La cobertura rara vez es un problema cuando un dispositivo IoT se encuentra dentro de una ciudad. Mover el mismo dispositivo a un barco pesquero, una tubería remota, una granja aislada, o un equipo alejado de una torre de telefonía móvil, y la conectividad puede convertirse en la parte más difícil del proyecto.
Ahí es donde la IoT satelital resulta útil.
La conectividad satelital brinda a los dispositivos IoT otra forma de enviar datos cuando las redes terrestres no pueden brindar una cobertura confiable. En algunos sistemas, el dispositivo habla directamente con un satélite. en otros, El satélite se utiliza como backhaul para una puerta de enlace local.. Un tercer enfoque combina telefonía celular y satelital para que un activo pueda cambiar entre ellos a medida que cambia su ubicación..
Esto no significa que todos los proyectos remotos de IoT deban utilizar satélites. Tamaño del mensaje, frecuencia de informes, duración de la batería, colocación de la antena, costo del servicio, y la cobertura afectan la elección final.
Comprender esas compensaciones es la clave para utilizar bien la IoT satelital.
¿Qué es la IoT satelital??
IoT satelital se refiere a sistemas de IoT que utilizan comunicación satelital para parte o toda la conexión entre dispositivos de campo y aplicaciones comerciales..
El propósito básico es simple.. Extiende la detección conectada y la visibilidad de los activos más allá de los lugares atendidos por torres de telefonía celular., Wifi, redes cableadas, u otra infraestructura terrestre.
Un dispositivo conectado vía satélite podría informar:
• Ubicación GPS
• Tanque o nivel de agua
• Temperatura y humedad
• Presión
• Estado del equipo
• Condiciones del suelo o ambientales
• Eventos de alarma
La mayoría de las aplicaciones satelitales de IoT no necesitan mover archivos grandes. A menudo dependen de cortos, mensajes útiles enviados a intervalos planificados.
Esta es una razón conectividad satelital se adapta muy bien al monitoreo remoto. Es posible que la empresa no necesite un flujo constante de datos. Puede que sólo necesite saber que un activo todavía está en funcionamiento., donde esta, o si un valor ha cruzado un límite.
Las diferencias entre IoT satelital e IoT tradicional
La IoT satelital y terrestre no deben verse como respuestas contrapuestas a la misma pregunta.
IoT celular suele ser la opción práctica cuando los activos permanecen dentro de una cobertura móvil confiable. El satélite se vuelve más atractivo cuando esos activos operan en alta mar, a través de tierras remotas, o a través de áreas donde el servicio celular es inconsistente. La siguiente comparación refleja los principales factores de implementación en el resumen del proyecto..
| factor de decisión | IoT celular o terrestre | IoT satelital |
| Cobertura | Depende de la infraestructura de la red local | Puede llegar a tierras remotas, áreas costa afuera, y brechas de cobertura terrestre |
| Patrón de datos | Muy adecuado para informes frecuentes y grandes volúmenes de datos. | A menudo es adecuado para informes periódicos y mensajes más pequeños. |
| Instalación | Necesita una cobertura terrestre adecuada | Necesita servicio satelital compatible y condiciones de antena adecuadas. |
| Potencia y costo | A menudo es práctico para una comunicación frecuente. | Requiere mucha atención para transmitir potencia., costo del servicio, y hardware |
| Uso típico | Ciudades, edificios, fábricas, flotas urbanas | Marítimo, agricultura, energía, activos remotos, monitoreo ambiental |
El punto importante es que una cobertura más amplia conlleva compensaciones en el diseño.. Un enlace satelital puede resolver un problema de cobertura y al mismo tiempo crear nuevas preguntas sobre el poder, posición de la antena, tiempo de transmisión, y costo de datos.
¿Cómo funciona la conectividad satelital de IoT??
Una ruta típica de datos de IoT satelital se ve así:
Sensor → módulo de comunicación → antena → red satelital → infraestructura terrestre → plataforma en la nube → aplicación
Los detalles varían según el sistema..
Un sensor de nivel remoto, Por ejemplo, puede despertarse a horas programadas, recoger una lectura, y preparar un pequeño mensaje. Su módulo de comunicación envía ese mensaje a través de la red satelital.. Los datos luego llegan a un servicio en la nube., donde puede aparecer en un panel o activar una alerta.
Si el dispositivo no puede enviar el mensaje inmediatamente, un sistema bien diseñado puede almacenarlo y volver a intentarlo más tarde.
Esto es importante porque la comunicación por satélite depende de algo más que la ubicación del dispositivo.. Orientación de la antena, estructuras circundantes, terreno, disponibilidad satelital, y el diseño de la red pueden afectar el enlace.
Tres formas de agregar conectividad satelital
El satélite puede entrar en un arquitectura de iot en más de un lugar.
Directo al satélite
El propio dispositivo incluye la radio y la antena necesarias para comunicarse con una red satelital..
Este enfoque es atractivo cuando los activos individuales están distribuidos en grandes áreas remotas y no pueden depender de infraestructura cercana..
Retorno satelital
Los sensores locales se conectan primero a una puerta de enlace cercana. Luego, la puerta de enlace envía sus datos a través de un enlace satelital..
Esta puede ser una arquitectura práctica para un sitio remoto con muchos sensores locales., como por ejemplo una instalación energética, sitio agrícola, o instalación aislada.
Híbrido celular y satelital
El dispositivo utiliza conectividad celular cuando está disponible y satélite cuando se pierde la cobertura terrestre..
La guía de la GSMA identifica la conectividad híbrida celular y no terrestre como un modelo importante para extender los servicios de IoT más allá de los límites de la red terrestre..
Este enfoque puede tener especial sentido para los vehículos., contenedores, y equipos móviles que pasan gran parte de su tiempo dentro de la cobertura celular pero a veces entran en puntos ciegos.
Tecnologías clave detrás de la IoT satelital
El IoT satelital no está vinculado a un único estándar inalámbrico. Varias tecnologías pueden admitir diferentes tipos de dispositivos conectados.
Directo al satélite LoRaWAN
LoRaWAN fue diseñado para aplicaciones de IoT que necesitan comunicación de largo alcance con bajo consumo de energía. Por lo general, se asocia con mensajes de sensores pequeños en lugar de tráfico de gran ancho de banda..
Las redes satelitales pueden ampliar este modelo colocando la capacidad de puerta de enlace LoRaWAN en los satélites.. La Alianza LoRa señala que las puertas de enlace de los satélites LEO pueden comunicarse con sensores LoRaWAN adecuados en largas distancias de línea de visión..
Para aplicaciones como detección ambiental o agricultura remota, Este modelo puede ser atractivo porque el valor a menudo proviene de pequeñas mediciones en lugar de grandes flujos de datos..
NB-IoT sobre NTN
NB-IoT también va más allá de las redes terrestres.
3Lanzamiento de GPP 17 introdujo soporte estandarizado para NB-IoT y eMTC a través de redes no terrestres. Este trabajo ayuda a llevar la comunicación por satélite al ecosistema de IoT celular más amplio..
Para diseñadores de soluciones, La NTN basada en estándares puede hacer que sea más fácil pensar en la telefonía celular y por satélite como partes de una estrategia de conectividad en lugar de dos sistemas completamente separados..
Los módulos y las antenas siguen siendo importantes
Un módulo con capacidad satelital no garantiza un despliegue exitoso.
El diseño del hardware también debe tener en cuenta la ubicación de la antena., fuente de alimentación, materiales del recinto, ángulo de instalación, programación de mensajes, reintentos, y almacenamiento de datos local.
Esto es especialmente importante para productos que funcionan con baterías.. La transmisión por radio suele ser una de las operaciones que más energía requiere en un sensor., por lo que la estrategia de presentación de informes puede tener un efecto directo en la vida operativa.
¿Dónde ofrece el IoT satelital el mayor valor??
Las aplicaciones más potentes tienden a compartir una característica: el activo importa, pero no se puede asumir la cobertura terrestre.
La estrategia de conectividad adecuada depende principalmente de la cobertura, frecuencia de informes, volumen de datos, y cómo se mueve el activo entre entornos de red.
Vigilancia marítima y de buques
Una vez que un buque se aleja de la costa, la cobertura móvil terrestre se vuelve menos confiable.
El IoT satelital puede ayudar a la localización de embarcaciones, estado del equipo, detección ambiental, y mensajes operativos seleccionados sin depender de una torre celular cercana.
Vigilancia agrícola y ambiental
Campos, bosques, ríos, embalses, y las estaciones meteorológicas pueden estar alejadas de la infraestructura de comunicaciones.
Los sensores conectados por satélite pueden hacer posible recopilar datos de campo seleccionados sin construir una red terrestre en toda el área..
Energía y servicios públicos
Tuberías, pozos, subestaciones, activos de energía renovable, y la infraestructura de servicios públicos a menudo se extienden a lo largo de grandes territorios.
En estas aplicaciones, un pequeño mensaje de estado puede ser suficiente para mostrar que un activo está funcionando normalmente o que se necesita una inspección de campo.
Logística y seguimiento de activos.
Contenedores, vehículos, remolques, y los equipos industriales rara vez permanecen en un entorno de red.
Un activo puede trasladarse de una ciudad a un camino rural, luego a un puerto o ruta costa afuera. La conectividad híbrida puede ayudar a reducir las brechas de visibilidad entre esas ubicaciones..
¿Cuáles son los principales beneficios del IoT satelital??
El primer beneficio es obvio.: Cobertura más allá de las redes terrestres..
Los beneficios comerciales más útiles vienen después de eso..
Satellite IoT puede brindar a los equipos de operaciones una mejor visibilidad de los activos remotos. Puede reducir la dependencia de los controles manuales.. Puede ayudar a detectar condiciones anormales antes.. También puede mantener los datos seleccionados en movimiento cuando desaparece la cobertura celular..
El satélite también puede soportar una segunda vía de comunicación en un sistema híbrido.. GSMA califica a NTN como complemento a la infraestructura móvil terrestre, particularmente para áreas remotas y desatendidas.
esa palabra, complementar, es importante.
Para muchas implementaciones de IoT, El objetivo no es reemplazar el celular.. Es para eliminar los puntos ciegos que el celular por sí solo no puede cubrir.
IoT satelital versus IoT celular: ¿Cuál deberías elegir??
Una buena decisión de conectividad comienza con el activo, no el logo de la red.
El esquema proporciona un patrón de decisión útil basado en la cobertura., necesidades de informes, y movimiento de activos.
| Su condición de funcionamiento | Estrategia para evaluar primero |
| Cobertura urbana confiable y presentación frecuente de datos | IoT celular |
| Sitio remoto con pequeño, mensajes periódicos | IoT satelital |
| Cobertura principalmente celular con puntos ciegos ocasionales | Híbrido celular y satelital |
| Operación o movimiento offshore a través de muchas regiones de la red | Conectividad vía satélite o híbrida |
| Imágenes grandes, audio, u otros datos de gran ancho de banda | Evaluar en detalle el servicio satelital específico |
Antes de apostar por la conectividad satelital, responder seis preguntas:
1. ¿Dónde funcionará realmente el dispositivo?? Verifique la cobertura del servicio para el área de implementación real.
2. ¿Cuántos datos debe enviar?? Una actualización de ubicación y una imagen tienen requisitos muy diferentes.
3. ¿Con qué frecuencia debe informar?? Informar cada pocos minutos puede cambiar tanto el uso de energía como el costo del servicio.
4. ¿Cómo se alimentará el dispositivo?? Los activos que funcionan con baterías necesitan un presupuesto energético realista.
5. ¿Dónde se instalará la antena?? Cerramientos, metal, edificios, terreno, y la visibilidad del cielo puede afectar el rendimiento.
6. ¿Qué sucede cuando falla la transmisión?? Decidir si el dispositivo debe volver a intentarlo, almacenar el mensaje, o espere a la siguiente ventana de informes.
Estas preguntas suelen revelar más que un simple mapa de cobertura..
Conclusión
La conectividad satelital cambia dónde puede operar IoT, pero no elimina la necesidad de un diseño cuidadoso del sistema..
Un sensor remoto todavía necesita el intervalo de notificación adecuado. La antena aún necesita una posición de instalación adecuada. El dispositivo todavía necesita suficiente energía. La aplicación aún necesita un plan para mensajes retrasados o faltantes..
Por eso el IoT satelital funciona mejor cuando el proyecto comienza con una simple pregunta.:
¿Qué información debe enviar este activo cuando la conectividad terrestre no está disponible??
Si la respuesta es pequeña, valioso dato operativo, El satélite puede ser una muy buena opción..
Si el activo ya tiene un servicio celular confiable y envía datos frecuentes o con mucho ancho de banda, La conectividad terrestre puede seguir siendo la mejor opción..
Y cuando un activo se mueve entre ambos mundos, un enfoque híbrido a menudo puede proporcionar el equilibrio más práctico.
Satellite IoT no se trata de poner todos los dispositivos conectados en una red satelital. Se trata de mantener visibles los activos correctos cuando las redes ordinarias dejan de llegar a ellos..
Chatea ahora