Kontakts ar kosmosu: kā satelīta sakari nodrošinās ātru internetu visiem Zemes iedzīvotājiem

Šūnveida pret satelītu

Vispirms izdomāsim, kā darbojas mobilie sakari. Iedomājieties telefona operatoru darbu:

viņi saņēma zvanu, uzzināja numurupieslēgumus, uz slēdža atrada vajadzīgo ligzdu un, ja tā nebija aizņemta, ar vadu pieslēdza divas sarunu biedru numuriem atbilstošas ​​rozetes. Mobilie sakari darbojas tāpat, bet draudzīgo meiteņu vietā ir bāzes stacijas. Viņi saņem signālu no ierīces, izdomā, kur tas jānosūta, un atrod šai vietai tuvāko staciju. Tur kontrolieris piešķir bezmaksas kanālu saziņai. Ja stacija ir pārslogota, savienojums netiks izveidots. Daudzi ir saskārušies ar šo situāciju Vecgada vakarā: tūkstošiem lietotāju vienlaikus zvana mīļajiem un “aizņem” visus bāzes staciju kanālus.

Katrai bāzes stacijai ir ierobežota platībasegumi. Lai nodrošinātu, ka signāls netiek pārtraukts, šīm zonām ir jāšķērso. Tāpēc teritorijas, kurās tiek apkalpoti abonenti, ir sadalītas sešstūra šūnās, līdzīgi kā šūnām. Katrā stūrī ir novietota bāzes stacija un savienota ar centrālo optiskās šķiedras kabeli.

Kabeļu ieklāšana un torņu būve -mobilo sakaru galvenās problēmas. Iekārtu uzstādīšana grūti sasniedzamās vietās ir neērta un bieži vien nerentabla. Tāpēc daudzās vietās uz Zemes joprojām nav šūnu savienojuma. Krievijā ar tās plašo teritoriju digitālās nevienlīdzības jautājums ir ļoti svarīgs: 2014. gadā valdība izdeva dekrētu, ka universālie sakaru pakalpojumi jāsniedz pat reti apdzīvotām vietām.

Satelītu sakari atrisina šo problēmu.Satelīts saņem signālu no zemes stacijas un pārraida to citiem objektiem pārklājuma zonā. Satelītu diapazons ir lielāks nekā bāzes stacijām, un kosmosā ierīces var novietot jebkurā vietā - pat virs okeāniem vai mūžīgā sasaluma reģioniem. Globālais satelītu tīkls (ko dara Starlink) ir labākā iespēja nodrošināt sakarus visā Zemes teritorijā.

Bet arī šeit ir grūtības.Signāls no satelītiem vēl nav ļoti stabils, un augstas kvalitātes sakariem ir jāizmanto ne tikai lielas antenas, bet arī diezgan sarežģītas ierīces trokšņa un traucējumu novēršanai. Satelītu sakarus spēcīgāk ietekmē laika apstākļi un atmosfēras ietekme nekā mobilos sakarus. Turklāt mobilo komunikāciju ir ērtāk izmantot, atrodoties ceļā. Lai saņemtu signālu, satelītiem nepieciešama stacionāra aprīkojuma uzstādīšana, un, lai gan Starlink sola izstrādāt mobilo sistēmu signāla pārraidei un saņemšanai, nav zināms, cik labi tā darbosies, kad lietotājs pārvietosies ar vilcienu vai metro.

Satelītu sakaru tirgus pieaug visā pasaulē. Starlink ved

Satelītu sakaru tirgus Krievijā nepārtraukti aug.2020. gads nebija izņēmums: salīdzinot ar 2019. gadu, pieaugums bija 9%. Galvenie satelīta internetā iesaistītie uzņēmumi ir konnect, Gazprom Space Systems un RTKomm. Vēl viens nopietns uzņēmums var parādīties 2021. gadā. Krievija sfēras globālās komunikācijas programmas ietvaros sāks izvietot satelītu zvaigznāju. Šim nolūkam plānots apvienot satelītu navigācijas sistēmu GLONASS, Zemes tālvadības sistēmas, Express-RV un Gonets satelītu sakaru sistēmas. Viņi vēlas uzsākt projektu līdz 2030.

Globālie operatori rāda arī Krievijājauki rezultāti. Iridium, vienīgais satelītu operators ar 100% pārklājumu uz Zemes, apkalpo vairāk nekā 6000 lietotāju un 79 000 IoT ierīču.

Starlink 28. misijas pabeigšana, visticamāk, joprojām būsvairāk stimulēs satelītu sakaru tirgus izaugsmi un mainīs spēku sadalījumu. Tagad daudzi operatori darbojas tikai ierobežotā teritorijā - piemēram, tikai vienā valstī - un sniedz specializētus pakalpojumus (apkalpo rūpniecisko IoT). Starlink sistēma nodrošinās satelīta sakarus visā pasaulē visiem patērētājiem. Iridium var konkurēt ar Elona Muska uzņēmumu, taču, ņemot vērā projektu apjomu, Starlink, visticamāk, uzņemsies vadību. Iridium zvaigznājā strādā tikai 82 ierīces, un Starlink sistēmas pirmajā "slānī" ir 1635 satelīti. Un, palielinoties atkārtotāju skaitam, pieaug saziņas kvalitāte un stabilitāte.

Pielietojums: reti sastopama dzīvnieku izsekošana, vakcīnu piegāde un internets skarbā klimatā

Satelītu sakaru priekšrocības var novērtēt jau tagad.To, piemēram, izmanto, lai attīstītu grūti sasniedzamas teritorijas, piemēram, Arktiku. Šis ir valsts ekonomikai svarīgs reģions, kur atrodas ogļu, naftas, gāzes, dimantu un rūdas atradnes. Jaunā infrastruktūra palīdzēs izpētīt reģionu un uzņēmumu darbību. Turklāt Arktikas zonā ir daudz viena no otras un no lielām pilsētām attālinātas apdzīvotas vietas, kuru iedzīvotāji pat nevar izsaukt palīdzību. Skarbo klimatisko apstākļu dēļ tur nav iespējams uzbūvēt stacijas un vadīt kabeļus. Tāpēc satelīti ir vienīgā pieejamā iespēja.

Satelītu sakari tiek aktīvi izmantotirūpnieciskais IoT. Datu pārraide bieži tiek veikta no attāliem reģioniem, kur, piemēram, notiek kalnrūpniecība. Piegādāt un saņemt informāciju no šādām zonām ir iespējams tikai ar satelītu palīdzību. Sakarā ar mašīnu mijiedarbības pakalpojumu attīstību, signāli ir jāapmaina ļoti ātri. Dažreiz informācija tiek pārsūtīta no viena bezpilota lidaparāta uz citu vai nosūtīta uz kuģa atklātā jūrā. Šādos gadījumos nav iespējams izmantot fiziskus kabeļus.

Satelītu sakaru izmantošanas piemēri var būtatrodams ekoloģijā. Dabas rezervātos apkakles izsekotāji tiek izmantoti, lai izsekotu dabiskajā vidē izlaistos dzīvniekus. British Petroleum izmanto Flylogix dronus un satelīta sakarus, lai apkopotu datus par piekrastes metāna piesārņojumu. Potenciāli satelīti palīdzēs meklēt meža ugunsgrēku perēkļus un atjaunot sakarus pēc dabas katastrofām.

Satelītu sakari palīdz cīnītiesCOVID-19 izplatību. Iridium nesen sadarbojās ar Swoop Aero, lai nogādātu vakcīnu attālos pasaules nostūros. Iridija sistēmas ļauj uzraudzīt zāļu iepakojumu atrašanās vietu un stāvokli.

Satelītu sakaru nākotne: 1,5 miljardi savienotu cilvēku un internets attālos Zemes reģionos

Satelītu sakari tikai uzņem apgriezienus.Kalnrūpniecības uzņēmumi varēs izveidot attālinātu saziņu starp dažādām vietām un birojiem. Speciālistiem nebūs jādodas uz punktu avārijas gadījumā vai, ja nepieciešams, jāmāca jauna speciālistu komanda. Visas konsultācijas var būt balstītas uz video.

Tas pats attiecas uz biznesu:lai kur arī atrastos ražošana vai noliktava, visi darba posmi ar produktiem tiek izsekoti, izmantojot IoT rīkus reālā laikā. Attālās videonovērošanas ieviešana, lai kontrolētu uzņēmumu darbu, kļūs daudz pieejamāka. Visbeidzot, satelīti palīdzēs jums veikt uzņēmējdarbību grūti sasniedzamos reģionos. Tajā pašā laikā satelīta sistēma spēj pārsūtīt datus ātrāk nekā mobilā. Tagad galvenais jautājums ir par to, kā izveidot mijiedarbību starp ierīcēm un nodrošināt savienojumu bez traucējumiem.

Satelītu sakari ir galvenais līdzeklis cīņā pretdigitālā plaisa. Mūsdienās 60% pasaules iedzīvotāju nav pieejams ātrgaitas internets, un 1,6 miljardi cilvēku nevar izmantot mobilo tīklu. Pateicoties satelītiem, internets un mobilie sakari uz Zemes kļūs neierobežoti.

Bet tas nenozīmē, ka mēs vērojam saulrietušūnu laikmets. Satelītu sakari līdz šim ir mazāk stabili, paredzami un pieejami. Mobilo sakaru operatori arī nepārtraukti aug, attīstās un piedāvā arvien izdevīgākus un ērtākus risinājumus. Tāpēc nākotnē lietotājiem būs divas reizes vairāk iespēju, un savienojuma veidu, visticamāk, klienti izvēlēsies konkrētam uzdevumam.

Arī kosmosa segments, iespējams, irintegrēt ar citām tehnoloģijām, lai paplašinātu 5G standarta iespējas. Satelītus var izmantot, lai izveidotu hibrīda konfigurāciju. Tās veidos apraides un platjoslas infrastruktūras, kas lietotājiem nodrošina 5G pakalpojumus. Rezultātā būs iespējams panākt universālu saikni "ar visu, vienmēr un visur".

Lasīt Tālāk

Redziet smagu uzbrukuma dronu, kas nes tonnu ieroču

Zinātniekiem nav izdevies noķert Rambo lapsu trīs gadus. Tas novērš retu dzīvnieku izlaišanu mežā

Kosmosa kuģis vairāku kilometru attālumā: viss, kas ir zināms par Ķīnas jauno projektu