍的移动运营商很有吸引力。
“我们只是移动运营商的延伸,”桑佩拉说。“今天,移动运营商将覆盖所有地方,而不是那些带有红点的复杂地图。物联网客户将不知道他们连接的是卫星还是基站。”
Sanpera 表示,他预计在未来五到十年内,卫星物联网市场的竞争将变得更加激烈。
“未来将要发生的事情会更有趣,”他说。“大型手机芯片组制造商正在手机上实施 [卫星] 物联网协议。这意味着您不仅可以全面覆盖物联网,而且还可以全面覆盖您的手机消息传递。这是很快就会发生的事情。而且成本极低。”
本文使用 文章同步助手 同步