Contatto con lo spazio: come le comunicazioni satellitari forniranno Internet veloce a tutti gli abitanti della Terra

Nido d'ape contro Compagno

Innanzitutto, scopriamo come funzionano le comunicazioni cellulari. Immagina il lavoro degli operatori telefonici:

hanno ricevuto una chiamata, hanno scoperto il numero percollegamenti, trovava sull'interruttore la presa desiderata e, se non era occupata, collegava con un filo le due prese corrispondenti ai numeri degli interlocutori. Le comunicazioni cellulari funzionano allo stesso modo, ma al posto delle ragazze amichevoli ci sono le stazioni base. Ricevono un segnale dal dispositivo, capiscono dove deve essere inviato e trovano la stazione più vicina a quella posizione. Lì il controller assegna un canale libero per la comunicazione. Se la stazione è sovraccarica, la connessione non verrà stabilita. Molti hanno riscontrato questa situazione alla vigilia di Capodanno: migliaia di utenti chiamano contemporaneamente i propri cari e “occupano” tutti i canali delle stazioni base.

Ogni stazione base ha un'area limitatacoperture. Per garantire che il segnale non venga interrotto, queste zone devono intersecarsi. Pertanto, i territori in cui vengono serviti gli abbonati sono divisi in celle esagonali, simili a favi. In ogni angolo è posizionata una stazione base collegata al cavo in fibra ottica centrale.

Posa di cavi e costruzione di torri -i principali problemi di comunicazione cellulare. L'installazione di apparecchiature in aree difficili da raggiungere è scomoda e spesso non redditizia. Pertanto, in molti luoghi della Terra non esiste ancora una connessione cellulare. In Russia, con il suo vasto territorio, il tema della disuguaglianza digitale è molto importante: nel 2014 il governo ha emanato un decreto che prevede la fornitura di servizi di comunicazione universale anche alle aree scarsamente popolate.

La comunicazione satellitare risolve questo problema.Il satellite riceve un segnale da una stazione di terra e lo trasmette ad altri oggetti nell'area di copertura. La portata dei satelliti è maggiore di quella delle stazioni base e nello spazio i dispositivi possono essere posizionati ovunque, anche sopra gli oceani o le regioni del permafrost. La rete satellitare globale (che è ciò che sta facendo Starlink) è la migliore opportunità per fornire comunicazioni in tutta la Terra.

Ma anche qui ci sono difficoltà.Il segnale dei satelliti non è ancora molto stabile e per un'elevata qualità della comunicazione è necessario utilizzare non solo antenne di grandi dimensioni, ma anche dispositivi piuttosto sofisticati per sopprimere rumore e interferenze. Le comunicazioni satellitari sono più fortemente influenzate dal tempo e dagli effetti atmosferici rispetto alle comunicazioni cellulari. Inoltre, la comunicazione cellulare è più comoda da usare in movimento. I satelliti richiedono l'installazione di apparecchiature fisse per ricevere un segnale e, sebbene Starlink prometta di sviluppare un sistema mobile per trasmettere e ricevere un segnale, non si sa come funzionerà quando l'utente si sposta in treno o in metropolitana.

Il mercato delle comunicazioni satellitari è in crescita in tutto il mondo. Starlink conduce

Il mercato delle comunicazioni satellitari in Russia è in costante crescita.Il 2020 non ha fatto eccezione: rispetto al 2019 la crescita è stata del 9%. Le principali società coinvolte nell'Internet satellitare sono Konnect, Gazprom Space Systems e RTKomm. Un'altra azienda seria potrebbe apparire nel 2021. La Russia inizierà a schierare una costellazione di satelliti all'interno del programma di comunicazioni globali Sphere. A tal fine, si prevede di combinare il sistema di navigazione satellitare GLONASS, i sistemi di telerilevamento terrestre, i sistemi di comunicazione satellitare Express-RV e Gonets. Vogliono lanciare il progetto entro il 2030.

Gli operatori globali mostrano anche in Russiabei risultati. Iridium, l'unico operatore satellitare con una copertura del 100% sulla Terra finora, serve più di 6.000 utenti e 79.000 dispositivi IoT.

È probabile che il completamento della missione 28 di Starlink sia ancorastimolerà maggiormente la crescita del mercato delle comunicazioni satellitari e cambierà la distribuzione delle forze. Ora molti operatori operano solo in un'area limitata - ad esempio in un solo Paese - e forniscono servizi specializzati (al servizio dell'IoT industriale). Il sistema Starlink fornirà comunicazioni satellitari in tutta la Terra per tutti i consumatori. Iridium può competere con la società di Elon Musk, ma data la portata dei progetti, è probabile che Starlink prenda il comando. La costellazione dell'Iridium impiega solo 82 dispositivi e il primo "strato" del sistema Starlink ha 1.635 satelliti. E con l'aumento del numero di ripetitori, cresce la qualità e la stabilità della comunicazione.

Applicazioni: monitoraggio di animali rari, consegna di vaccini e Internet in climi rigidi

I vantaggi delle comunicazioni satellitari possono essere apprezzati in questo momento.Viene, ad esempio, utilizzato per sviluppare aree difficili da raggiungere come l'Artico. Questa è una regione importante per l'economia del paese, dove ci sono giacimenti di carbone, petrolio, gas, diamanti e minerali. La nuova infrastruttura aiuterà nell'esplorazione della regione e nel funzionamento delle imprese. Inoltre, nella zona artica ci sono molti insediamenti remoti tra loro e dalle grandi città, i cui residenti non possono nemmeno chiedere aiuto. A causa delle dure condizioni climatiche, è impossibile costruire stazioni e far passare i cavi lì. Pertanto, i satelliti sono l'unica opzione disponibile.

Le comunicazioni satellitari sono utilizzate attivamente inIoT industriale. La trasmissione dei dati viene spesso effettuata da regioni remote, dove, ad esempio, avviene l'estrazione. È possibile fornire e ricevere informazioni da tali zone solo con l'aiuto dei satelliti. A causa dello sviluppo dei servizi di interazione con le macchine, i segnali devono essere scambiati molto rapidamente. A volte le informazioni vengono trasferite da un drone all'altro o inviate a bordo di una nave in alto mare. In tali casi, non è possibile utilizzare cavi fisici.

Esempi di utilizzo delle comunicazioni satellitari possono esseretrova in ecologia. Nelle riserve naturali, i rilevatori di collare vengono utilizzati per tracciare gli animali rilasciati nel loro ambiente naturale. British Petroleum utilizza i droni Flylogix e le comunicazioni satellitari per raccogliere dati sull'inquinamento costiero da metano. Potenzialmente i satelliti aiuteranno a cercare focolai di incendi boschivi e ripristinare la comunicazione dopo i disastri naturali.

Le comunicazioni satellitari aiutano a combatterela diffusione del COVID-19. Iridium ha recentemente collaborato con Swoop Aero per consegnare il vaccino in angoli remoti del mondo. I sistemi Iridium consentono di monitorare la posizione e le condizioni dei pacchetti di farmaci.

Il futuro delle comunicazioni satellitari: 1,5 miliardi di persone connesse e Internet nelle regioni remote della Terra

Le comunicazioni satellitari stanno solo guadagnando slancio.Le imprese minerarie saranno in grado di stabilire una comunicazione remota tra diversi siti e uffici. Gli specialisti non dovranno andare al punto in caso di guasto o, se necessario, istruire una nuova squadra di specialisti. Tutte le consultazioni possono essere basate su video.

Lo stesso vale per gli affari:ovunque si trovi una produzione o un magazzino, tutte le fasi del lavoro con i prodotti vengono tracciate utilizzando strumenti IoT in tempo reale. L'introduzione della videosorveglianza remota per controllare il lavoro delle imprese diventerà molto più conveniente. Infine, i satelliti ti aiuteranno a fare affari in regioni difficili da raggiungere. Allo stesso tempo, il sistema satellitare è in grado di trasmettere dati più velocemente di quello cellulare. Ora la domanda principale è stabilire l'interazione tra i dispositivi e garantire una connessione senza interferenze.

Le comunicazioni satellitari sono lo strumento principale nella lotta controdivario digitale. Oggi il 60% della popolazione mondiale non ha accesso a Internet ad alta velocità e 1,6 miliardi di persone non possono utilizzare la rete mobile. Grazie ai satelliti, Internet e le comunicazioni mobili sulla Terra diventeranno illimitate.

Ma questo non significa che stiamo guardando il tramontoera cellulare. Le comunicazioni satellitari sono finora meno stabili, prevedibili e accessibili. Anche gli operatori cellulari sono in costante crescita, sviluppando e offrendo soluzioni sempre più redditizie e convenienti. Pertanto, in futuro, gli utenti avranno il doppio delle opportunità e il tipo di connessione, molto probabilmente, i clienti sceglieranno per un'attività specifica.

Inoltre, il segmento spaziale è forseintegrarsi con altre tecnologie per espandere le capacità dello standard 5G. I satelliti possono essere utilizzati per creare una configurazione ibrida. Consisteranno in infrastrutture di trasmissione e banda larga che forniranno servizi 5G agli utenti. Di conseguenza, sarà possibile ottenere una connessione universale "di tutto, sempre e ovunque".

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