衛星IoTで到達不可能なものに到達する

地球の隅々まで到達するのが最も難しい場所でデータをキャプチャすることが、IoTプレーヤーが喜んで引き受ける課題であることは当然のことです。
（出典：LoRa Alliance）

モノのインターネット（IoT）とは、データを収集して読み取り、そのデータを活用して、実行可能な貴重な洞察を取得することです。これにより、IoTは、企業が接続性をキーとして使用して、暗号化された小さなメッセージを強力な情報に変換し、産業プロセス、企業運営、および労働者の効率を大幅に向上させる正しい意思決定を行うための大きな可能性を秘めています。

世界のほぼすべての都市部がモバイルブロードバンドネットワークでカバーされており、人口のほぼ85％が2020年の終わりに4Gネットワ​​ークにアクセスできました[1]。いつでもデータにアクセスすることは完了したように見えるかもしれません。現実には、農村部ではまだギャップが存在しています。グローバルテクノロジーアドバイザリー会社のABIResearchによると、2019年には、地上のセルラーネットワークは地球の全表面の20％しかカバーしていませんでした。これにより、十分に活用されていない領域で、かなりの接続拡張の機会が生まれます。ロジスティクス、海事、フリート管理、エネルギー、環境モニタリングなどの業界でグローバルなリーチを必要とする大規模なIoTユースケースのかなりの部分で、地球の最も到達しにくい場所のいくつかでデータをキャプチャすることが課題であることは当然のことです。どんなIoTプレーヤーも喜んで引き受けます。

地上ネットワークを補完するソリューションは、バックホールに衛星を使用する衛星ベースのIoTサービスにあります。衛星は半世紀以上にわたってさまざまな形やサイズでさまざまな目的で使用されてきましたが、電子機器の小型化により、メーカーやソリューションプロバイダーは、低帯域幅のIoTに最適な小型で安価な衛星を提供できるようになりました。これにより、長距離の低電力通信機能を備えた低コストのセンサーが、高価な新しい固定電力インフラストラクチャの必要性を回避して、リモートエリアから衛星ゲートウェイに直接IoTメッセージを送信できるようになります。

これを実現するテクノロジー、標準、およびスマートデバイスのファミリーは、総称して低電力ワイドエリアネットワーク（LPWAN）と呼ばれます。過去10年間の急速な採用のおかげで、接続されたデバイスの数は2017年の1390万から2023年には11億5100万に増加すると予想されています[2]。 どのLPWAN、具体的には、オープンスタンダードのLoRaWAN ^® システム環境にもたらす、費用効果の高い柔軟性です。 LoRaWANは、最大10年間続くデバイスで、長距離、低ビットレート、低消費電力を必要とするIoTアプリケーションを満たすライセンスのない無線周波数スペクトルを使用します。費用対効果の高い方法でネットワーク化できなかった場所や物に簡単にアクセスできるようになりました。それを念頭に置いて、アプリケーションは無限です。

IoT衛星の台頭

長い間、高価な設置、高い衛星打ち上げコスト、および低い帯域幅のために、最後の手段のオプションとして衛星技術が求められていました。しかし、状況は変わりました。過去数年間の衛星ペイロードと打ち上げコストの減少により、急速に成長している大規模な衛星IoTエコシステムが可能になりました。最近の研究は有望な見通しを明らかにしており、世界の衛星市場は2022年までに年間25％成長して34億ドルになると予測されています[3]。 ABI Researchは、2024年までに衛星経由で2400万のIoT接続が確立されると発表しました。

衛星容量と地上セグメントの両方での経済性の向上と技術の進歩と相まって、衛星ネットワークの新しい技術と絶え間なく増加する機能の台頭により、衛星バックホールは世界中で、そして多くの異なるアプリケーションで魅力的な提案になりました。高スループットのデータネットワークが必要です。そして、これは良いことです。オーストラリア中部の牛牧場、メキシコの沸騰する砂漠、ロシアのウラル山脈など、遠隔地のネットワーク展開は、ロジスティクスとコストの面で重大な課題をもたらすだけでなく、人の安全上のリスクも伴います。危険な環境は、インフラストラクチャを構築および保守している人にとって脅威となる可能性があります。衛星技術はこれらのリスクを大幅に軽減します。

住みにくい場所や環境の制限に対するこの無関心に加えて、衛星は簡単かつ安全に展開でき、一貫したサービスの信頼性を提供し、既存のセルラーおよび非セルラーテクノロジーをサポートできます。衛星ネットワークと地上波ネットワークはどちらも同様の容量とデバイスの消費電力を享受しており、ローミングを通じてコラボレーションするユニークな機会があり、常にユビキタスカバレッジを保証します。

LoRaWANと衛星：費用便益方程式の変更

衛星が貴重な情報を受信するには、センサーと通信する必要があります。ここで、LoRaWANが方程式に加わります。 LoRaWAN IoT地上波ネットワークは165か国以上で大規模に展開されていますが、衛星サービスが個人所有のLoRaWANネットワークよりも効果的である可能性がある、遠隔地の接続されていない地域で得られる投資に対する莫大な経済的利益があります。 LoRaWANは、衛星との接続を確立する小型で低コストのセンサーを使用するだけで、海洋工学、地震監視、灌漑性能など、さまざまな困難な大規模な産業活動で大量のデータを取得できます。例として、水力発電所のスマートリモートフローモニタリングがあります。継続的な監視とリアルタイムのリモートデータにより、手動でのオンザロードデータ収集が排除され、時間と費用が節約され、スタッフの安全上のリスクが大幅に軽減されます。このソリューションは、定期的な手動データ収集と比較して、移動時間を80％短縮します。

前述のLoRaWAN対応デバイスの低消費電力により、バッテリーはサービスなしで、またはバッテリーを交換するために人間の介入を必要とせずに、最大10年間持続できます。これはどのように作動しますか？非常に長い距離を移動する貨物コンテナの場合、その多くは接続範囲の完全に外側にあり、既存のソリューションにはGPSなどの電力を消費するプロトコルが含まれます。衛星との接続のおかげで、船舶とそのコンテナは常にネットワークと連絡を取り合い、リアルタイムでデータを報告できます。 LoRaWAN対応デバイスは必要な場合にのみアクティブになるため、データパケットは特定の間隔で送信できます。したがって、デバイスを定期的に再充電する必要はありません。これは、一般的な輸送コンテナを移動するたびにトラッカーを再充電するコストが、追跡デバイスのコストまたは接続料金自体をはるかに超えるため、非常にコストを節約する手法です。

グローバルな接続性のギャップを埋めるのに多くの進歩がありましたが、それなしでまだ生きている何百万もの人々や企業にアクセスをもたらすために行われるべき作業があります。確かなことは、衛星技術が業界全体のゲームチェンジャーとなり、資産がどこに配置されていても、固定されていても移動していても、企業が資産からのデータにアクセスして使用する方法に革命をもたらすことです。多くのアプリケーションがすでに利用可能であり、今後数年間にわたって構築され続けるため、郊外、農村部、遠隔地への信頼性の高いデータ転送によって地域経済やコミュニティが支援される持続可能な地球に一歩近づくことができます。

真にグローバルなIoT接続への答えは、スターの数を少し高くすることです。

参照：

1. 国際電気通信連合開発セクター; デジタル開発の事実と数値の測定 、2020年。
2. ソリューション（ハードウェア：センサー、データ取得システム、ソフトウェアとサービス）、テクノロジー（有線および無線）、エンドユーザーおよび地域別の構造ヘルスモニタリング市場– 2022年までの世界予測（概要はこちら）
3. IoT分析。 LPWAN市場レポート2018-2023。市場規模と展望。