به لطف مزایای قابلتوجه نسبت به نسلهای قبلی شبکههای زمینی، فناوری 5G آماده است تا اینترنت اشیا (IoT) را متحول کند. با سرعت فوقالعاده بالا (۱۰ برابر سریعتر) و تأخیر بسیار پایین، 5G این امکان را میدهد که دستگاهها دادهها را تقریباً بهصورت لحظهای جمعآوری و ارسال کنند؛ قابلیتی ایدهآل برای برنامههای حیاتی IoT.
ظرفیت بیشتر و قابلیت اطمینان بهبود یافته 5G همچنین امکان اتصال تعداد بسیار بیشتری از دستگاهها به اینترنت را فراهم میکند و مسیر را برای اپلیکیشنهای پیشرفتهتر اینترنت اشیا باز مینماید.
یکی از ویژگیهای کلیدی 5G، Network Slicing یا تقسیمبندی مجازی شبکه است که امکان بهینهسازی شبکه برای موارد خاص استفاده IoT را فراهم میسازد. اما باید توجه داشت که 5G عمدتاً برای بهبود پوشش در مناطق شهری با تراکم جمعیتی بالا طراحی شده است.
در حال حاضر تنها ۸٪ از سطح زمین تحت پوشش 5G قرار دارد و شبکههای زمینی بهطور کلی حدود ۱۵٪ را پوشش دادهاند. اینجاست که نقش روبهرشد ماهوارهها در آینده 5G اهمیت پیدا میکند.
فهرست مطالب
ماهوارهها چگونه 5G را تکمیل میکنند؟
ماهوارهها میتوانند در سه زمینه اصلی مکمل شبکههای 5G باشند:
- گسترش پوشش به مناطق روستایی و دورافتاده
- ایجاد افزونگی و پشتیبانگیری
- پشتیبانی از Backhaul
برخلاف شبکههای موبایل سنتی و فیبر نوری که وابسته به زیرساخت هستند، ماهوارهها میتوانند در هر نقطه از جهان اتصال اینترنتی فراهم کنند.
ماهوارههای LEO و کاهش تأخیر
ماهوارههای مدار پایین زمین (LEO) به دلیل نزدیکی به سطح زمین (بین 160 تا 2000 کیلومتر) قادر به ارائه اتصال پرسرعت با تأخیر بسیار پایین (حدود 20 میلیثانیه) هستند؛ مشابه شبکههای زمینی. این ویژگی آنها را برای کاربردهای حساس مانند جراحی از راه دور یا خودروهای خودران ایدهآل میسازد.
کاهش هزینههای اتصال ماهوارهای
تا چند سال پیش، ماهوارهها گزینهای بسیار پرهزینه محسوب میشدند. اما صنعت ارتباطات ماهوارهای در سالهای اخیر رشد چشمگیری داشته است. هزینه پرتاب ماهواره به مدار LEO از ۸۵ هزار دلار به ازای هر کیلوگرم در سال 1981 به تنها ۱۰۰۰ دلار در سال 2020 کاهش یافته است.
توسعه ماهوارههای کوچکتر مانند NanoSats و CubeSats نیز به این کاهش هزینه کمک کرده است. هرچند به دلیل پوشش محدود، برای دستیابی به پوشش جهانی نیاز به تعداد بیشتری از این ماهوارهها وجود دارد.
نمونهها:
- Iridium با 66 ماهواره پوشش جهانی ارائه میدهد.
- Swarm با حدود 160 نانوسَت به این هدف دست یافته است.
چالشهای همگرایی (Interoperability)
یکی از موانع موجود این است که بسیاری از اپراتورهای ماهوارهای تجهیزات اختصاصی برای دسترسی به شبکههایشان نیاز دارند. این موضوع یکپارچهسازی با سیستمهای فعلی را دشوار میسازد.
از سال 2017 گروههای صنعتی توصیه کردند که شبکههای غیرزمینی مانند فیبر و ماهواره در فناوری 5G ادغام شوند. اکنون، با پیشرفتهایی مانند چیپست Snapdragon X75 کوالکام که مستقیماً از شبکه ماهوارهای Iridium پشتیبانی میکند، این مسیر سریعتر شده است.
اما چالشها همچنان پابرجاست؛ بهویژه به دلیل تنوع گزینههای ارتباطی مانند:
- 5G NR (New Radio)
- NB-IoT (Narrowband IoT)
- LoRaWAN
آینده: پوشش ترکیبی و فراگیر
روند فعلی نشان میدهد که اپراتورهای زمینی و ماهوارهای به سمت همکاری برای ارائه راهکارهای ترکیبی حرکت میکنند.
مثالها:
- همکاری Kinéis و Deutsche Telekom برای راهکارهای هیبریدی سلولی-ماهوارهای
- دستگاههایی مانند RockREMOTE Rugged که هم از سیمکارت سلولی و هم ماهواره پشتیبانی میکنند
همچنین فناوریهایی در حال توسعه هستند که هر دو اتصال زمینی و ماهوارهای را با یک تراشه RF یکپارچه ارائه دهند؛ مانند LoRa Edge LR1120.
نتیجهگیری: آینده IoT با 5G و ماهوارهها
در نهایت، اتصال پایدار و قابل اعتماد کلید موفقیت هر پروژه IoT است. ماهوارهها هماکنون در حوزههایی چون کشاورزی دقیق، لجستیک و سلامت دیجیتال بهکار گرفته میشوند.
سرمایهگذاری و همکاری بیشتر در این بخش، پتانسیل کامل شبکههای IoT مبتنی بر ماهواره را آزاد خواهد کرد. تا آن زمان، ترکیب ماهواره و 5G انعطافپذیری بینظیری به سازمانها میدهد تا از ظرفیت فضای دیجیتال بهرهبرداری کنند.
منبع: iotforall