物联网

你知道什么是天基物联网吗

发布时间:2020-05-12 12:04:40 所属栏目:物联网 阅读:

倘若按照粗颗粒度划分,互联网的发展大概经历三个阶段:第一代互联网是在固定地点,将计算机与计算机相连;第二代互联网是在随时移动中,将人与人通过手机相连;第三点互联网,就是产业界梦寐以求的“万物互联”,其具备的全时段跟踪每一个细节的特征,会导致“跟踪经济”的产生,也让IoT成为可能。

三代互联网是逐级演进的关系。譬如,“万物互联”就从时间和空间的双向维度,大幅延伸了移动互联网的能力边界:在时间上,人们得以从过去的断续连接,转向实时跟踪;在空间上,只要符合投入产出比,人类就可以将目力所及的任何物体(things),拽至一张巨网中,在数量级上大幅扩张互联网规模。

所以未来IoT的规模有多大?

这并非一个技术问题,甚至不是经济问题,而是一个想象力问题。不同分析机构曾给出过不同答案:250亿,500亿,1000亿,数千亿,甚至上万亿(当然其中很多只是带有RFID的物品,在网上只是“停留片刻”)。我听过最大胆的预测来自《失控》作者凯文·凯利,他在十几年前就表示:在未来,网络节点的数量将超越人类大脑的神经元,世界将诞生一个统一的复杂系统,也就是“One Machine”,它永不崩溃,成为智慧本身,释放出无穷价值。

嗯,考虑到第一代互联网大概只接入10亿台计算机,第二代互联网也只有50-70亿个设备,所谓“One Machine”无疑更应算作一种理论幻想。

甚至在我看来,在2019年,讨论IoT未来有“多少亿”没有意义,因为相比于“多少亿”,我更关心它何时能像移动互联一样普及。而这需要多种因素的合力——比如:完善的通信基础设施,能耗较低的处理器,合适的操作系统,健康的商业模式,等等。

其中,“完善的通信基础设施”,无疑是万物互联的根基。

但易被大多数人忽视的是,这一IoT的坚实根基,至少由两部分构成:地基和天基——嗯,万物互联想要真正无远弗届,除了依赖“地面”,还要抬头“望天”,布局天基物联网。

什么是天基物联网?简单来说就是指发射卫星上天组网,以卫星为基站,为地面用户提供物联网服务。

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那下个问题是:为什么要上天组网?

因为全球仅有5%的海洋面积和20%的陆地面积覆盖了地面通信基站,而把大部分被遗落的盲区面积,纳入到一个本国独立自主的通讯体系,既符合经济利益,也具备一定的社会意义——事实上,广义上的天基物联网,可广泛服务于电力,石油,金融等国家安全领域,以及农业,林业,运输业等国民经济领域。

而用卫星解决这些人类不常出没地区的通讯问题,是投入产出比最高的一种方式:首先,在连接广度上,一个卫星基站覆盖的半径,大约是4G基站的近五百倍,且可服务终端的数量巨大;其次,在连接密度上,不同于人类与通讯设备“休戚与共”的浓烈关系,很多物联网应用的通讯需求较为含蓄,只需点到为止地“一天通信一次”即可,这也让低轨星座能够为物联网提供高效经济的通信服务。

所以按我的理解,在外界对万物互联的期许中,卫星通信与地面通信应算是某种优势互补,最终构建出天地一体的网络环境。

当然,这或许并不容易。想让物联网“上天”,可谓任重道远。

业内皆知的是,相较于国内,国外基于天基信息系统开展的数据采集,监测和控制,在某些领域已经发展非常成熟,譬如大名鼎鼎的Argos系统和Orbcomm系统,在本质上都属天基物联网的范畴。

其中Argos是由法国和美国等国家的航天部门在1978年创建的卫星系统,也是世界上第一套采用多普勒定位技术的卫星,即可用单颗卫星进行定位(全球许多纪录片和科研都在使用这套卫星物联网系统);而美国的Orbcomm系统诞生于1993年,如今也已将市场从科学研究,拓展到农业,电力,交通等诸多领域。

另外,除了现有的几大天基物联网,不少发达国家都计划在未来数年,发射数百颗低轨道卫星组建卫星物联网星座。

而中国目前暂无专用于物联网的商业卫星通信系统——但要知道,至少在理论上,中国即将拥有全球最大的卫星物联网市场,随便举几个例子:譬如中国生产了全球95%的集装箱(天基物联网能够监测海上集装箱的位置和温湿度等状态);全球十大航运公司有三家在中国;且无论是新零售背景下冷链运输水准的不断提高,还是产业互联网发展的迅猛上扬,卫星物联网的市场需求都在持续高涨。