העתיד של האינטרנט של הדברים – חיבור לווייני

This post is also available in: English (אנגלית)

כיום, מספר האובייקטים המרכיבים את האינטרנט של הדברים (IoT) גדל במהירות מסחררת – 15 מיליארד המכשירים המחוברים כיום צפויים להפוך לכ-30 מיליארד עד סוף העשור. עם זאת, אחד המחסומים העיקריים של האינטרנט של הדברים הוא השאלה כיצד ניתן לחבר אובייקטים לאינטרנט במקומות ללא תשתית רשת.

התשובה הנוכחית לבעיה מגיעה מלוויינים במסלול נמוך (LEO), למרות שזהו פתרון שעדיין מציג אתגרים משלו. מחקר חדש בראשות שני חוקרים מאוניברסיטת אוברטה דה קטלוניה בחן דרכים לשפר את התיאום בין מיליארדי העצמים המחוברים על פני כדור הארץ לבין הלוויינים באטמוספירה.

על פי Interesting Engineering, מהפכת האינטרנט של הדברים התאפשרה הודות לרשתות תקשורת מרחביות באנרגיה נמוכה (LPWAN) ותשתית יבשתית שנבנתה עבור תקשורת סלולרית. עם זאת, אזורים מרוחקים וכפריים רבים אינם יכולים לגשת לרשתות אלה, ולכן הפתרון המתהווה לאחרונה היה מערכות לוויינים במסלול נמוך.

גיאם בוקט, אחד החוקרים המובילים במחקר, הסביר: "לוויינים במסלול נמוך הינם רלוונטיים במיוחד כשמדובר באינטרנט של הדברים, משום שבעקבות הקרבה שלהם לכדור הארץ הם צריכים פחות כוח שידור כדי להשיג תקשורת אמינה. משמעות הדבר היא כי מכשירים יכולים לחסוך באנרגיה, להאריך את חיי הסוללה ולחסוך בעלויות התחזוקה.

עם זאת, השימוש באפשרות זו עבור האינטרנט של הדברים מביא עמו אתגרים משלו, בעיקר מגבלות הקשורות לאופן שבו הטכנולוגיה עצמה תוכננה – מכשירי האינטרנט של הדברים מופעלים בעיקר על ידי סוללות, ויש להם מחזורי שינה והתעוררות קבועים כדי לחסוך באנרגיה. עם זאת, מאחר שקבוצות לוויינים במסלול נמוך לא מספקות כיסוי רציף וללא הפרעה, אנו מוצאים את עצמנו עם חלונות תקשורת קצרים ולא סדירים. יתר על כן, כדי לסנכרן את הצרכים של האובייקטים המחוברים עם זמני הגישה ללוויינים במסלול נמוך, צריך להיות מסוגלים לחזות היכן כל לוויין יהיה ומתי ייפתח חלון התקשורת.

"הפתרון אנחנו מציעים הוא לסנכרן את צורכי השידור של יישום האינטרנט של הדברים ואת צורכי התקשורת של הרשת מצד אחד, עם זמני הזמינות של הלוויין מצד שני. סנכרון זה מבוסס על היכולת לחזות זמנים אלה באמצעות מודל של מסלול הלוויין החל מנקודה ראשונית ידועה", כך הסביר בוקט.

הפתרון של החוקרים נבדק והניב תוצאות מבטיחות: יחס הגישה ללוויין השתפר בשיעור של עד 99%, מה שמבטיח גישה לטווח ארוך לרשת תוך מזעור צריכת האנרגיה של המכשיר.

"הצעדים הבאים הם להשלים את ניתוח העלות-תועלת של יישום הפתרון, תוך התחשבות ביישומים שונים, רשתות שירות, סוגים של קונסטלציה לוויינית, התקני האינטרנט של הדברים וטכנולוגיות תקשורת; ואז להציע ולהשמיש מצבי חיסכון באנרגיה שמתאימים באופן אוטומטי לצרכי תקשורת ולתנאים המשתנים של רשתות לא יבשתיות", כך סיכמו החוקרים.