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工業(yè)4.0:衛(wèi)星結合LPWAN 建構全球范疇物聯網通訊網絡

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智能家庭、智能工業(yè)應用場景一般采用短距區(qū)域通信技術,但在廣闊無垠的農場或者海上探油平臺,則需要另種遠距離、低耗能、高效率通信技術,以解決訊號中繼站設置困難,以及電源供應不易問題。國際海事衛(wèi)星組織(Inmarsat)日前宣布與法國低功率廣域網絡(Low Power Wide Area Networks;LPWAN)服務商Actility共同打造第一個全球范疇物聯網通信服務平臺。該平臺以Actility的LoRaWAN作為前端資料收集的感測網絡,同時搭配Inmarsat L波段(L-band)衛(wèi)星訊號中繼做為后端骨干(backbone)網絡,透過衛(wèi)星連接地面上散布各地物聯網(IoT)廣域網絡,衛(wèi)星訊號和LPWAN聯手讓地球兩端的物件可以彼此相連。該平臺初期提供應用范圍,主要協助寬廣區(qū)域通訊的物聯網通訊,例如牧場資產追蹤、農業(yè)管理,以及石油天然氣設備監(jiān)控等領域。這些應用使用到的傳感器,不須隨時傳輸大量影音資料,只要固定時間回傳約少數字元(byte)資料即可,通常2顆三號電池就能維持10年以上通信需求,十分適合電源供應不易,且低資料傳輸需求設備。實際應用案例上,澳洲野放牧場過去都以人工方式在廣闊無垠的牧場查找走失的牲畜,但透過LPWAN物聯網技術只要有牛只遠離農場范圍或遭遇危險,管理者就會第一時間收到通知,同時可以定期記錄牛只位置、動線追蹤、健康與其它關鍵數據。在農業(yè)管理部分,在馬來西亞偏遠油棕樹植栽為了善用有限水資源,透過LPWAN傳輸各處灌溉水源水位數據,以及植物根部土壤濕度,管理者只需將水源送至最需要地方。此外,石油天然氣探油平臺多處在移動通信網絡無法覆蓋海上,業(yè)者為了實時掌握遠程設備狀態(tài),透過LPWAN掌握設備運行數據,避免因為故障停工造成龐大損失。目前,跨國的物聯網通訊運行模式,大多以LPWAN作為廣域感測網絡,再透過4G LTE作為后端骨干網絡,但4G LTE網絡仍無法涵蓋全球每個角落,Inmarsat和Actility的聯手透過衛(wèi)星中繼,解決移動通信死角的難題。

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