Satellitenkommunikation lässt den Wettbewerb im Internet der Dinge wachsen. Wie können Modulhersteller im zweistelligen Milliardenmarkt gewinnen?

Bereits in den 1980er Jahren ist die Weiterverbreitung von Fernsehsignalen und die Weiterleitung von Kommunikationsnachrichten über Satelliten zu einem Mainstream-Trend geworden. Damals schlug Motorola eine großartige Idee vor – den Aufbau eines globalen Satellitentelefonnetzes durch eine erdnahe Konstellation von 66 Satelliten, das es Benutzern ermöglicht, überall auf der Welt zu telefonieren, auch bekannt als Iridium Star Project.

Jeder kennt das Ende der Geschichte. Aufgrund der Einschränkungen des Geschäftsmodells und der Technologiereife wurde diese Idee nicht umgesetzt. Dieser Versuch öffnete jedoch ein „Oberlicht“ für das Kommunikationssystem und legte den Grundstein für die spätere Entwicklung der Satellitenkommunikation.

Nach Beginn des 21. Jahrhunderts, in der Zeit der rasanten Entwicklung von Mobilfunknetzen und der Explosion von Smartphones, begannen die Menschen, sich mit der Frage der Netzabdeckung zu befassen, was die Kombination von „Satellitenkommunikationsdiensten und Mobilfunknetzdiensten“ direkt förderte. Insbesondere nachdem Elon Musk 2015 das Starlink-Projekt vorgeschlagen hatte, rückte die Satellitenkommunikation weiter in den Fokus der Öffentlichkeit. Seitdem hat sich die Satellitentechnologie stetig weiterentwickelt, und seit dem Einfrieren des 3GPP R17-Standards im Jahr 2022 hat sich die NTN-Technologie (Non-Terrestrial Network, nicht-terrestrisches Netzwerk) direkt zu einem Hotspot in der Branche und „Mobiltelefon-Direktverbindung“ entwickelt to Satellite" hat die Vorreiterrolle bei der Verwirklichung übernommen.

Anschließend kündigten viele Mainstream-Mobiltelefonhersteller ihre neuen Produkte an, um „den Himmel zu sprengen“. Mit der hitzigen Diskussion über „das Aufkommen des Mobiltelefonsatellitenzeitalters“ hat auch die Anwendung der Satellitenkommunikation im Bereich des Internets der Dinge zugenommen Es gewinnt immer mehr an Bedeutung und wird in vielen Bereichen eingesetzt. Es hat einen enormen strategischen Wert und wirtschaftliche Vorteile.

Satelliten-IoT mit Zweiradantrieb treibt den Zehn-Milliarden-Markt an

Mit zunehmender Größe des Internets der Dinge steigt auch die Nachfrage der Benutzer nach allgegenwärtiger Konnektivität. Die herkömmliche Mobilkommunikationstechnologie ist hauptsächlich auf feste Mobilfunkbasisstationen am Boden angewiesen, um die Netzabdeckung zu erweitern. Dies führt auch zu weit entfernten Wäldern, Ozeanen, tiefen Bergen, Grasland und anderen Gebieten, die von Mobilfunknetzen nicht erreicht werden können.

Statistik zufolge decken die weltweit vorhandenen Mobilfunknetze nur 20 % der Landoberfläche und 6 % der Gesamtfläche der Erde ab. Daher wurde mit dem Aufkommen des Satelliten-IoT ein neuer Datenübertragungskanal für Szenarien geschaffen, die bisher von terrestrischen Netzwerken nicht abgedeckt werden konnten.

In der Vergangenheit hofften die Menschen aufgrund der extrem hohen Kosten für Satellitenstarts, dass ein Satellit, der „hoch stehen und weit sehen kann“, eine größere Abdeckung erreichen könnte. Deshalb wurden für die anfängliche Satellitenkommunikation oft Satelliten mit hoher Umlaufbahn (High-Orbit Satellites, GEO) ausgewählt. Mit der Aufrüstung und Massenproduktion industrialisierter Geräte wurden jedoch auch die Entwicklungskosten von Satelliten erheblich gesenkt. Darüber hinaus sind die Kosten für Raketenstarts nach und nach zum Mainstream-Trend der Satelliten-IoT-Kommunikation geworden.

Daten zeigen, dass der Abdeckungsbereich eines einzelnen Satelliten mit niedriger Umlaufbahn im Allgemeinen zwischen einigen hundert Kilometern und Tausenden von Kilometern Durchmesser liegt. Die Signalübertragungsentfernung ist gering, die Übertragungsverzögerung gering und der Verbindungsverlust gering Die Gesamtherstellungskosten sind niedriger, sodass es besser für umfangreiche Anwendungen des Satelliten-Internets der Dinge geeignet ist.

Der Aufstieg neuer Technologien wird nicht nur durch die tatsächliche Nachfrage auf der Anwendungsseite vorangetrieben, sondern ist natürlich auch untrennbar mit der Führung durch Richtlinien und Standards verbunden.

Im Juni 2022 wurde der 3

GPP R17-Standard eingefroren und das nicht-terrestrische Netzwerk NTN eingeführt, das das Satellitenkommunikationsnetzwerk als notwendige Ergänzung zum terrestrischen Netzwerk nutzt

. Neben der Bereitstellung von Standards und Spezifikationen, die NTN auf Basis von 5G NR unterstützen, bietet R17 auch Standards und Spezifikationen, die die Integration von IoT-Technologien wie NB-IoT und eMTC mit NTN unterstützen. NTN, das das Internet der Dinge unterstützt, ist hauptsächlich auf Szenarien wie Schifffahrt, Wildnis, Energiegewinnung, Landwirtschaft und Umweltüberwachung ausgerichtet, in denen Basisstationen nicht bereitgestellt werden können oder in denen der Einsatz und die Wartung von Basisstationen schwierig und kostspielig sind.

Das Einfrieren des R17-Standards hat zweifellos eine neue Phase der schnellen Entwicklung des Satelliten-Internets der Dinge eingeläutet. Das Marktforschungsunternehmen IoT Analytics analysierte in seinem im Mai dieses Jahres veröffentlichten Marktzusammenfassungs- und Zukunftsprognosebericht für das Internet der Dinge 2022, dass die Zahl der Satelliten-IoT-Verbindungen zwischen 2022 und 2027 voraussichtlich von 6 Millionen auf 22 Millionen ansteigen wird, mit einem jährlichen durchschnittlichen Wachstum Satz Der Satz beträgt 25 %. Obwohl die Zahl von 22 Millionen Anschlüssen einen geringen Einfluss auf den Gesamtmarkt hat, haben einige Unternehmen damit begonnen, Satellitenanschlüsse in Chips zu integrieren, was auch die Anwendung von Satelliten-IoT deutlich beschleunigen wird.

Darüber hinaus wird auf der Grundlage von Daten von Omdia, ABI Research, McKinsey und anderen Institutionen

geschätzt, dass der Produktionswert des Satelliten-IoT bis 2025 560 bis 850 Milliarden US-Dollar erreichen wird. Laut Prognose der Academy of Information and Communications Technology wird der weltweite Markt für Satellitenkommunikationsterminals bis 2027 ein Volumen von 10,9 Milliarden US-Dollar erreichen.

Blumen werden geboren und die vor- und nachgelagerten Bereiche der Industriekette werden aktiv eingesetzt

Industrielle Anwendungen sind immer das beste Testgelände, um die Reife der Technologie zu testen. Beim Satelliten-IoT können einerseits Gebiete wie Wüsten, Ozeane und Wälder verfolgt, kontrolliert und verwaltet werden, die für Mobilfunknetze nicht erreichbar sind. Beispielsweise müssen in Szenarien wie schwerer technischer Ausrüstung auf Baustellen, Hochseeschiffen, Offshore-Ölquellen und dem globalen Lieferkettenmanagement multinationaler Konzerne zugehörige Ausrüstung in Echtzeit überwacht und verwaltet sowie diese Funktionen realisiert werden erfordert Satellitennetzwerke.

Andererseits kann

Satelliten-IoT auch als redundantes System für Mobilfunk-IoT dienen und die Lücken rechtzeitig schließen, wenn das Mobilfunknetz instabil ist oder nur schwer vollständig abgedeckt werden kann. Beispielsweise nutzen Flottenmanagementanwendungen derzeit hauptsächlich Mobilfunknetzverbindungen. Während des Flottentransports kann es jedoch zu einer Unterbrechung des Mobilfunknetzes aufgrund von Netzabdeckung, Wetteränderungen, Netzwerkstörungen und anderen Problemen kommen, wenn Mobilfunksignale verloren gehen. Kontinuierliche Bereitstellung von Datenströmen.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass das Satelliten-IoT in einer Vielzahl von Szenarien eingesetzt werden kann, z. B. in der Netzwerkkommunikation in der Seeschifffahrt, in der Mineralienentwicklung, in der Stromerzeugung, in der Anlagenverwaltung für die Ölfeldproduktion, in der Umweltüberwachung in der Land- und Forstwirtschaft, in der Überwachung von Viehverlusten, in der Frühwarnung vor geologischen Katastrophen usw andere Szenarien.

Der führende Modulleiter, die Anwendungsseite ist startklar

Es ist wahr, dass mit der Erweiterung des Marktkuchens und der Nachfrage nach Anwendungsszenarien immer mehr Unternehmen und Kapital auf den riesigen Entwicklungsraum hinter dem Satelliten-Internet der Dinge achten und es auch zu einem neuen Hochland für den Wettbewerb werden wird in der Internet-of-Things-Branche. Als weltweit führender Anbieter von Mobilfunk-IoT-Modulen ist Quectel auch eines der ersten Unternehmen, das Satelliten-IoT einsetzt.

Zum Beispiel kündigte Quectel im März 2023

die Einführung des Satellitenkommunikationsmoduls CC200A-LB an und stellte außerdem speziell ein „Drei-in-Eins“-Satellitenproduktpaket aus „Modul + Satellitenverbindungsdienst + Antenne“ zur Verfügung, um Benutzern zu helfen Verwirklichen Sie schnell das Gesamtdesign und beschleunigen Sie die Implementierung der Technologie. Im Juni 2023 starteten Quectel und vor- und nachgelagerte Partner wie Unisoc, Penghu Wuyu usw. ein Projekt mit branchenführender Geschwindigkeit. Eine Reihe wichtiger Tests der 5G NTN-Technologie (nicht terrestrisches Netzwerk, nicht terrestrisches Netzwerk).

Darüber hinaus strebt Quectel als weltweit führender Anbieter umfassender IoT-Lösungen seinen Sieg an und hat während der Shanghai Mobile World 2023 das neue Satellitenkommunikationsmodul CC660D-LS und das neue 5G herausgebracht, das dem 3GPP NTN R17-Standard entspricht Congress. Das Satellitenkommunikationsmodul CC950U-LS

bietet einen äußerst stabilen Kanal für IoT-Terminals zur direkten Verbindung mit Satelliten.

Unter ihnen basiert das neueste

5G-Satellitenkommunikationsmodul CC950U-LS

von Quectel auf dem ersten Satellitenkommunikations-SoC-Chip V8821 von UNISOC, der fortschrittliche 22-nm-Technologie verwendet und Basisband, Transceiver und integrierte Energieverwaltungsschaltung (PMIC), FLASH/SRAM integriert. usw., was CC950U-LS hinsichtlich Stromverbrauch, Größe usw. vorteilhafter macht. Darüber hinaus entspricht CC950U-LS dem R17 IoT NTN-Standard, unterstützt die Dual-Satellitenkommunikation von Inmarsat und Tiantong und unterstützt das durch 3GPP definierte Satellitenfrequenzband n255/n256. Gleichzeitig kann dieses Modul auch eine bidirektionale Datenübertragung für verschiedene Arten von Geräten bereitstellen und eignet sich daher besonders für Einsatzszenarien, die eine bidirektionale Kommunikation erfordern, wie z. B. wilde Abenteuer, Offshore-Einsätze usw. Darüber hinaus kann CC950U-LS auch effizientere drahtlose Lösungen für vertikale IoT-Anwendungsbranchen wie Notfallrettung, Fahrzeuge und Wasserschutz bereitstellen.

Noch wichtiger ist, dass die Szenarien, in denen die Satellitenkommunikation ihr volles Potenzial entfalten kann, normalerweise in besonderen unbeaufsichtigten Umgebungen wie Wäldern, Ozeanen, Wüsten usw. liegen, sodass die Standby-Fähigkeit des Terminals sehr wichtig ist. Der CC950U-LS unterstützt den PSM-Energiesparmodus und einen großen Spannungsbetriebsbereich von 2,1 V bis 4,2 V, was die Batterielebensdauer des Terminals effektiv verlängert und auch bei niedrigen Leistungspegeln normal arbeiten kann.

Angesichts der Komplexität von Terminal-Anwendungsszenarien verwendet CC950U-LS außerdem ein LCC-Gehäuse, das einfacher zu löten ist und über ein klassisches Design von 23,6 mm × 19,9 mm × 2,2 mm verfügt, was den Entwicklungsaufwand der Kunden beim Produktwechsel erheblich reduziert.

Es ist erwähnenswert, dass angesichts der Schwachstellen der bestehenden Mobilfunkkommunikation, wie tote Winkel in der Signalabdeckung und der Unfähigkeit, Informationsüberwachungsdaten in Echtzeit zu übertragen, Quectels Satellitenkommunikationsmodul CC950U-LS für die Durchführung von a verwendet wurde Eine Reihe satellitengestützter IoT-Projekte in Tiantong führten zu guten Testergebnissen.

Laut Quectel Communications Senior Product Manager Wang Peng unterstützt die auf Basis des CC950-LS-Moduls entwickelte intelligente Boje die Erkennung des pH-Werts des Wasserkörpers, die Erkennung des Sauerstoffgehalts sowie die Erkennung der Wassertemperatur und Leitfähigkeit und wurde in Gebieten ohne Bodennetzwerk implementiert Informationen zur Wasserqualität und Hydrologie werden über das Satelliten-Internet der Dinge zurückgesendet.

Seit heute bietet Quectel Communications eine Vielzahl von Satellitenkommunikationsmodulen an, die private Protokolle und 3GPP-Standards für den Bereich der Satellitenkommunikation erfüllen. Darüber hinaus kann Quectel seinen Kunden Plattformen für das Satellitenverbindungsmanagement und Terminalantennen-Designdienste anbieten, die Kunden beim Zugriff auf Satellitenobjekte unterstützen . Senkung der Entwicklungsschwelle im Netzwerkbereich.

Am Ende geschrieben

Tatsächlich verfügt 3GPP zusätzlich zur R17-Version über einen langfristigen Entwicklungsplan für NTN, der sich im 5G R18-Versionsstandard und der 6G-Vision widerspiegelt. Im eingeführten 5G-R18-Standard wurde eine Weiterentwicklung für den NTN-Bereich im Hinblick auf eine Verbesserung der Abdeckung, Unterstützung für Frequenzen über 10 GHz, weitere Verbesserung der Mobilität und Geschäftskontinuität, Optimierung der Terminalleistung, Netzwerküberprüfung der Terminalstandortmeldung usw. durchgeführt. Verbesserung der NTN-Leistung. 6G orientiert sich an der Vision einer integrierten Luft-, Weltraum- und Bodenkommunikation, die höhere Anforderungen an NTN stellt und eine tiefere Integration mit terrestrischen Netzen erfordert.

Es besteht kein Zweifel daran, dass die Förderung der ausgereiften Implementierung des Satelliten-IoT und die Beschleunigung der Integration und Entwicklung von Satelliten-IoT- und 5G-Netzwerken der Schlüssel zum Aufbau eines integrierten Informationsnetzwerks aus Weltraum, Weltraum und Boden sein werden. In Zukunft soll die komplementäre Zusammenarbeit und integrierte Entwicklung von Satelliten-IoT und terrestrischen Netzwerken auch zum Rückgrat von IoT-Diensten werden!

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