Das Fraunhofer IIS testete kürzlich den Einsatz von mioty® für großflächige IoT-Anwendungen über einen GEO-Satelliten. Im Testaufbau sendeten Sender mit integrierten mioty®-Sensorknoten Datenpakete direkt an den Satelliten. Die Übertragung im S-Band bei etwa 2 GHz erfolgte über den Kommunikationssatelliten EchoStar XXI. Die Sender nutzten das TS UNB-Funkprotokoll (Telegram Splitting Ultra Narrow Band) von mioty® ohne spezielle Anpassung für die Satellitenkommunikation.
Die Tests wurden im Rahmen des ARTES-Zukunftsvorbereitungsprogramms der Europäischen Weltraumorganisation durchgeführt.
Bewährte Unterstützung für umfangreiche IoT-Anwendungen:
Mit der mioty®-Übertragungsmethode von Telegram Splitting werden Datenpakete – sogenannte Telegramme – in kleinere Teilpakete aufgeteilt und über verschiedene Frequenzen und Zeiträume übertragen. Diese Methode ist besonders robust gegenüber Störungen und ermöglicht die Versorgung einer großen Anzahl von Sensorknoten.
Um die volle Leistungsfähigkeit des Übertragungssystems umfassend zu testen, erhöhte das Fraunhofer IIS mithilfe eines Signalgenerators virtuell das Volumen der gesendeten Datenpakete enorm. Die Tests zeigten, dass innerhalb eines definierten Versorgungsbereichs und mit einer Systembandbreite von nur 200 kHz bis zu 3,5 Millionen Telegramme pro Tag erfolgreich per Satellit mit mioty® übertragen werden können.
„Dank der Tests konnten wir zeigen, dass die massenhafte Vernetzung von IoT-Sendern via Satellit nicht nur möglich, sondern auch einfach ist. Dies ebnet den Weg für eine völlig neue Anwendungsklasse, in der Sensoren Daten direkt vom Boden zu einem Satelliten übertragen können – unabhängig von der terrestrischen Infrastruktur. Insbesondere Branchen wie Logistik, Transport, Mobilität, Navigation und Landwirtschaft werden enorm von direkten IoT-Satellitenlösungen profitieren, die Konnektivität selbst in den entlegensten Winkeln der Welt ermöglichen“, erklärt Florian Leschka, Gruppenleiter Systementwicklung am Fraunhofer IIS.
Energieeffiziente Endgeräte im Einsatz.
Während der Tests verwendeten die Forscher dasselbe Übertragungsprotokoll wie herkömmliche terrestrische Mioty®-Systeme. Trotz der enormen Entfernung zum Satelliten – rund 38.000 Kilometer – konnten die Endgeräte mit einer ähnlichen Sendeleistung wie terrestrische Netzwerke betrieben werden. Dadurch sind die einzelnen Satelliten-IoT-Sender in der Praxis bemerkenswert energieeffizient und können Daten über Jahre hinweg unabhängig übertragen. Darüber hinaus basiert das Systemdesign der Endgeräte auf der Verwendung kostengünstiger Standardkomponenten, wie beispielsweise der herkömmlichen Stabantenne, die während der Tests zur Datenübertragung eingesetzt wurde.
Die in den Tests verwendeten Endgeräte verfügen über integrierte mioty®-Sensorknoten und basieren auf einer Vorentwicklung des ESA-geförderten Projekts „Energieeffiziente Benutzerterminals für unkoordinierten Massenzugriff via Satellit“ (E2UT). Im Rahmen des E2UT-Projekts wurde in Laborsimulationen bereits gezeigt, dass die Massendatenübertragung mit mioty® auch über Satelliten in der erdnahen Umlaufbahn (LEO) funktioniert.
