雖然“物聯網 (IoT)”一詞早在1999年已經出現,但直到2010年代,這一領域的廣闊市場才發展起來。當然,原因之一是物聯網設備需要建立廣泛的通信連接才能成功運行。
伴隨著消費性移動網絡市場在過去幾十年里蓬勃發展,物聯網市場也順勢爆發。巧合的是,物聯網一詞由消費品公司寶潔提出。計算機科學家Kevin Ashton在提出跟蹤產品在供應鏈中的流動這一想法時,提到了物聯網一詞。快進到當下,我們知道物聯網市場早已不再局限于最初的用例。
如果我們詢問物聯網行業以外的人員,他們很可能會提到互聯設備,例如家庭加熱/冷卻系統、家庭安全系統,甚至可能是配備高級駕駛員輔助系統(ADAS)的汽車。但是,對于物聯網的眾多不同應用和用例而言,這些只是冰山一角。要使這些物聯網設備變得無處不在,長期愿景始終是需要在任何地方建立連接,并能夠應用于各種用例。
當今的物聯網設備主要采用蜂窩網絡。雖然相比十年前,如今蜂窩網絡基礎設施的可用性要廣泛得多,但仍然面臨著地面網絡的限制。據各種估計,地面網絡在地球表面的覆蓋率僅為15%,僅占地球總陸地面積的50%。為了實現物聯網愿景,我們需要突破地面網絡的限制。衛星物聯網應運而生。
什么是衛星物聯網?
衛星物聯網是指利用衛星寬帶通信提供物聯網服務。基于地球的物聯網傳感器和終端設備可以直接通過衛星網絡或與基于地球的網絡協作進行通信。實際上,這種方法使我們的網絡能夠覆蓋整個地球,包括海洋、沙漠和險惡的山區。
為什么是現在?
在物聯網一詞出現之前,衛星連接就已經用于遠程遙測應用。但到目前為止,由于衛星連接成本較高,物聯網應用一直將其視為最后選擇。但是,物聯網應用與基于地球的蜂窩網絡基礎設施相結合帶來了巨大商機,這激起了大家對衛星物聯網的興趣。隨著衛星物聯網市場不斷發展,CEVA的PentaG2技術平臺可以賦能眾多產品服務。
業務驅動因素
最近,包括近地軌道 (LEO)、地球靜止軌道 (GEO) 和中地球軌道 (MEO) 星座在內的衛星正在迅速增加,并有望提供物聯網服務及其他傳統服務。傳統的移動網絡運營商和衛星網絡運營商之間的合作越來越多,可提供衛星和蜂窩網絡混合服務。該組合解決方案使設備能夠將蜂窩連接用作主要選項,當人們去到沒有地面網絡覆蓋的區域時,可切換至衛星網絡。
移動運營商以及智能手機公司已經與衛星運營商開展合作,提供在緊急情況下使用的短信服務和一鍵通服務。隨著iPhone 14的推出,蘋果掀起了移動設備和物聯網設備直接連接的新浪潮。T-Mobile最近宣布與LEO衛星網絡運營商SpaceX合作,讓手機連接無處不在。AT&T宣布與另一家LEO衛星網絡運營商OneWeb合作。
技術標準化驅動因素
3GPP版本13(在2016年推出)支持窄帶物聯網 (NB-IoT) 和LTE-M服務,對于帶寬要求低于常規智能手機的物聯網設備,可提升電池續航時間和成本靈活性。窄帶意指使用全部可用帶寬的一小部分。
最近發布的3GPP版本17支持面向5G NR、NB-IoT和 LTE-M功能的非地面網絡(NTN)。這樣一來,支持這些協議的物聯網設備便可通過標準調制解調器來使用衛星網絡。隨著3GPP版本17的推出,物聯網連接可擴展到太空,還可以部署移動通信和固件更新,以覆蓋偏遠地區。
面臨的挑戰和差異化機遇
每一次新的技術進步,都會帶來技術和業務方面的挑戰,清除通信和連接障礙后,用例有望實現跨越式增長。對于每種用例,服務需求和相關產品需求會有所不同,服務提供商可以提供分層服務,滿足不同的數據速率需求。
提供這些服務的硬件應具備可編程、具有靈活性且可擴展的特性,以延長產品的使用壽命。產品還應符合低成本、高能效理念。設備制造商可以靈活選擇滿足其需求的協議:5G、輕量級5G (RedCap)、NB-IoT或LTE-M,每種協議在成本、功耗和數據速率方面有不同的取舍。
推動衛星物聯網市場的發展,提升設備連接性
農業監測、智能電網、石油和天然氣、管道監測、資產跟蹤、流量管理、零售行業等都可以從衛星物聯網服務中受益。隨著低成本、低功耗的基于衛星的全球連接變得普及,全球的互聯傳感器總數將加速增長。基于衛星的物聯網可以高效連接每個網絡單元中的海量設備。根據3GPP版本17(及后續版本),基于5G架構的下一代衛星網絡將進一步推動衛星行業發展,并將未來的一些5G蜂窩網絡帶入太空。
CEVA是全球領先的無線連接、智能傳感技術以及集成IP解決方案的授權商,致力于打造更智能、更安全的互聯世界。隨著地面網絡和衛星網絡相結合,CEVA可以為正在蓬勃發展的衛星物聯網市場提供產品服務。
無論在市場的設備端還是在基礎設施方面,CEVA 的IP平臺都能為蜂窩和衛星調制解調器設計帶來靈活性、可擴展性、成本效益和能效。此外,CEVA 擁有適用于各種協議的產品,包括5G NR、5G RedCap、LTE-M和NB-IoT。
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CEVA 是排名前列的無線連接和智能傳感技術以及集成 IP 解決方案授權商,旨在打造更智能、更安全、互聯的世界。我們為傳感器融合、圖像增強、計算機視覺、語音輸入和人工智能應用提供數字信號處理器、人工智能處理器、無線平臺、加密內核和配套軟件。這些技術與我們的 Intrinsix IP 集成服務一起提供給客戶,幫助他們解決復雜和時間關鍵的集成電路設計項目。許多世界排名前列的半導體廠商、系統公司和OEM利用我們的技術和芯片設計技能,為移動、消費、汽車、機器人、工業、航天國防和物聯網等各種終端市場開發高能效、智能、安全的互聯設備。
我們基于 DSP 的解決方案包括移動、物聯網和基礎設施中的 5G 基帶處理平臺;攝像頭設備的高級影像技術和計算機視覺;適用于多個物聯網市場的音頻/語音/話音應用和超低功耗的始終開啟/感應應用。對于傳感器融合,我們的 Hillcrest Labs 傳感器處理技術為耳機、可穿戴設備、AR/VR、PC機、機器人、遙控器、物聯網等市場提供廣泛的傳感器融合軟件和慣性測量單元 (“IMU”) 解決方案。在無線物聯網方面,我們的藍牙(低功耗和雙模)、Wi-Fi 4/5/6/6E (802.11n/ac/ax)、超寬帶(UWB)、NB-IoT和GNSS 平臺是業內授權較為廣泛的連接平臺。
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原文標題:衛星物聯網設備時代終于到來
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