衛星物聯網裝置時代終於來臨！
作者 : Yair Siegel，CEVA資深業務開發總監
以衛星為基礎的全球連線能力可廣泛提供低成本、低功率的全球連線能力，將可加速全球連線感測器總數的成長。基於衛星的物聯網可以有效地連接每個網路單元的大量裝置...
雖然「物聯網」(IoT)一詞是1999年提出的，但直到2010年代，這方面的廣闊市場才發展起來。當然，物聯網裝置需要廣泛傳播的通訊連線才能成功運作，也是其中一個原因。過去數十年來消費者行動網路市場的巨大成長，使物聯網市場得以成長。巧合的是，物聯網這個詞是由消費品公司Procter & Gamble創造的。一位電腦科學家Kevin Ashton提出了透過供應鏈追跡產品的想法。快速前進到目前的時代，我們知道物聯網的市場已經遠遠超過最初的使用案例。
如果我們詢問物聯網產業以外的人，他們可能會列出連線裝置，例如家庭暖氣/冷卻系統，家庭安全系統，甚至可能是搭載先進駕駛輔助系統(ADAS)的車輛。但即使這些只是物聯網許多不同應用程式和使用案例的一小部份。為了讓這些物聯網裝置變得無所不在，長期的願景一直都是隨時隨地連線的需求，並服務於眾多的使用案例。
但是現今的物聯網裝置大多仰賴蜂巢式網路。雖然蜂巢式網路基礎架構的可用性比十年前要廣泛得多，但它仍然面臨地面網路的限制。據各種估計，地面網路僅覆蓋地球表面的15%，僅佔地球總陸地的50%左右。為了實現物聯網的願景，我們必須突破地面網路的限制。衛星物聯網應運而生。
什麼是衛星物聯網？
衛星物聯網是指利用衛星寬頻通訊所提供的物聯網服務。以地球為基礎的物聯網感測器和終端裝置可直接透過衛星網路或與基於地球的網路合作進行通訊。從本質上說，這種方法可以覆蓋整個地球，包括海洋、沙漠和險惡的山區。
為什麼是現在？
甚至在IoT一詞被提出之前，衛星連線功能也已用於遠端遙測應用程式。但到目前為止，由於成本較高，物聯網應用一直將衛星連接視為最後的選擇。但是，物聯網應用程式結合以地球為基礎的蜂巢式數據網路基礎架構所帶來的龐大商機已經激起了衛星物聯網的興趣。例如，CEVA的PentG2技術平台可在衛星物聯網市場中推出許多產品。
業務推動要素
最近，包括低地球軌道(LEO)、GEO和MEO星座在內的衛星數量迅速新增，並希望提供物聯網服務以及其他傳統服務。傳統行動網路業者和衛星網路業者正逐漸成為合作夥伴，提供衛星和蜂巢式網路服務的合併。這項結合的解決方案可讓裝置使用蜂巢式連接作為主要選項，並在移至沒有地面網路涵蓋範圍的區域時切換至衛星。
行動營運商和智慧型手機公司都已經與衛星營運商合作，提供文字訊息服務和即按即說服務，以便在緊急情況下使用。隨著iPhone 14的推出，Apple為行動和物聯網裝置開啟了新一輪直接連接設備的浪潮。T-Mobile最近宣佈與低軌衛星網路營運商SpaceX合作，將手機連接帶到各地。AT&T宣布與另一家低軌衛星網路營運商OneWeb合作。
技術標準化驅動程式
3GPP第13版(早在2016年)包括窄頻物聯網(NB-IoT)和LTE-M服務的支援，為物聯網裝置提供比一般智慧型手機更強大的功能和成本彈性。窄頻是指使用一小部份的可用完整頻寬。近期發表的3GPP第17版支援適用於5G NR、NB-IoT和LTE-M功能的非地面網路(NTN)。這讓支援這些通訊協定的物聯網裝置能在使用標準數據機的衛星網路上運作。有了3GPP第17版，物聯網連線能力可擴展到太空。也可以部署涵蓋遠端區域的行動通訊和韌體更新。
挑戰與差異化機會
隨著每次技術進步，技術面與業務面都會面臨挑戰。在通訊和連線路徑已清除的情況下，使用案例預期會有大幅的躍進和發展。每個案例的服務需求和相關產品需求都會有所不同。服務供應商可為不同的資料速率功能支援分層服務。提供服務的硬體應可程式設計的，有彈性且可擴充，以增加產品的使用壽命。本產品也應符合成本效益，並具備優異的電源使用效率。裝置製造商可彈性選擇符合其需求的通訊協定：5G，5G縮減能力(RedCap)，NB-IoT或LTE-M，每個元件在成本，電力和資料速率方面都有不同的取捨。
加速輔助衛星物聯網市場 改善裝置連線能力
農業監測、智慧電網、石油和瓦斯、管道監測、資產追蹤、交通管理、零售業等等都可以從衛星物聯網服務中受益。以衛星為基礎的全球連線能力可廣泛提供低成本，低功率的全球連線能力，將可加速全球連線感測器總數的成長。基於衛星的物聯網可以有效地連接每個網路單元的大量裝置。根據3GPP第17版(及後續版本)所述，以5G架構為基礎的新一代衛星網路將進一步推動衛星產業的成長，並將未來的5G行動網路移入太空。
當地面和衛星網路整合在一起時，CEVA可以為成長中的衛星物聯網市場提供產品。無論是在裝置端或是市面上的基礎架構端，CEVA的IP平台都能為行動數據與衛星數據機設計帶來靈活彈性，擴充性，成本效益與電源效率。此外，CEVA還有適用於各種通訊協定的產品，包括5G NR、5G RedCap、LTE-M及NB-IoT。
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