W związku z tym ustanowienie wystarczająco silnych połączeń zużywało znaczne ilości energii. Zasilane bateryjnie urządzenia Internetu rzeczy (IoT) o niewielkich rozmiarach i długim okresie eksploatacji po prostu nie było w stanie obsłużyć wymaganej mocy.
Jednak zmieniło się to w wydaniach 17 i 18 standardów 3GPP. Te dwie aktualizacje formalnie rozszerzyły architekturę 5G o obsługę dostępu dla sieci nienaziemnych (NTN), wraz z obsługą sieci nienaziemnych (NTN) dla protokołów wąskopasmowego Internetu rzeczy (NB-IoT) i eMTC / technologii długoterminowej ewolucji dla maszyn (LTE-M). Oznaczało to w praktyce, że standardowe urządzenia Internetu rzeczy (IoT) mogą łączyć się przez satelitę bez konieczności stosowania drogiego, energochłonnego sprzętu lub znaczących zmian w protokołach.
Aktualizacje te objęły również nowe wartości wyprzedzenia czasowego (TA), synchronizację i korekty HARQ (hybrydowego automatycznego żądania powtórzenia) w celu skompensowania opóźnień i niwelacji problemów związanych z przesunięciem dopplerowskim, a także zapewniły znaczne oszczędności energii. Wszystkie te zmiany znacznie zwiększyły margines łącza (czyli jego niezawodność), umożliwiając stabilną łączność satelitarną o niskiej mocy przy wcześniej nieosiągalnych warunkach.
Łączność bez granic
Włączenie obsługi sieci nienaziemnych (NTN) do ekosystemu komórkowego 5G znacznie uprościło ich wdrażanie. Umożliwiło to dostawcom 3GPP integrację sieci nienaziemnych (NTN) z sieciami naziemnymi (TN). Sieci nienaziemne (NTN) działają jako komponenty komplementarnej sieci dostępu radiowego (RAN), przy czym satelity działają jako węzły dostępowe lub przekaźniki, jednocześnie utrzymując spójne połączenie z siecią rdzeniową.
Kluczową kwestią jest to, że przedstawiona integracja umożliwia płynne przechodzenie między sieciami naziemnymi i nienaziemnymi. Dzięki temu możliwe są scenariusze, gdzie sprzęt użytkownika — czy to urządzenie Internetu rzeczy (IoT), pojazd, węzeł śledzenia aktywów, czy inny — może przemieszczać się w obrębie zasięgu sieci naziemnych i satelitarnych z zachowaniem jakości usług sieciowych (QoS).
Projektowanie urządzeń Internetu rzeczy (IoT) następnej generacji połączonych z siecią nienaziemną (NTN)
Omawiane aktualizacje dosłownie wyznaczyły standard łączności dla Internetu rzeczy (IoT) z wykorzystaniem sieci nienaziemnych (NTN). Jednak aby w pełni wykorzystać możliwości, producenci urządzeń potrzebują sprzętu, który upraszcza i przyspiesza produkcję, a jednocześnie zapewnia niezawodną łączność przy ultraniskim poborze mocy i niewielkich rozmiarach rozwiązania.
Należy szukać rozwiązań SiP (system-in-package) od dostawców mających doświadczenie w łączności komórkowej niskiej mocy. Jak sama nazwa wskazuje, układy SiP oferują kompletny pakiet, a raczej platformę, na której można budować rozwiązania Internetu rzeczy (IoT). Zawierają one szereg komponentów, a co najważniejsze — zarówno procesor aplikacji, jak i modem. Znacznie upraszcza to procesy projektowania, zaopatrzenia i produkcji, a także zmniejsza pobór mocy i ogólną złożoność systemu.
Idealnie byłoby, gdyby chipsety — takie jak nRF9151 — oferowały również wspomagany globalny system nawigacji satelitarnej (GNSS) i powiązane z nim funkcje predykcyjne. Pomagają one radykalnie poprawić takie parametry, jak czas pierwszego ustalenia pozycji, czyli czas potrzebny na pozyskanie sygnałów satelitarnych i danych nawigacyjnych przez urządzenie nawigacyjne GPS oraz obliczenie pozycji, skracając go z kilku minut do kilku sekund.
Łączenie się z niebem
Budowanie i wdrażanie sieci nienaziemnych (NTN) nigdy nie było łatwiejsze. Wraz z rozwojem technologii sieci nienaziemnych (NTN) bariery dla prawdziwie globalnego, skalowalnego i energooszczędnego wdrażania Internetu rzeczy praktycznie zniknęły. To, co kiedyś było rozwiązaniem niszowym, szybko staje się kluczowym czynnikiem umożliwiającym łączność bez granic. Dzięki wykorzystaniu protokołów zoptymalizowanych pod kątem sieci nienaziemnych (NTN) i wykorzystaniu zintegrowanych układów SiP, deweloperzy mają teraz narzędzia do dostarczania bezproblemowych, energooszczędnych rozwiązań Internetu rzeczy (IoT), które działają również tam, gdzie nie dociera tradycyjna sieć komórkowa. Niebo nie stanowi już granicy.
Źródło: NAPIERB2B
