工业4.0：卫星结合LPWAN 建构全球范畴物联网通讯网络

智能家庭、智能工业应用场景一般采用短距区域通信技术，但在广阔无垠的农场或者海上探油平台，则需要另种远距离、低耗能、高效率通信技术，以解决讯号中继站设置困难，以及电源供应不易问题。国际海事卫星组织(Inmarsat)日前宣布与法国低功率广域网络(Low Power Wide Area Networks;LPWAN)服务商Actility共同打造第一个全球范畴物联网通信服务平台。该平台以Actility的LoRaWAN作为前端资料收集的感测网络，同时搭配Inmarsat L波段(L-band)卫星讯号中继做为后端骨干(backbone)网络，透过卫星连接地面上散布各地物联网(IoT)广域网络，卫星讯号和LPWAN联手让地球两端的物件可以彼此相连。该平台初期提供应用范围，主要协助宽广区域通讯的物联网通讯，例如牧场资产追踪、农业管理，以及石油天然气设备监控等领域。这些应用使用到的传感器，不须随时传输大量影音资料，只要固定时间回传约少数字元(byte)资料即可，通常2颗三号电池就能维持10年以上通信需求，十分适合电源供应不易，且低资料传输需求设备。实际应用案例上，澳洲野放牧场过去都以人工方式在广阔无垠的牧场查找走失的牲畜，但透过LPWAN物联网技术只要有牛只远离农场范围或遭遇危险，管理者就会第一时间收到通知，同时可以定期记录牛只位置、动线追踪、健康与其它关键数据。在农业管理部分，在马来西亚偏远油棕树植栽为了善用有限水资源，透过LPWAN传输各处灌溉水源水位数据，以及植物根部土壤湿度，管理者只需将水源送至最需要地方。此外，石油天然气探油平台多处在移动通信网络无法覆盖海上，业者为了实时掌握远程设备状态，透过LPWAN掌握设备运行数据，避免因为故障停工造成庞大损失。目前，跨国的物联网通讯运行模式，大多以LPWAN作为广域感测网络，再透过4G LTE作为后端骨干网络，但4G LTE网络仍无法涵盖全球每个角落，Inmarsat和Actility的联手透过卫星中继，解决移动通信死角的难题。