Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen IISMassive Vernetzung von IoT-Sendern über Satellit ist mit mioty® unkompliziert möglich
mioty® goes satellite
Energieeffizientes User Terminal mit integriertem mioty®-Sensorknoten.
Die Vernetzungstechnologie mioty® ermöglicht das gleichzeitige Senden von Datenpaketen einer Vielzahl von Sensorknoten. Dies kann über weite Strecken erfolgen und ist besonders energieeffizient. Für das Internet of Things (IoT) in einem terrestrischen Netz bedeutete das bisher eine Reichweite von bis zu 15 Kilometern.
2021 haben wir in Übertragungstests gezeigt: Die Datenübertragung mit mioty® klappt ohne Anpassung des Funkprotokolls auch per Satellit. Das ebnet den Weg für eine völlig neue Klasse von Anwendungen, in denen Sensoren von der Erde aus Daten direkt an einen Satelliten übertragen können. Insbesondere die Bereiche Logistik, Transport, Mobilität, Schifffahrt und Landwirtschaft werden stark davon profitieren, dass direkte IoT-Lösungen via Satellit auch an den entlegensten Orten der Welt Konnektivität bieten.
Im Test-Set-up funkten die Sender mit integriertem mioty®-Sensorknoten Datenpakete direkt an den Kommunikationssatelliten EchoStar XXI. Dabei nutzten die Sender das mioty®-spezifische Funkprotokoll »Telegram Splitting Ultra Narrow Band (TS-UNB)« ohne besondere Anpassungen für die Satellitenkommunikation. Bei diesem mioty®-spezifischen Übertragungsverfahren werden Datenpakete, sogenannte Telegramme, in kleinere Sub-Pakete aufgeteilt und über Zeit und Frequenz verteilt gesendet. Das Verfahren ist besonders robust gegenüber Störfaktoren und lässt zu, dass eine riesige Anzahl an Sensorknoten bedient werden kann.
Ein IoT-System mit mioty® ermöglicht eine Übertragung von bis zu 3,5 Mio Telegrammen pro Tag per Satellit.
Um die Gesamtkapazität des Übertragungssystems voll auszutesten, wurde während der Tests die Anzahl der gesendeten Datenpakete virtuell massiv erhöht. Insgesamt zeigte sich, dass in einem IoT-System mit mioty® bei nur 200 Kilohertz belegter Bandbreite bis zu 3,5 Millionen Telegramme pro Tag erfolgreich via Satellit übertragen werden können. In der Praxis entspricht das z. B. einer Flotte von knapp 25 000 Fahrzeugen, von denen jedes alle 10 Minuten seine Positionsdaten übermittelt.
Trotz der enormen Distanz zum Satelliten von etwa 38 000 Kilometern konnten die User Terminals bei ähnlicher Sendeleistung wie in terrestrischen Netzen betrieben werden. Dadurch können einzelne Satelliten-IoT-Sender in der Anwendung energieeffizient und über Jahre hinweg autark Daten senden.