लोरा अपग्रेड! उपग्रह संचाराला समर्थन मिळेल का, कोणती नवीन अनुप्रयोगं उपलब्ध होतील?

संपादक: युलिंक मीडिया

२०२१ च्या उत्तरार्धात, ब्रिटिश अवकाश स्टार्टअप स्पेसलाकुनाने (SpaceLacuna) चंद्रावरून लोरा (LoRa) परत परावर्तित करण्यासाठी, नेदरलँड्समधील ड्विंगेलू येथील रेडिओ दुर्बिणीचा प्रथमच वापर केला. डेटा संकलनाच्या गुणवत्तेच्या दृष्टीने हा निश्चितच एक प्रभावी प्रयोग होता, कारण त्यातील एका संदेशात तर एक संपूर्ण LoRaWAN® फ्रेमसुद्धा समाविष्ट होती.

लॅकुना स्पीड, सेमटेकच्या लोरा उपकरणांसह एकत्रित केलेल्या सेन्सर्सकडून आणि जमिनीवरील रेडिओ फ्रिक्वेन्सी तंत्रज्ञानाकडून माहिती मिळवण्यासाठी पृथ्वीच्या कमी उंचीवरील कक्षेत फिरणाऱ्या उपग्रहांच्या संचाचा वापर करते. हा उपग्रह दर १०० मिनिटांनी ५०० किलोमीटर उंचीवर पृथ्वीच्या ध्रुवांवरून घिरट्या घालतो. पृथ्वी फिरत असताना, उपग्रह संपूर्ण पृथ्वीला व्यापतात. उपग्रहांद्वारे लोरावान (LoRaWAN) वापरले जाते, ज्यामुळे बॅटरीची बचत होते आणि संदेश जमिनीवरील स्टेशनच्या नेटवर्कमधून जाईपर्यंत थोड्या काळासाठी साठवले जातात. त्यानंतर हा डेटा जमिनीवरील नेटवर्कवरील ॲप्लिकेशनला पाठवला जातो किंवा वेब-आधारित ॲप्लिकेशनवर पाहिला जाऊ शकतो.

यावेळी, लॅकुना स्पीडने पाठवलेला लोरा सिग्नल २.४४ सेकंद टिकला आणि त्याच चिपद्वारे प्राप्त झाला, ज्याचे प्रसारण अंतर सुमारे ७३०,३६० किलोमीटर होते, जे आतापर्यंतचे लोरा संदेश प्रसारणाचे सर्वात लांब अंतर असू शकते.

LoRa तंत्रज्ञानावर आधारित उपग्रह-भूभाग संप्रेषणाच्या बाबतीत, फेब्रुवारी २०१८ मध्ये TTN (द थिंग्ज नेटवर्क) परिषदेत एक महत्त्वाचा टप्पा गाठला गेला, ज्यामुळे उपग्रह इंटरनेट ऑफ थिंग्जमध्ये LoRa लागू करण्याची शक्यता सिद्ध झाली. एका थेट प्रात्यक्षिकादरम्यान, रिसीव्हरने कमी उंचीवरील उपग्रहाकडून LoRa सिग्नल पकडले.

आज, LoRa किंवा NB-IoT सारख्या विद्यमान कमी-ऊर्जा आणि दूर पल्ल्याच्या IoT तंत्रज्ञानाचा उपयोग करून, IoT उपकरणे आणि जगभरातील कक्षेत असलेल्या उपग्रहांमध्ये थेट संवाद साधणे, हे कमी-ऊर्जा WAN बाजाराचा एक भाग मानले जाऊ शकते. जोपर्यंत या तंत्रज्ञानाचे व्यावसायिक मूल्य मोठ्या प्रमाणावर स्वीकारले जात नाही, तोपर्यंत हा एक मनोरंजक अनुप्रयोग आहे.

आयओटी कनेक्टिव्हिटीमधील बाजारपेठेतील उणीव भरून काढण्यासाठी सेमटेकने एलआर-एफएचएसएस सादर केले आहे.

सेमटेक गेल्या काही वर्षांपासून LR-FHSS वर काम करत आहे आणि २०२१ च्या अखेरीस LoRa प्लॅटफॉर्ममध्ये LR-FHSS समर्थनाचा समावेश करण्याची अधिकृत घोषणा केली.

LR-FHSS ला लाँग रेंज – फ्रिक्वेन्सी हॉपिंग स्प्रेडस्पेक्ट्रम असे म्हणतात. LoRa प्रमाणेच, हे एक फिजिकल लेयर मॉड्युलेशन तंत्रज्ञान आहे, ज्याची संवेदनशीलता, बँडविड्थ सपोर्ट इत्यादी बहुतांश कार्यक्षमता LoRa सारखीच आहे.

सैद्धांतिकदृष्ट्या LR-FHSS लाखो एंड नोड्सना आधार देण्यास सक्षम आहे, ज्यामुळे नेटवर्क क्षमतेत लक्षणीय वाढ होते आणि पूर्वी LoRaWAN च्या वाढीला मर्यादित करणारी चॅनल गर्दीची समस्या सुटते. याव्यतिरिक्त, LR-FHSS मध्ये उच्च हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता आहे, स्पेक्ट्रल कार्यक्षमता सुधारून पॅकेट टक्कर कमी करते आणि त्यात अपलिंक फ्रिक्वेन्सी हॉपिंग मॉड्युलेशनची क्षमता आहे.

LR-FHSS च्या एकत्रीकरणामुळे, LoRa हे दाट टर्मिनल्स आणि मोठ्या डेटा पॅकेट्स असलेल्या अनुप्रयोगांसाठी अधिक योग्य ठरते. त्यामुळे, LR-FHSS वैशिष्ट्ये एकत्रित असलेल्या LoRa उपग्रह कार्यक्रमाचे अनेक फायदे आहेत:

१. ते LoRa नेटवर्कच्या दहापट टर्मिनल क्षमतेपर्यंत पोहोचू शकते.

२. ट्रान्समिशनचे अंतर जास्त असून ते ६००-१६०० किमी पर्यंत असते;

३. अधिक मजबूत हस्तक्षेप-विरोधी;

४. व्यवस्थापन आणि तैनाती खर्चासह कमी खर्च साध्य झाला आहे (कोणतेही अतिरिक्त हार्डवेअर विकसित करण्याची आवश्यकता नाही आणि त्याच्या स्वतःच्या उपग्रह संप्रेषण क्षमता उपलब्ध आहेत).

सेमटेकचे LoRaSX1261, SX1262 ट्रान्सीव्हर्स आणि LoRaEdgeTM प्लॅटफॉर्म्स, तसेच V2.1 गेटवे रेफरन्स डिझाइन, हे आधीपासूनच lr-fhss द्वारे समर्थित आहेत. त्यामुळे, व्यावहारिक उपयोगांमध्ये, LoRa टर्मिनल आणि गेटवेचे सॉफ्टवेअर अपग्रेड आणि बदली केल्याने सर्वप्रथम नेटवर्क क्षमता आणि हस्तक्षेप-विरोधी क्षमता सुधारता येते. ज्या LoRaWAN नेटवर्क्समध्ये V2.1 गेटवे तैनात केला गेला आहे, तिथे ऑपरेटर्स सोप्या गेटवे फर्मवेअर अपग्रेडद्वारे हे नवीन फंक्शन सक्षम करू शकतात.

एकात्मिक एलआर – एफएचएसएस
लोरा आपल्या ॲप पोर्टफोलिओचा विस्तार करत आहे.

इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) बाजार संशोधन संस्था असलेल्या बर्गइन्साइटने (BergInsight) सॅटेलाइट आयओटीवर एक संशोधन अहवाल प्रसिद्ध केला आहे. आकडेवारीनुसार, कोविड-१९ च्या प्रतिकूल परिणामांनंतरही, २०२० मध्ये जागतिक सॅटेलाइट आयओटी वापरकर्त्यांची संख्या वाढून ३.४ दशलक्ष झाली. पुढील काही वर्षांत जागतिक सॅटेलाइट आयओटी वापरकर्त्यांची संख्या ३५.८% च्या सीएजीआर (CAGR) दराने वाढून २०२५ पर्यंत १५.७ दशलक्षपर्यंत पोहोचण्याची अपेक्षा आहे.

सध्या, जगातील केवळ १०% प्रदेशांमध्ये उपग्रह संचार सेवा उपलब्ध आहेत, ज्यामुळे उपग्रह आयओटीच्या विकासासाठी एक मोठी बाजारपेठ तसेच कमी-ऊर्जा उपग्रह आयओटीसाठी एक संधी उपलब्ध होते.

LR-FHSS जागतिक स्तरावर LoRa च्या उपयोजनाला चालना देईल. LoRa च्या प्लॅटफॉर्ममध्ये LR-FHSS साठी सपोर्ट जोडल्याने, दुर्गम भागांना अधिक किफायतशीर आणि सर्वव्यापी कनेक्टिव्हिटी प्रदान करण्यास मदत तर होईलच, पण त्याचबरोबर दाट लोकवस्तीच्या भागांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर IoT उपयोजनाच्या दिशेने हे एक महत्त्वपूर्ण पाऊल ठरेल. यामुळे LoRa च्या जागतिक उपयोजनाला अधिक प्रोत्साहन मिळेल आणि नाविन्यपूर्ण अनुप्रयोगांचा अधिक विस्तार होईल.

• उपग्रह आयओटी सेवांना समर्थन द्या

LR-FHSS उपग्रहांना जगभरातील विशाल दुर्गम भागांशी जोडण्यास सक्षम करते, ज्यामुळे नेटवर्क कव्हरेज नसलेल्या भागांमधील स्थान निश्चिती आणि डेटा प्रसारणाच्या गरजा पूर्ण होतात. LoRa च्या उपयोगांमध्ये वन्यजीवांचा मागोवा घेणे, समुद्रातील जहाजांवरील कंटेनर शोधणे, कुरणातील पशुधन शोधणे, पिकांचे उत्पन्न वाढवण्यासाठी बुद्धिमान कृषी उपाययोजना आणि पुरवठा साखळीची कार्यक्षमता सुधारण्यासाठी जागतिक वितरण साधनांचा मागोवा घेणे यांचा समावेश आहे.

• अधिक वारंवार डेटा देवाणघेवाणीसाठी समर्थन

लॉजिस्टिक्स आणि मालमत्ता ट्रॅकिंग, स्मार्ट इमारती आणि उद्याने, स्मार्ट घरे आणि स्मार्ट समुदाय यांसारख्या पूर्वीच्या LoRa अनुप्रयोगांमध्ये, अधिक लांब सिग्नल आणि अधिक वारंवार होणाऱ्या सिग्नल देवाणघेवाणीमुळे हवेतील LoRa मॉड्युलेटेड सेमाफोरची संख्या लक्षणीयरीत्या वाढेल. LoRaWAN विकासामुळे निर्माण होणारी चॅनल गर्दीची समस्या देखील LoRa टर्मिनल्स अपग्रेड करून आणि गेटवे बदलून सोडवली जाऊ शकते.

• घरातील खोलीचे कव्हरेज वाढवा

नेटवर्क क्षमता वाढवण्याव्यतिरिक्त, LR-FHSS त्याच नेटवर्क इन्फ्रास्ट्रक्चरमध्ये अधिक खोलवर इनडोअर एंड नोड्स सक्षम करते, ज्यामुळे मोठ्या IoT प्रकल्पांची स्केलेबिलिटी वाढते. उदाहरणार्थ, LoRa हे जागतिक स्मार्ट मीटर बाजारपेठेतील पसंतीचे तंत्रज्ञान आहे आणि वाढलेले इनडोअर कव्हरेज त्याचे स्थान आणखी मजबूत करेल.

कमी-ऊर्जा उपग्रह इंटरनेट ऑफ थिंग्जमधील अधिकाधिक खेळाडू

परदेशी लोरा उपग्रह प्रकल्प उदयास येत आहेत.

मॅकिन्सेने असा अंदाज वर्तवला आहे की, २०२५ पर्यंत अवकाश-आधारित आयओटीचे मूल्य ५६० अब्ज ते ८५० अब्ज डॉलर्सपर्यंत पोहोचू शकते, आणि कदाचित हेच मुख्य कारण आहे की अनेक कंपन्या या बाजारपेठेच्या मागे लागल्या आहेत. सध्या, जवळपास डझनभर उत्पादकांनी सॅटेलाइट आयओटी नेटवर्किंग योजना प्रस्तावित केल्या आहेत.

परदेशी बाजारपेठेच्या दृष्टिकोनातून, सॅटेलाइट आयओटी हे आयओटी बाजारपेठेतील एक महत्त्वाचे नवोन्मेषाचे क्षेत्र आहे. कमी-ऊर्जा सॅटेलाइट इंटरनेट ऑफ थिंग्जचा एक भाग म्हणून, लोराचा (LoRa) परदेशी बाजारपेठांमध्ये अनेक ठिकाणी वापर होताना दिसला आहे:

२०१९ मध्ये, स्पेस लॅकुना आणि मिरोमिको यांनी लोरा सॅटेलाइट आयओटी प्रकल्पाच्या व्यावसायिक चाचण्या सुरू केल्या, ज्याचा पुढील वर्षी कृषी, पर्यावरण निरीक्षण किंवा मालमत्ता ट्रॅकिंगसाठी यशस्वीपणे वापर करण्यात आला. लोरावानचा वापर करून, बॅटरीवर चालणारी आयओटी उपकरणे त्यांचे सेवा आयुष्य वाढवू शकतात आणि संचालन व देखभालीच्या खर्चात बचत करू शकतात.

IRNAS ने LoRaWAN तंत्रज्ञानाच्या नवीन उपयोगांचा शोध घेण्यासाठी स्पेस लॅकुनासोबत भागीदारी केली, ज्यामध्ये अंटार्क्टिकामधील वन्यजीवांचा मागोवा घेणे आणि मूरिंग ॲप्लिकेशन्स व राफ्टिंगला समर्थन देण्यासाठी सागरी वातावरणात सेन्सर्सचे दाट जाळे तैनात करण्याकरिता LoRaWAN च्या नेटवर्कचा वापर करणे यांचा समावेश आहे.

स्वार्मने (स्पेस एक्सने अधिग्रहित केलेली कंपनी) पृथ्वीच्या निम्न कक्षेत असलेल्या उपग्रहांमध्ये द्विदिशीय संवाद सक्षम करण्यासाठी आपल्या कनेक्टिव्हिटी सोल्यूशन्समध्ये सेमटेकची लोरा उपकरणे समाविष्ट केली आहेत. यामुळे स्वार्मसाठी लॉजिस्टिक्स, कृषी, कनेक्टेड कार्स आणि ऊर्जा यांसारख्या क्षेत्रांमध्ये इंटरनेट ऑफ थिंग्ज (IoT) वापराच्या नवीन संधी निर्माण झाल्या आहेत.

इनमारसॅटने ॲक्टिलिटीसोबत भागीदारी करून इनमारसॅट लोरावान नेटवर्कची स्थापना केली आहे. हे इनमारसॅट एलेरा बॅकबोन नेटवर्कवर आधारित एक व्यासपीठ असून, ते कृषी, ऊर्जा, तेल आणि वायू, खाणकाम आणि लॉजिस्टिक्स यांसारख्या क्षेत्रांतील आयओटी ग्राहकांना विविध प्रकारची उपाययोजना पुरवेल.

शेवटी

परदेशी बाजारपेठेत या प्रकल्पाचे अनेक प्रस्थापित उपयोग आहेत. ओम्निस्पेस, इकोस्टारमोबाईल, लुनार्क आणि इतर अनेक कंपन्या कमी खर्चात, अधिक क्षमतेसह आणि व्यापक व्याप्तीसह आयओटी सेवा देण्यासाठी लोरावानच्या नेटवर्कचा लाभ घेण्याचा प्रयत्न करत आहेत.

जरी लोरा तंत्रज्ञानाचा वापर पारंपरिक इंटरनेट कव्हरेज नसलेल्या ग्रामीण भागांत आणि समुद्रांजवळील प्रदेशांतील उणीवा भरून काढण्यासाठी केला जाऊ शकतो, तरीही “सर्व काही इंटरनेट” ही संकल्पना हाताळण्यासाठी हा एक उत्तम मार्ग आहे.

तथापि, देशांतर्गत बाजारपेठेच्या दृष्टिकोनातून पाहिल्यास, या बाबतीत लोराचा विकास अजूनही प्राथमिक अवस्थेत आहे. परदेशाच्या तुलनेत, त्याला अधिक अडचणींचा सामना करावा लागतो: मागणीच्या बाजूने, इनमारसॅट नेटवर्कचे कव्हरेज आधीच खूप चांगले आहे आणि डेटा दोन्ही दिशांनी प्रसारित केला जाऊ शकतो, त्यामुळे ते फारसे मजबूत नाही; वापराच्या बाबतीत, चीनमध्ये अजूनही तुलनेने मर्यादित आहे, जे प्रामुख्याने कंटेनर प्रकल्पांवर लक्ष केंद्रित करते. वरील कारणांमुळे, देशांतर्गत उपग्रह कंपन्यांना एलआर-एफएचएसएसच्या वापराला प्रोत्साहन देणे कठीण आहे. भांडवलाच्या बाबतीत, मोठ्या अनिश्चितता, लहान किंवा मोठे प्रकल्प आणि दीर्घ कालावधीमुळे या प्रकारचे प्रकल्प मोठ्या प्रमाणावर भांडवली गुंतवणुकीवर अवलंबून असतात.