衛星物聯網技術/應用面面觀(2)

NTN和TN的重要差別

(承前文)NTN在移動性方面與地面網路顯著不同。這在低軌衛星(LEO)星系的使用案例中特別明顯，因為即使是固定的使用者設備也會因為衛星的軌道運動而產生頻繁的越區切換。

此外，在地面網路中，根據UE與基地台之間的距離，UE會感受到明顯的訊號強度變化；與之相對，在NTN中，所有UE與衛星的距離皆相近，因此Cell中心和邊緣之間的訊號強度差異不大。這種差異會影響傳統的移動性過程，例如Cell的選擇，這取決於接收到的下行鏈路訊號強度。

衛星IoT使用案例

3GPP Rel 17包括NB-IoT和LTE-M的修訂，使其能支援非地面網路(NTN)，統稱為IoT-NTN。不連續覆蓋的概念是IoT-NTN的獨特之處。與NR-NTN不同，IoT-NTN中的許多使用案例可能不需要UE的連續覆蓋，每隔幾個小時傳輸一次資料便已足夠。

IoT-NTN 為使用稀疏星系的衛星營運商打開了大門，透過提供相鄰Cell的衛星位置表和覆蓋詳細資訊來支援此類操作，使UE能夠預測何時將獲得覆蓋。以下將舉例說明衛星IoT連接的使用案例。

資產追蹤和管理

多模蜂巢式和衛星連接技術具備全球覆蓋能力，因此非常適合資產追蹤應用，可為偏遠或難以到達的地區提供近乎即時的監控。此類技術能夠確保連續連接，提高追蹤資料的準確性和可靠性。在地面基地台的覆蓋範圍內時，可以利用成本較低的蜂巢式連接技術進行資產追蹤，並在偏遠地區無縫移轉至衛星連接。此技術對於追蹤具備重要價值的資產來說至關重要，能夠降低成本並提高營運效率。

農業

在智慧農業中，衛星連接有助於實現即時監測、精確農作(Precision Farming)、天氣預測和全球覆蓋。衛星連接可增強資源管理、作物健康評估和資料驅動的決策，促進農業的永續性和復原力，並補足偏遠地區的連網缺口。

公用事業

衛星連接為公用事業提供了關鍵優勢。即使在偏遠地區，衛星仍能提供無所不在的覆蓋，確保分散基礎建設的無縫資料傳輸。公用事業可即時監控和管理電力線路和變電站等資產，以提高營運效率並減少停機時間。此外，衛星IoT也有助於管理再生能源、最佳化電網穩定性和實現永續發展目標。透過多模蜂巢式和衛星連接技術，公用事業基礎建設在大多數情況下可透過成本較低的蜂巢式技術連網，並在發生自然災害或網路有問題時切換至衛星通訊。

後裝車載資通訊系統

在後裝車載資通訊系統(Aftermarket Telematics)中，衛星IoT可為車輛和設備提供即時追蹤、診斷和遠端管理，有助於提升車隊效率、降低維護成本並提高安全性。此技術可為企業提供全面的洞察，即使在蜂巢式連接斷線的情況下，仍能優化營運並提高客戶滿意度。

衛星IoT連接的未來

整體來說，衛星通訊將為IoT裝置製造商和開發人員帶來哪些效益？衛星適用於多種IoT使用案例，無論是針對經常或僅在少數時候會處於蜂巢式網路覆蓋範圍之外的應用，衛星通訊都能夠作為蜂巢式連接的重要互補技術。此外，衛星通訊也可以作為蜂巢式連接的備用解決方案，強化關鍵應用的韌性。

衛星通訊極具發展潛力，不過，遵循3GPP Rel 17 NTN標準的衛星連接目前尚未完全做好市場準備：星系尚待部署、需要建立蜂巢式和衛星之間的漫遊協議，並且相關晶片組也需要通過認證。儘管如此，對解決方案供應商來說，衛星通訊依舊是令人興奮的商機，可以採用和既有衛星營運商協作的專有解決方案，作為進軍此新興基礎建設市場的跳板，例如u-blox SARA-S5多模蜂巢式和衛星模組。

以SARA-S520BM10模組為例，其為多模LTE-M/NB-IoT/衛星/GNSS模組，也是u-blox第一款遵循ORBCOMM IDP協定的蜂巢式模組，具備定位功能，可同時支援衛星連接和蜂巢式地面網路。此外，該模組也是一款精巧的多模IoT模組，尺寸僅400mm2，適用於新興的衛星IoT應用，並提供準確、可靠的定位功能。UBX-R52/S52則是多頻LTE-M/NB-IoT/衛星晶片組，內建多模蜂巢式和衛星數據機，亦可實現無所不在的連網功能。

過去，多模衛星和蜂巢式連接的部署成本往往過高；現在，IoT裝置製造商將可受惠於成本更低的元件，並運用多模模組，僅在必要時轉換至衛星連接，其餘時間維持成本較低的蜂巢式連接，藉此降低部署成本，進一步擴展IoT的應用範疇。

(本文作者為u-blox蜂巢式產品資深行銷經理)

衛星物聯網技術/應用面面觀(1)

衛星物聯網技術/應用面面觀(2)