Kontakt z kosmosem: jak łączność satelitarna zapewni szybki Internet wszystkim mieszkańcom Ziemi

Plaster miodu kontra towarzysz

Сначала разберемся, как устроена сотовая связь. Представьте работу телефонисток:

они получали звонок, узнавали номер для соединения, находили нужное гнездо на коммутаторе и, если оно не занято, соединяли проводом два гнезда, соответствующие номерам собеседников. Сотовая связь работает по той же схеме, но вместо приветливых девушек — базовые станции. Они принимают сигнал с устройства, выясняют, куда его нужно направить, находят ближайшую к этому месту станцию. Там контроллер выделяет свободный канал для связи. Если станция перегружена, установить соединение не получится. Многие сталкивались с такой ситуацией в новогоднюю ночь: тысячи пользователей одновременно звонят близким и «занимают» все каналы базовых станций.

У каждой базовой станции есть ограниченная зона покрытия. Чтобы сигнал не прерывался, эти зоны должны пересекаться. Поэтому территории, где обслуживают абонентов, делят на шестиугольные ячейки, похожие на соты. В каждый угол помещают базовую станцию и соединяют с центральной оптико-волоконным кабелем.

Прокладывание кабелей и строительство вышек — główne problemy komunikacji komórkowej. Instalowanie sprzętu w trudno dostępnych miejscach jest niewygodne i często nieopłacalne. Dlatego w wielu miejscach na Ziemi wciąż nie ma połączenia komórkowego. W Rosji, na jej rozległym terytorium, kwestia cyfrowej nierówności jest bardzo ważna: w 2014 roku rząd wydał dekret, że powszechne usługi komunikacyjne powinny być świadczone nawet na słabo zaludnionych obszarach.

Komunikacja satelitarna rozwiązuje ten problem.Satelita odbiera sygnał ze stacji naziemnej i transmituje go do innych obiektów w zasięgu. Zasięg satelitów jest większy niż w przypadku stacji bazowych, a w kosmosie urządzenia można umieścić w dowolnym miejscu — nawet nad oceanami lub regionami wiecznej zmarzliny. Globalna sieć satelitarna (co robi Starlink) jest najlepszą okazją do zapewnienia komunikacji na całej Ziemi.

Ale i tutaj są trudności.Sygnał z satelitów nie jest jeszcze zbyt stabilny, a do komunikacji wysokiej jakości konieczne jest zastosowanie nie tylko dużych anten, ale także dość wyrafinowanych urządzeń do tłumienia szumów i zakłóceń. Komunikacja satelitarna jest silniej uzależniona od pogody i czynników atmosferycznych niż komunikacja komórkowa. Ponadto komunikacja komórkowa jest wygodniejsza w użyciu w podróży. Satelity wymagają zainstalowania stacjonarnego sprzętu do odbioru sygnału i choć Starlink obiecuje opracować mobilny system do nadawania i odbierania sygnału, nie wiadomo, jak dobrze sprawdzi się, gdy użytkownik porusza się pociągiem lub metrem.

Rynek komunikacji satelitarnej rozwija się na całym świecie. Prowadzi Starlink

Rynek łączności satelitarnej w Rosji stale się rozwija.2020 nie był wyjątkiem: w porównaniu do 2019 wzrost wyniósł 9%. Głównymi firmami zajmującymi się Internetem satelitarnym są konnect, Gazprom Space Systems i RTKomm. Kolejna poważna firma może pojawić się w 2021 roku. Rosja rozpocznie rozmieszczanie konstelacji satelitów w ramach globalnego programu komunikacyjnego Sphere. W tym celu planują połączyć system nawigacji satelitarnej GLONASS, systemy teledetekcji Ziemi, systemy komunikacji satelitarnej Express-RV i Gonets. Chcą uruchomić projekt do 2030 roku.

Globalni operatorzy pokazują się także w Rosjiładne wyniki. Iridium, jedyny operator satelitarny, który do tej pory pokrywał 100% Ziemią, obsługuje ponad 6000 użytkowników i 79 000 urządzeń IoT.

Ukończenie misji Starlink 28 jest prawdopodobnie nadalbardziej pobudzi rozwój rynku łączności satelitarnej i zmieni rozkład sił. Obecnie wielu operatorów działa tylko w ograniczonym obszarze – na przykład tylko w jednym kraju – i świadczy specjalistyczne usługi (obsługujące przemysłowy IoT). System Starlink zapewni łączność satelitarną na całej Ziemi dla wszystkich konsumentów. Iridium może konkurować z firmą Elona Muska, ale biorąc pod uwagę skalę projektów, Starlink prawdopodobnie przejmie prowadzenie. Konstelacja Iridium wykorzystuje tylko 82 urządzenia, a pierwsza „warstwa” systemu Starlink ma 1635 satelitów. A wraz ze wzrostem liczby przemienników rośnie jakość i stabilność komunikacji.

Zastosowania: śledzenie rzadkich zwierząt, dostarczanie szczepionek i internet w trudnych warunkach klimatycznych

Zalety komunikacji satelitarnej można docenić już teraz.Służy na przykład do zagospodarowania trudno dostępnych obszarów, takich jak Arktyka. To ważny region dla gospodarki kraju, gdzie znajdują się złoża węgla, ropy, gazu, diamentów i rud. Nowa infrastruktura pomoże w eksploracji regionu i działalności przedsiębiorstw. Ponadto w strefie Arktyki znajduje się wiele osad oddalonych od siebie i od dużych miast, których mieszkańcy nie mogą nawet wezwać pomocy. Ze względu na trudne warunki klimatyczne niemożliwe jest budowanie stacji i prowadzenie tam kabli. Dlatego satelity są jedyną dostępną opcją.

Komunikacja satelitarna jest aktywnie wykorzystywana wprzemysłowy Internet Rzeczy. Transmisja danych często odbywa się z odległych regionów, gdzie ma miejsce np. wydobycie. Dostarczanie i odbieranie informacji z takich stref jest możliwe tylko za pomocą satelitów. Ze względu na rozwój usług interakcji maszynowych, sygnały muszą być wymieniane bardzo szybko. Czasami informacje są przekazywane z jednego drona do drugiego lub wysyłane na pokład statku na pełnym morzu. W takich przypadkach nie jest możliwe użycie kabli fizycznych.

Przykładami wykorzystania komunikacji satelitarnej mogą być:znalezione w ekologii. W rezerwatach przyrody obroży używa się do śledzenia zwierząt wypuszczanych do ich naturalnego środowiska. British Petroleum używa dronów Flylogix i łączności satelitarnej do zbierania danych na temat nadmorskiego zanieczyszczenia metanem. Potencjalnie satelity pomogą w wyszukiwaniu ognisk pożarów lasów i przywracaniu komunikacji po klęskach żywiołowych.

Komunikacja satelitarna pomaga w walcerozprzestrzenianie się COVID-19. Niedawno Iridium połączyło siły ze Swoop Aero, aby dostarczyć szczepionkę do odległych zakątków świata. Systemy Iridium umożliwiają monitorowanie lokalizacji i stanu opakowań leków.

Przyszłość komunikacji satelitarnej: 1,5 miliarda połączonych ludzi i Internet w odległych regionach Ziemi

Łączność satelitarna tylko nabiera tempa.Przedsiębiorstwa górnicze będą mogły nawiązać zdalną komunikację między różnymi lokalizacjami i urzędami. Specjaliści nie będą musieli iść do sedna w przypadku awarii lub, jeśli to konieczne, poinstruować nowy zespół specjalistów. Wszystkie konsultacje mogą mieć formę wideo.

To samo dotyczy biznesu:gdziekolwiek znajduje się produkcja lub magazyn, wszystkie etapy pracy z produktami są monitorowane za pomocą narzędzi IoT w czasie rzeczywistym. Wprowadzenie zdalnego nadzoru wideo w celu kontroli pracy przedsiębiorstw stanie się znacznie bardziej przystępne cenowo. Wreszcie, satelity pomogą Ci robić interesy w trudno dostępnych regionach. Jednocześnie system satelitarny jest w stanie przesyłać dane szybciej niż system komórkowy. Teraz głównym pytaniem jest nawiązanie interakcji między urządzeniami i zapewnienie połączenia bez zakłóceń.

Łączność satelitarna jest głównym narzędziem w walce zprzepaść cyfrowa. Dziś 60% światowej populacji nie ma dostępu do szybkiego Internetu, a 1,6 miliarda ludzi nie może korzystać z sieci komórkowej. Dzięki satelitom Internet i komunikacja mobilna na Ziemi staną się nieograniczone.

Ale to nie znaczy, że oglądamy zachód słońcaera komórkowa. Komunikacja satelitarna jest jak dotąd mniej stabilna, przewidywalna i dostępna. Operatorzy komórkowi również stale się rozwijają, rozwijają i oferują coraz bardziej opłacalne i wygodne rozwiązania. Dlatego w przyszłości użytkownicy będą mieli dwa razy więcej możliwości, a rodzaj połączenia najprawdopodobniej wybiorą klienci do konkretnego zadania.

Również segment kosmiczny jest prawdopodobniezintegrować z innymi technologiami, aby rozszerzyć możliwości standardu 5G. Satelity mogą służyć do tworzenia konfiguracji hybrydowej. Będą się składać z infrastruktury nadawczej i szerokopasmowej zapewniającej użytkownikom usługi 5G. Dzięki temu możliwe będzie osiągnięcie uniwersalnego połączenia „wszystko, zawsze i wszędzie”.

Czytać Dalej

Zobacz ciężkiego drona bojowego, który nosi tonę broni

Od trzech lat naukowcom nie udało się złapać lisa Rambo. Zapobiega wypuszczaniu rzadkich zwierząt do lasu

Statek kosmiczny oddalony o kilka kilometrów: wszystko, co wiadomo o nowym chińskim projekcie