Kapcsolat az űrrel: hogyan biztosítja a műholdas kommunikáció a gyors internetet a Föld minden lakója számára

Méhsejt vs műhold

Először is nézzük meg, hogyan működik a mobilkommunikáció. Képzelje el a telefonkezelők munkáját:

hívást kaptak, megtudták a számotkapcsolatokat, megtalálta a kívánt aljzatot a kapcsolón, és ha az nem volt foglalt, vezetékkel összekötötte a beszélgetőpartnerek számának megfelelő két aljzatot. A cellás kommunikáció ugyanúgy működik, de a barátságos lányok helyett bázisállomások vannak. Jelet kapnak a készüléktől, kitalálják, hova kell küldeni, és megkeresik az adott helyhez legközelebb eső állomást. Ott a vezérlő szabad csatornát oszt ki a kommunikációhoz. Ha az állomás túlterhelt, a kapcsolat nem jön létre. Sokan találkoztak ezzel a helyzettel szilveszterkor: több ezer felhasználó hívja egyszerre szeretteit, és „elfoglalja” a bázisállomások összes csatornáját.

Minden bázisállomás korlátozott területtel rendelkezikburkolatok. Annak érdekében, hogy a jel ne szakadjon meg, ezeknek a zónáknak keresztezniük kell egymást. Ezért azok a területek, ahol az előfizetőket kiszolgálják, hatszögletű cellákra vannak osztva, hasonlóan a méhsejtekhez. Mindegyik sarokban egy bázisállomás van elhelyezve, és a központi száloptikai kábelhez csatlakozik.

Kábelfektetés és toronyépítés -a mobil kommunikáció fő problémái. A berendezések felszerelése a nehezen elérhető helyekre kényelmetlen és gyakran veszteséges. Ezért a Földön sok helyen még mindig nincs mobil kapcsolat. Oroszországban, hatalmas területével, nagyon fontos a digitális egyenlőtlenség kérdése: 2014 -ben a kormány rendeletet adott ki arról, hogy az univerzális kommunikációs szolgáltatásokat még a ritkán lakott területeken is biztosítani kell.

A műholdas kommunikáció megoldja ezt a problémát.A műhold jelet fogad egy földi állomástól, és továbbítja azt a lefedettségi területen lévő többi objektumnak. A műholdak hatótávolsága nagyobb, mint a bázisállomásoké, és az űrben az eszközök bárhol elhelyezhetők - még az óceánok vagy a permafrost régiók felett is. A globális műholdhálózat (amit a Starlink tesz) a legjobb lehetőség a kommunikáció biztosítására az egész Földön.

De itt is vannak nehézségek.A műholdak jelei még nem túl stabilak, és a magas színvonalú kommunikációhoz nemcsak nagy antennákat, hanem meglehetősen kifinomult eszközöket is kell használni a zaj és az interferencia elnyomására. A műholdas kommunikációt erősebben befolyásolják az időjárás és a légköri hatások, mint a cellás kommunikációt. Ezenkívül a mobil kommunikációt kényelmesebb használni útközben. A műholdak helyhez kötött berendezések telepítését igénylik a jel vételéhez, és bár a Starlink azt ígéri, hogy kifejleszt egy mobilrendszert a jel továbbítására és fogadására, nem tudni, hogy mennyire fog teljesíteni, ha a felhasználó vonattal vagy a metróban mozog.

A műholdas kommunikációs piac világszerte növekszik. A Starlink vezet

A műholdas kommunikációs piac Oroszországban folyamatosan növekszik.2020 sem volt kivétel: 2019 -hez képest 9%-os volt a növekedés. A műholdas interneten részt vevő fő cégek a konnect, a Gazprom Space Systems és az RTKomm. 2021 -ben újabb komoly társaság alakulhat ki. Oroszország megkezdi a műholdas konstelláció telepítését a globális kommunikációs program keretében. Ehhez tervezik a GLONASS műholdas navigációs rendszer, a Föld távérzékelő rendszerei, az Express-RV és a Gonets műholdas kommunikációs rendszerek kombinálását. A projektet 2030 -ra szeretnék elindítani.

A globális szolgáltatók Oroszországban is megjelennekszép eredmények. Az Iridium, az egyetlen műholdas szolgáltató, amely 100% -os lefedettséggel rendelkezik a Földön, több mint 6000 felhasználót és 79 000 IoT -eszközt szolgál ki.

A Starlink Mission 28 befejezése valószínűleg továbbra is megtörténikjobban ösztönzi a műholdas kommunikációs piac növekedését és megváltoztatja az erők eloszlását. Manapság sok üzemeltető csak korlátozott területen működik - például csak egy országban -, és speciális szolgáltatásokat nyújt (az ipari IoT kiszolgálása). A Starlink rendszer műholdas kommunikációt biztosít az egész Földön minden fogyasztó számára. Az Iridium felveheti a versenyt Elon Musk cégével, de a projektek nagyságrendjét figyelembe véve valószínűleg a Starlink veszi át a vezetést. Az Iridium csillagkép csak 82 eszközt alkalmaz, a Starlink rendszer első "rétege" pedig 1635 műholdat tartalmaz. Az ismétlők számának növekedésével pedig nő a kommunikáció minősége és stabilitása.

Alkalmazások: ritka állatok nyomon követése, oltások szállítása és internet a zord éghajlaton

A műholdas kommunikáció előnyeit most lehet értékelni.Például olyan nehezen elérhető területek fejlesztésére használják, mint az Északi-sark. Ez az ország gazdasága szempontjából fontos régió, ahol szén-, olaj-, gáz-, gyémánt- és érctelepek találhatók. Az új infrastruktúra segíti a régió feltárását és a vállalkozások működését. Ezenkívül az Északi -sarkvidéken számos olyan település található, amelyek távol vannak egymástól és a nagyvárosoktól, és amelyek lakói még segítséget sem tudnak hívni. A zord éghajlati viszonyok miatt lehetetlen ott állomásokat építeni és kábeleket vezetni. Ezért a műholdak az egyetlen rendelkezésre álló lehetőség.

A műholdas kommunikációt aktívan használjákipari IoT. Az adatátvitel gyakran távoli régiókból történik, ahol például bányászatra kerül sor. Az ilyen zónákból csak műholdak segítségével lehet információt szállítani és fogadni. A gépi interakciós szolgáltatások fejlődése miatt a jeleket nagyon gyorsan kell cserélni. Néha az információkat egyik drónról a másikra továbbítják, vagy a nyílt tengeren lévő hajó fedélzetére küldik. Ilyen esetekben nem lehet fizikai kábeleket használni.

Példák a műholdas kommunikáció használatáramegtalálható az ökológiában. A természetvédelmi területeken nyakörvkövetőket használnak a természetes környezetükbe engedett állatok nyomon követésére. A British Petroleum Flylogix drónokat és műholdas kommunikációt használ a part menti metánszennyezésre vonatkozó adatok gyűjtésére. A potenciálisan műholdak segítenek az erdőtüzek melegágyainak felkutatásában és a természeti katasztrófák utáni kommunikáció helyreállításában.

A műholdas kommunikáció segít a harcbana COVID-19 terjedése. Az Iridium nemrégiben összeállt a Swoop Aero -val, hogy eljuttassa a vakcinát a világ távoli szegleteibe. Az Iridium rendszerek lehetővé teszik a gyógyszercsomagok helyének és állapotának nyomon követését.

A műholdas kommunikáció jövője: másfél milliárd ember csatlakozott a hálózathoz és az internethez a Föld távoli régióiban

A műholdas kommunikáció csak lendületet vesz.A bányavállalatok távoli kommunikációt létesíthetnek a különböző telephelyek és irodák között. A szakembereknek nem kell a lényegre törekedniük meghibásodás esetén, vagy szükség esetén új szakembergárdát kell utasítaniuk. Minden konzultáció video alapú lehet.

Ugyanez vonatkozik az üzleti életre is:bárhol is legyen a termelés vagy a raktár, a termékekkel végzett munka minden szakasza valós időben követhető nyomon az IoT eszközök segítségével. A távoli videomegfigyelés bevezetése a vállalatok munkájának ellenőrzésére sokkal megfizethetőbb lesz. Végül a műholdak segítenek az üzleti tevékenységekben a nehezen elérhető régiókban. Ugyanakkor a műholdrendszer gyorsabban képes adatokat továbbítani, mint a mobil. Most a fő kérdés az, hogy létrehozzák a kölcsönhatást az eszközök között, és biztosítják a kapcsolatot interferencia nélkül.

A műholdas kommunikáció a fő eszköz a küzdelembendigitális szakadék. Ma a világ lakosságának 60% -a nem fér hozzá nagysebességű internethez, és 1,6 milliárd ember nem tudja használni a mobilhálózatot. A műholdaknak köszönhetően az Internet és a mobil kommunikáció a Földön korlátlan lesz.

De ez nem azt jelenti, hogy a naplementét nézzüksejtkorszak. A műholdas kommunikáció eddig kevésbé stabil, kiszámítható és hozzáférhető. A mobilszolgáltatók is folyamatosan növekednek, fejlődnek és egyre jövedelmezőbb és kényelmesebb megoldásokat kínálnak. Ezért a jövőben a felhasználóknak kétszer annyi lehetőségük lesz, és a kapcsolat típusát valószínűleg az ügyfelek választják egy adott feladathoz.

Ezenkívül az űrszegmens is lehetségesintegrálható más technológiákkal az 5G szabvány képességeinek bővítéséhez. A műholdak hibrid konfiguráció létrehozására használhatók. Ezek a műsorszórási és szélessávú infrastruktúrákból állnak, amelyek 5G szolgáltatásokat nyújtanak a felhasználóknak. Ennek eredményeként univerzális kapcsolatot lehet elérni "mindenről, mindig és mindenhol".

Olvasni További

Lásd egy nehéz támadási drónt, amely rengeteg fegyvert szállít

A tudósok három éve nem tudják elkapni a Rambo -rókát. Megakadályozza, hogy ritka állatok kerüljenek az erdőbe

Egy űrhajó több kilométerre: minden, amit Kína új projektjéről tudni lehet