一文读懂卫星物联网

  物联网概念一经提出就成为研究的热点,其应用已经涉及人类活动的各个领域,根据Machina Research预测,到2025年世界范围内的物联网连接将达到甚至超过270亿,突显出巨大的潜力。但对于依靠无线接入的物联网来说,除了要有物联网终端外,必须要有一个由足够多的基站构成的通信网络。

  如今物联网社保进行通信交流,最主要的方式,就是依赖于各种通信技术,依赖于基站和天线。其实,对于大部分陆地地区来说,这种常规模式,是可以满足要求的。但是像海洋、戈壁沙漠、深山老林这样的区域均是无法建立基站的:

首先,基站建设和维护存在工程和技术上的困难;

其次,建设资金也会非常昂贵,利用率和回报率太低;

再次,在发生自然灾害时(如洪涝、地震、海啸等),地面网络容易被损坏。

  既然有问题,就要解决。要想覆盖好,就往高处跑。除了传统陆地基站之外,人们自然而然就想到,是不是可以将基站搬到“天上”,即建立卫星通信,使之成为地面基站通信的补充和延伸!

  一、卫星物联网概述

  1.什么是卫星物联网

  卫星通信技术(Satellite communication technology)是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个终端之间的通信。从物联网的角度来说,卫星物联网的本质,是以航天技术为手段,借助社会和资本的资源,实现“全球”万物互联的商业价值。

  卫星通信系统,一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成。在若干个轨道平面上布置多颗卫星,由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台,在地球表面形成蜂窝状服务小区,服务区内用户至少被一颗卫星覆盖,用户可以随时接入系统。

卫星通信系统

  建立卫星通信的优势也很明显:

通信容量大,卫星通信一般使用1~10GHz的微波波段,有很宽的频率范围,可在两点间提供多条话路,提供每秒百兆比特的中高数据通道。
覆盖面广,全球无缝连接,通过多颗低轨卫星构成星座实现全球无缝覆盖(含南北两极),提高物联网的覆盖范围;
通信稳定性好,卫星链路大部分在大气层以上的宇宙空间,属恒参信道,传输损耗性小,电波传播稳定,不受通信两点间各种自然环境和人为因素的影响;
实现见天通,解决特定地形内(如 GEO 卫星视线受限的城市、峡谷、山区、丛林等区域)通信效果不佳问题;
组网方便,缓解 GEO 卫星轨道位置和频率协调难度大的问题

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