СПУТНИКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ УСЛУГ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 004.738

СПУТНИКОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В СФЕРЕ УСЛУГ ИНТЕРНЕТА ВЕЩЕЙ

И. С. Савельев, О. А. Савельева Научный руководитель - Д. Ю. Пономарев

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: [email protected]

Рассматривается возможность применения спутниковых технологий для развития рынка интернета вещей. Рассмотрены возможные преимущества и проблемы спутникового интернета вещей.

Ключевые слова: интернет вещей спутниковый интернет, гибридные системы, абонентские терминалы, передача данных, спутниковые операторы.

SATELLITE TECHNOLOGY IN THE FIELD OF THE INTERNET OF THINGS

I. S. Savelev, O. A. Saveleva Scientific Supervisor - D. U. Ponomarev

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]

This paper considers the possibility of using satellite technologies for the development of the Internet of things market. Also, the possible advantages and problems of satellite Internet of things are considered.

Keywords: Internet of Things, satellite Internet, hybrid systems, subscriber terminals, data transmission, satellite operators.

В ближайшие годы спутниковые технологии связи получат широкое распространение на быстрорастущем рынке услуг интернета вещей (IoT) и составят конкуренцию широкополосным наземным каналам.

Следует отметить, что предпосылки для развития IoT были заложены давно в виде реализации отдельных технологических проектов (умный дом, автономные системы управления городским транспортом, индивидуальные датчики покупок, приложения по отслеживанию физического состояния человека и т. д.), позволяющих связывать различные предметы друг с другом. До определенного времени эти проекты развивались параллельно в разных сферах (городском управлении, здравоохранении, образовании, коммерческой деятельности и т. д.). Уровень развития инфраструктуры и мощности существующих сетей не позволяли объединить их, создать единую инфраструктуру не только для сбора данных, но и для их передачи от одного устройства другому без участия человека. И лишь реализация концепции Интернета вещей (IoT), использующей самоорганизующиеся сети и алгоритмы, позволила создать возможности для организации сетей обмена информацией с триллионной клиентской базой [1].

Многоспутниковые системы на базе IoT являются совершенно новым сегментом, который сейчас только начинает проявляться. Он представляет собой использование низкоскоростных каналов для глобального контроля и управления любыми процессами и устройствами [3].

Компании, которые занимаются развитием интернета вещей, смогут использовать S и L диапазоны спутниковой связи для работы большого спектра IoT-приложений. Это значит, что спутниковые технологии связи составят конкуренцию широкополосным наземным каналам.

Секция «Электронная техника и технологии»

Благодаря глобальному покрытию, спутниковая связь позволит использовать IoT-сервисы даже в тех регионах, где раньше невозможно было реализовать работу сервисов интернета вещей на основе мобильной связи. При использовании спутниковых технологий можно будет дополнить уже существующие наземные сети. А возможно, за счет более низкой стоимости развертывания сети в удаленных регионах, стать единственной технологией, обеспечивающей работу IoT-приложений [2].

Использование спутниковых каналов связи будет расти быстрыми темпами, предоставляя новые возможности для спутниковых операторов по всему миру.

Оценивая перспективы проектов многоспутниковых негеостационарных систем с высокой пропускной способностью (HTS), такие как OneWeb, Starlink, Viasat, можно сделать вывод, что их можно использовать для применения в сфере интернета вещей. Но данные низкоорбитальные системы, о которых много говорят в последнее время, некоторые считают «пустышками» по причине того, что компании, продвигающие данную технологию, пока не решили проблему электромагнитной несовместимости HTS с действующими спутниковыми сетями.

Однако данная проблема стояла перед многими компаниями уже несколько лет и в настоящий момент решена. Компании OneWeb и SpaceX успешно запустили несколько спутников своих систем на орбиту и получили с них ответную телеметрию, что говорит о функционировании данных аппаратов.

Еще одним препятствием для роста спутникового IoT-рынка могут стать высокие первичные затраты на развертывание сети, внедрение спутниковой сети в устаревшую IT-инфраструктуру, на которой основаны сети на данный момент, а также отсутствие недорогих следящих абонентских терминалов [4].

Действующие низкоорбитальные системы, которые представляют компании Iridium, Globalstar, «Гонец» и другие, столкнулись с данной проблемой. Минимальная стоимость абонентского терминала составляет $200-400, что в несколько раз превышает стоимость терминалов систем на основе наземных сетей.

Однако широкий географический охват и гарантируемая передача данных даже во время отключения электричества и любых погодных условиях делают спутниковую связь лучшей альтернативой сотовой связи и наземным линиям передачи данных.

Ввиду вышесказанного можно предположить, что решением для IoT-рынка является разработка проектов запуска низкоорбитальных спутниковых систем, специально ориентированных на работу в области Интернета вещей. К тому же, в последнее время стали появляться подобные проекты спутниковых систем.

Но такие проекты являются очень дорогостоящими, а целевая аудитория не позволит окупить затраченные средства. Поэтому данное решение развития IoT-рынка является бесперспективным.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что спутниковые системы для интернета вещей актуально внедрять там, где не хватает существующей наземной инфраструктуры связи. Например, в России, в рамках цифровой экономики предусмотрены мероприятия построения федеральных сетей, которые планируется развернуть вдоль дорог для транспортного комплекса Vanet. Спутниковое дополнение к наземным сетям - это самое верное направление для развития спутникового интернет сегмента.

В случае интеграции сотовых сетей, спутниковой и наземной связи, можно получить максимальный результат без вытеснения конкурирующих технологий. Гибридные решения могут сочетать преимущества всех технологий, благодаря чему позволит спутниковой связи эффективно решить проблемы, используемых в настоящее время, сетей для обеспечения работы IoT-сервисов.

Пока это новый зарождающийся рынок и компаниям еще предстоит создать систему, которая будет эффективно работать и передавать IoT-данные.

Библиографические ссылки

1. Iridium Global Network [Электронный ресурс] URL: https://www.iridium.com/network/ /globalnetwork/ (дата обращения: 01.04.2019).

2. Satellite Connectivity [Электронный ресурс] URL: https://www.iis.fraunhofer.de/ /en/ff/kom/satkom/satellite_iot.html (дата обращения: 08.04.2019).

3. The Nanosatellite IoT Network [Электронный ресурс] URL: https://www.astrocast.com (дата обращения: 27.03.2019).

4. Маркеева А.В., Интернет вещей (IoT): возможности и угрозы для современных организаций, Международный научный журнал «Общество: социология, психология, педагогика», Издательский дом «ХОРС», 2016.

© Савельев И. С., Савельева О. А., 2019