2.1 天基物联网的概念[11]
目前,物联网已经进入了人类生产活动的各个领域。因为天基物联网具有传输距离长、覆盖范围广、部署灵活等特点,它已成为物联网的重要组成部分。
2.1.1 内涵
物联网的核心在于使用多种通信技术把各种“物”连接起来,但是在一些偏远地区,特别是在通信基础设施不完善的边远地区(如幅员辽阔的沙漠和海洋),这一点很难实现。天基物联网是解决广域万物互联的有效手段,天基物联网是对地面物联网进行的拓展、补充和完善。
2.1.2 特点
天基物联网是利用各类天基平台实现物联网信息的获取、处理、传输和应用的网络,相比于地面物联网,天基物联网具有许多独特的优势。
(1)覆盖范围广,可以实现全球覆盖。一颗低轨通信卫星的覆盖区的直径可达数千千米,由多颗低轨通信卫星组成的卫星星座可以满足全球覆盖的需求。同时,传感器的布设能够突破地域空间的约束,可部署在地球的任何角落,而且在通信卫星的覆盖区域内,通信卫星与终端之间的距离并不影响通信成本,也易于向大范围运动的各类平台(如飞机、舰船等)提供不间断的网络连接与通信服务。
(2)受天气、地理条件的影响小,可全天时、全天候不间断地工作。由于通信卫星位于太空,地面的地形条件和天气情况对它的影响相对较小,所以天基物联网可实现全天时、全天候不间断地工作。
(3)抗毁性强,系统可靠性高。由于通信卫星被部署在太空中,用户之间的通信不依赖地面的通信网,受人为因素的影响很小,特别是当发生地震、洪涝、台风等自然灾害时,当地的地面通信网很可能会遭到破坏,无法提供服务,但利用卫星通信手段,将依然可以提供正常的物联网通信服务。
(4)系统容量大,可支持海量连接。通信卫星的可用频段很宽,且现阶段被广泛采用的多波束星载天线技术大大提高了系统容量,能够支持海量终端连接需求。尤其是在向海量的大范围运动平台提供网络连接支持与通信服务方面,天基物联网具有非常明显的优势。
表2-1所示为地面物联网与天基物联网的对比。
表2-1 地面物联网与天基物联网的对比