随着网络的覆盖和普及,人们不禁提出一个问题:既然无处不在的网络可以加强人与人之间的通信,那么为什么不能进行扩展,将网络作为物体与人、物体与物体之间通信的媒介呢?于是,IoT(Internet Of Things)也就是物联网的概念被提出。
在物联网时代,通过在各种各样的日常用品内嵌入传感器和短距离移动收发器,人类将在信息与通信世界里获得一个新的沟通维度,从任何时间、任何地点的人与人之间的沟通连接扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。
数据是物联网的核心。万物互联,借助设备间的彼此连接,采集到更多样化的数据,以便能够做出进一步的评估和决策。
因为地球有60%的面积是海洋,是没有我们的地面网络的,我们的空中绝大部分空域地面网也覆盖不了。以我国为例,我国的陆地有70%是没有信息监控能力的,大家在城市里面、在家里面肯定感觉不到,但是走到外面、走到户外,进行旅游的时候,大家经常遇到网络的盲点,不光是没有宽带,上不了网,打不了电话,基本的信息监控能力都缺乏。
根据统计信息,在2021年之前全球有200亿终端需要实现互联互通。为了实现这些目标,我们需要有一个通信手段来保障我们的网络覆盖。物联网应用场景都是碎片化的,哪有地面网络,物联网的应用才可以在哪儿做,没有网络的地方,要不然成本太高,要不然直接放弃掉,就是因为受限于网络。
另外就是在应对突发事件时,比如地震、战争,地面网其实比较脆弱,需要有一个另外的途径来为它做补充。还有一个是网络的融合问题,我们现在物联网的标准已经有很多了,国内有,国际上也有,需要一种更加广域的连接手段实现不同网络之间的互联互通。卫星通信技术使之成为可能。因为它有很多特点,尤其是他的信号覆盖,是无缝覆盖全球的。同时经过这么多年航天技术的积累,卫星通信的可靠性已经达到了99%以上,可靠性也是不容置疑的。另外,从2016年开始,随着我们国家商业航天的成熟,产业链也更加成熟,卫星制造成本降低,这使得我们卫星技术军民两用成为可能。通信的安全性、广域多播的低成本,促使卫星物联网的商业化成为可能。
通过卫星可以有效解决地面网络覆盖不到的,海上、空中以及边远地区物联网的接入问题,包括可以广泛应用到航空、海事、林业、地震、水利、环保等场景。
2018年10月29日上午,北京国电高科科技有限公司研制的“天启星座”首颗业务卫星“天启一号”由长征二号丙火箭在酒泉卫星发射中心成功搭载发射。这是我国民营航天企业在卫星物联网数据采集应用领域的首发商业运营卫星,也是国电高科继去年成功发射试验星后的第二次发射,该星在完成在轨测试工作后将提供卫星数据采集商业服务。预计至2020年年底,“天启星座”将陆续发射总计38颗近地轨道卫星,实现全球业务实时覆盖。
卫星物联技术的应用场景包括以下几种。
1.集装箱监控管理(www.xing528.com)
对移动物资的位置进行规律性的可靠跟踪,并报告移动物资的状态或趋势。
2.防灾减灾体系
卫星系统可进行河水水位、流量、含沙量监测,环境和大气监测,农业病虫害监测,森林火灾监测,地震数据监测,危化品运输和储存监控,矿山瓦斯和渗水等生产监控,对泥石流、雪崩、风速和风向、降雨降雪量等各类信息进行监测,实现灾害预警预报实时传输。
3.环境监测
卫星系统可以对河流、湖泊、水库、冰川等进行污染监测,对空气质量进行监测,对土壤污染、化学品泄漏和溢出、油罐泄漏进行监视和油污染监控,对海藻、赤潮监控,垃圾处理监控等方面的环境信息进行实时监测和信息发布,使得受通信手段限制的广大偏远地区同样享有信息服务。
4.商业应用
卫星系统真正实现物理世界连接,它的泛在性为数据传输提供了广域的应用。如加油站安全监控,天然气、电、水表读数远程管理,家电设备自动监控,电力数据远程控制,路灯和交通信号灯管理,自动售货机监控,道路交通流量监控,老弱病残儿童应急救助和无人操作户外广告更新业务等方面都存在有一定的应用需求。另外,产品芯片可以和个人手机集成,在地球各个角落可以保证永不失联。
5.动物监测跟踪
动物被地面终端设备定位跟踪,包括鸟类、海洋生物和陆地动物等。结合动物的位置信息,可以帮助全球的生物学家和科学家对动物的习性进行深入研究。
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