• Posted by icasat
• 30 June 2024
• مقالات

تغییر فناوری ها و روندها در سال 2024

قسمت اول

ترجمه : تیم تحریریه ایکاست

اصطلاح "تحول دیجیتال" سال‌هاست که بر سر زبان‌هاست، بنابراین عمر مفید آن به سر رسیده باشد. با این حال، ظهور فناوری‌های نوظهور و بلوغ فناوری‌های عبور کرده از چرخه هیاهو، طوفان کاملی برای یک دگرگونی دیجیتال گسترده ایجاد کرده است. این اصطلاح آشنا در سال 2024 با ظهور اینترنت اشیای بالغ، نسل پنجم در حال توسعه، ملاحظات هوش مصنوعی و گزینه‌های اتصال فراگیر، جانی دوباره خواهد گرفت.

اینترنت اشیا در عمودی و عمودی سازی اینترنت اشیا

در بحث اینترنت اشیاء (IoT)، اغلب بین دو بعد افقی و عمودی تمایز قائل می شویم. "افقی" به تمام اجزای ساختاری یک راهکار IoT اشاره دارد، از جمله دستگاه ها، شبکه ها، پروتکل های ارتباطی و پلتفرم های ابری. شرکت هایی که این عناصر افقی را می فروشند، تمایل دارند از IoT به عنوان چتری گسترده یاد کنند که عناصر فناوری مختلفی را در خود جای داده است. اما این دیدگاه با دیدگاه "عمودی" متفاوت است. دیدگاه عمودی به نیازهای خاص مشتریان و کاربردهایی که قصد پیاده سازی آن را دارند، معطوف می شود. این موارد می تواند شامل مدیریت ناوگان، نگهداری پیش بینی برای تجهیزات کارخانه، کنتورهای هوشمند یا هر تعدادی از سایر موارد استفاده باشد. افراد در بخش عمودی به طور کلی به کاری که انجام می دهند به عنوان IoT فکر نمی کنند. آنها به مورد استفاده فکر می کنند. بنابراین، برای هر کسی که IoT را می فروشد، درک این موضوع که کاربران نهایی دنیا را به همان شکلی که آنها می بینند نمی بینند، بسیار مهم است. این همیشه مورد استفاده است که تقاضا را هدایت می کند، نه فناوری، و دنیای IoT باید بداند چگونه قابلیت های فناوری را در بستر مناسب قرار دهد. فناوری  5G جنبه جالبی دارد که امکان ارائه عملکردهایی خاص مانند کیفیت خدمات بالاتر، تاخیر کمتر یا قابلیت اطمینان بیشتر را فراهم می کند که برای انواع خاصی از پیاده سازی ها مانند اتوماسیون کارخانه یا خدمات اضطراری بسیار مفید خواهد بود. نکته کلیدی این است که قابلیت را در چارچوب نحوه استفاده مشتری از آن ارتباط دهیم. نه "اینترنت اشیاء" و حتی "5G" ، بلکه "مدیریت بلادرنگ" یا "اتصال تضمینی"

MATT HATTON Founding Partner, Transforma Insights

اینترنت اشیاء (IoT) همانند هر بخش دیگری در فناوری، در حال تحول مستمر است. مفهوم IoT که در ابتدا به عنوان ارتباط ماشین به ماشین (M2M) شناخته می‌شد، گسترش یافته و اکنون بر هر "چیزی" قابل اتصال به اینترنت دلالت می‌کند. راه‌حل‌های ارائه شده برای پشتیبانی از IoT عمدتاً "افقی" بودند، شامل سخت‌افزار، پلتفرم و اتصال.

با گسترش فراگیرتر IoT و ارتقای مستمر قابلیت‌های آن از طریق پیشرفت‌های فناوری جدید، فروش مجموعه‌ای گسترده از راه‌حل‌ها به بخش‌های مختلف بازار دیگر کافی نیست.

با توجه به نیازهای متفاوت بخش‌های عمودی در IoT، رویکردهای متفاوتی نیز لازم است. زیرساختی که از یک اپلیکیشن "شهر هوشمند" پشتیبانی می‌کند، نمی‌تواند از یک راه‌حل "مراقبت‌های بهداشتی دیجیتال" حمایت کند.

عرضه‌های افقی در IoT همچنان حیاتی هستند و حتی اهمیت آن‌ها رو به افزایش است. در همین برگه سفید به بررسی تغییرات محیط در اتصال جهانی خواهیم پرداخت که این عنصر حیاتی IoT، بر اجزای مختلف پشته IoT تأثیر می‌گذارد.

اما ارائه همان راه‌حل افقی به یک تولیدکننده که نیاز به سنسورهای صنعتی IoT برای تعمیر و نگهداری پیش‌بینی‌کننده دارد و یک شرکت حمل و نقل که می‌خواهد وسایل نقلیه خود را به دوربین‌های پیشرفته مجهز به هوش مصنوعی (AI) مجهز کند، کارآمد نخواهد بود.

سازمان‌ها باید راه‌حل‌ها و خدمات خود را با بازارهای عمودی تطبیق دهند و اجزای کلیدی مورد نیاز برای خدمت به این بازارها را درک کنند.

ارائه‌های افقی در اینترنت اشیاء همچنان حیاتی هستند و در واقع اهمیت آن‌ها رو به افزایش است. حتی همین برگه سفید به بررسی تغییر محیط در اتصال جهانی می‌پردازد که این عنصر حیاتی IoT، بر بسیاری از اجزای پشته IoT تأثیر می‌گذارد.

هوش مصنوعی: چرخه هایپ

در حالی که خود هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء به تنهایی تاثیرگذار هستند، ما معتقدیم که زمانی که آن‌ها با هم ترکیب می شوند، زمانی که اکوسیستم ها و قابلیت های آنها همگرا می شوند، آن زمان است که به طور واقعی دستخوش تحول می شوند. ترکیب این فناوری ها، سناریویی را ایجاد می کند که در آن می توانید مقدار غیرقابل تصوری از داده را جمع آوری کرده و بدون دخالت انسان، پاسخ های تاثیرگذاری را برای این داده ها باز کنید. ما شاهد هستیم که این راه حل ها در طیف وسیعی از تنظیمات، از فروشگاه های خرده فروشی گرفته تا کف کارخانه ها و تا ماشین هایی که رانندگی می کنیم، اجرا می شوند، این همگرایی در حال رخ دادن است."

JOSH BUILTA Director of IoT Research, Omdia

نیمه دوم سال 2023 شاهد بحث های زیادی در مورد هوش مصنوعی و تأثیر آن بر فناوری، تجارت و جامعه بود. با ادامه این گفتمان، کشمکشی بر سر این موضوع به وجود آمده است که آیا هوش مصنوعی به یک فناوری پیشرو تبدیل خواهد شد که جایگزین سایر فناوری ها شود یا به عنوان یک فناوری همراه، از زیرساخت قوی و اکوسیستم موجود پشتیبانی خواهد کرد.

دامنه کاربرد هوش مصنوعی می تواند در سطوح مختلف باشد، از فعالیت های رویه ای مانند تشخیص چهره در فرودگاه ها تا حوزه گسترده ای مانند رباتیک در تولید، مراقبت های بهداشتی و غیره. برخی از قدیمی ترین کاربردهای هوش مصنوعی به راه حل های مبتنی بر پردازش تصویر تعلق دارند. به عنوان مثال، دوربین های مجهز به هوش مصنوعی در تلماتیک به اسکن تصویری هم داخل و هم خارج کابین کامیون اجازه می دهند. خروج ناایمن از خطوط یا پیچیدن تند می تواند به راننده هشدار داده شود و بدین ترتیب از راننده، وسیله نقلیه و بار محافظت شود. در داخل کابین، رفتار راننده برای شناسایی و جلوگیری از رفتارهای ناایمن مانند استفاده از تلفن همراه یا خستگی کنترل می شود. به راننده به صورت بلادرنگ از طریق سیستم داخل کابین هشدار داده می شود و ویدیو برای آموزش بیشتر به مدیر ناوگان ارسال می شود.

فرصت‌های تلماتیک دیگری می‌تواند دید واضح‌تری از نحوه حرکت کامیون‌های ناوگان ارائه دهد. حصارکشی جغرافیایی به طور سنتی رویکردی برای نظارت بر نحوه خروج کامیون ها از پارکینگ یا رسیدن به مقصد تحویل بوده است، اما نیازمند نقشه برداری دستی اولیه است. با دوربین‌های هوش مصنوعی، کامیون‌ها می‌توانند از میدان دید دوربین عبور کنند - مانند عبور از یک پارکینگ محصور - و دوربین زمان، تاریخ، مکان و خودروی دقیق را ثبت می‌کند. همانطور که قبلاً ذکر شد، سیستم های دوربین شناسایی چهره در فرودگاه ها نیز فرصتی برای کاهش فشار بر نیروی کار و ایجاد کارایی بیشتر برای مسافران است.

یادگیری ماشین (ML) یکی از زیرمجموعه‌های هوش مصنوعی (AI) است که تمرکز بیشتری بر روش‌های الگوریتمی پردازش داده دارد، در حالی که هوش مصنوعی بیشتر به سمت انجام کارها به صورتی شبیه به انسان است.

برخی معتقدند که هیاهوی پیرامون هوش مصنوعی توجه به قدرت یادگیری ماشین و دستاوردهای آن برای سازمان‌ها از طریق بهینه‌سازی، کاهش خطا و غیره را تحت‌الشعاع قرار داده است. یادگیری ماشین این امکان را به ماشین‌ها می‌دهد که با استفاده از الگوریتم‌ها آموزش ببینند و با معرفی داده‌های جدید خود را اصلاح کنند، اما این محدودیت منطق آن است. در بسیاری از موارد استفاده، این قابلیت قدرتمند و انقلابی است. در چنین مواردی، پیش بردن آن به سطح هوش مصنوعی صرفاً ارزش افزوده‌ای ایجاد نمی‌کند. بنابراین سوال این است که آیا صرفاً به دلیل توانایی هوش مصنوعی، باید از آن استفاده کرد؟

ارائه دهندگان خدمات اتصال در حال حاضر شاهد پیاده سازی گسترده یادگیری ماشین در طیف وسیعی از کاربردها هستند. از یک سو، این الگوریتم ها برای درک رفتار غیرعادی سیم کارت ها و دستگاه ها در شبکه به کار گرفته می شوند که به مشتریان و ارائه دهندگان خدمات امکان می دهد به موقع اقدامات لازم را انجام دهند.

به تازگی، شاهد استفاده از ابزارهایی مانند هوش مصنوعی تولیدکننده هستیم که به کاربران کمک می کند بدون نیاز به تخصص تحلیلی، الگوهای رفتاری دستگاه ها را از طریق نمایش به زبان طبیعی درک کنند. در آینده، این نوع موارد استفاده به سیستم های حلقه بسته گسترش خواهند یافت، که در آن از یادگیری ماشین یا هوش مصنوعی برای درک زمینه ها و الزامات استفاده می شود و به جای هشدار دادن صرف به کاربران در مورد رویدادهای خاص، اقدامات خودکار برای بهینه سازی مدیریت دستگاه ها انجام می شود. با افزایش حجم و پیچیدگی سیم کارت های مشتریان، این امر به یک تمایز واقعی در کاهش چالش های مدیریت تبدیل خواهد شد.

بر اساس نظرسنجی های IoT سازمانی ما، می دانیم که بسیاری از شرکت ها خواهان یک راه حل خدمات اتصال کاملاً مدیریت شده هستند، اما هزینه ها مانعی بر سر راه است. یادگیری ماشین یا هوش مصنوعی ممکن است با هزینه های سربار کمتری که معمولاً با چنین رویکرد راهبردی همراه است، مسیر جدیدی به سمت این هدف ایجاد کند.

STEFFEN SORRELL Chief of Research, Kaleido Intelligence

سیستم های هوش مصنوعی برای عملکرد به اتصالی پایدار و قوی سلولار وابسته هستند. با این حال، چنین اتصالی همیشه در سراسر جهان در دسترس نیست. در حالی که اپراتورهای تلفن همراه (MNO)، ارائه دهندگان خدمات اینترنت اشیاء (IoT) و تولیدکنندگان دستگاه های هوش مصنوعی متصل به اینترنت اشیاء برای ارائه اتصالی مطمئن تلاش می کنند، همچنان در راستای توانمندسازی قابلیت های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در دستگاه های اینترنت اشیاء وابسته به اینترنت سلولی، جای پیشرفت وجود دارد. یکی از راه حل های پیشنهادی استفاده از سیم کارت های multi-IMSI می باشد که با اتصال همزمان به چند شبکه، اطمینان از اتصال دائمی را فراهم می کند.

 چالش و نیاز: امنیت، حاکمیت و انطباق

همانطور که جهان ما به سمت ارتباطی فراگیر حرکت می کند، شاهد تغییری قابل توجه در صنعت هستیم. صحبت در مورد امنیت بیشتر می شود و من معتقدم شاهد تغییری خواهیم بود که در آن مسئولیت ایمن سازی راه حل های دیجیتال کمتر بر دوش مشتریان و بیشتر بر روی ارائه دهندگان زیرساخت قرار خواهد گرفت. به طور واضح مشخص شده است که وظیفه اصلی بازیگران زیرساخت، حفاظت از کل اکوسیستم، از جمله اپراتورهای تلفن همراه، اپراتورهای مجازی تلفن همراه و مشتریان سازمانی است، چه به طور مستقیم و چه غیرمستقیم. مهمترین وظیفه، حفاظت از کل زنجیره از دستگاه ها از طریق شبکه و انتقال داده ها به برنامه ("دستگاه به ابر") است. نتیجه این امر، اقدامات امنیتی مبتنی بر شبکه خواهد بود که مشتریان را با امنیت سطح دستگاه، درگیر نکند. هزینه‌های دستگاه‌ها در حال کاهش است که منجر به استفاده تولیدکنندگان از مودم‌های پیچیدگی پایین‌تر می‌شود که به اندازه مودم‌های گوشی‌های هوشمند قوی نیستند. این امر توانایی پشتیبانی از ویژگی‌های امنیتی اضافی مانند رمزگذاری و VPN ها را کاهش می‌دهد، بنابراین امنیت قوی‌تر شبکه را ضروری می سازد. مدلی که به آن نیاز داریم - و آنچه که در آغاز سال 2024 به سمت آن در حال حرکت هستیم - اطمینان می دهد که شبکه ها به اندازه ای امن هستند که بتوانند داده ها را از دستگاه به ابر به روشی ایمن، کارآمد و یکپارچه انتقال دهند. مشتریانی که اقدامات امنیتی خود را دارند باید بتوانند آنها را با ارائه دهندگان زیرساخت ادغام کنند. به جای مواجهه با موانع در ادغام، شبکه‌ها – مانند floLIVE – باید باز، شفاف و یکپارچه باشند تا به مشتریان یا اقدامات امنیتی شخص ثالث ما اجازه دهند تا به طور یکپارچه متصل شوند.

NIR SHALOM floLIVE, CEO

با افزایش استفاده از دستگاه‌های اینترنت اشیاء، نگرانی‌های امنیتی و همچنین چالش‌های مربوط به محل نگهداری داده‌ها نیز افزایش می‌یابد. انتظار می‌رود که در سال جاری شاهد پیشرفت‌های بیشتری در نحوه انجام امنیت و همچنین افزایش چالش‌ها با حاکمیت داده‌ها و چگونگی انطباق با قوانین و مقررات باشیم.

امنیت سخت افزار و اعتماد صفر(Hardware security and Zero trust)

هنگامی که انواع مختلفی از دستگاه ها را برای انتقال داده های مهم به اینترنت متصل می کنیم، خطر ذاتی است.

یکی از بزرگترین چالش ها در امنیت دیجیتال، سخت افزار است. با رشد بازار راه حل های دیجیتال، دستگاه های سخت افزاری بیشتری وارد بازار می شوند، اما به دلیل محدودیت های مالی یا تجربی، ممکن است امنیت دستگاه ها برای همه تولیدکنندگان در اولویت نباشد. دستگاه های سخت افزاری با سیستم عامل منسوخ، رمزگذاری ناکافی، دسترسی محلی ناامن، عدم تغییر رمزهای عبور پیش فرض و آسیب پذیری در سفارشی سازی مورد تهدید قرار می گیرند.

تنها با بررسی سه ماهه دوم سال 2023، 66 درصد از ماژول های اینترنت اشیاء سلولی ارسال شده هیچ امنیت سخت افزاری اختصاصی نداشتند و 29 درصد هیچ ویژگی امنیتی نداشتند.

یک رویکرد نوظهور در امنیت سطح دستگاه، IoT SAFE (اپلیکیشن سیم کارت IoT برای ارتباط امن End-to-End) است که از سیم کارت به عنوان عنصر امنیتی سخت افزاری، که به عنوان "Root of Trust" نیز شناخته می شود، استفاده می کند.

با این کار، امنیت تراشه به ابر به روشی ساده ایجاد می شود، زیرا همه دستگاه ها به سیم کارت نیاز دارند. ادغام امنیت هنگام استفاده از سیم کارت، به طور خودکار دستگاه را به امنیت سطح سخت افزار مجهز می کند و IoT SAFE برای همه فرم های سیم کارت مناسب است که از قفل شدن با یک فناوری خاص جلوگیری می کند.

بر اساس GSMA، IoT SAFE امنیت را با فعال کردن موارد زیر به دست می آورد:

• امکان احراز هویت متقابل (D)TLS امن دستگاه های IoT به یک سرور با استفاده از طرح های امنیتی نامتقارن یا متقارن.
• توانایی محاسبه اسرار مشترک توسط دستگاه های IoT و محرمانه نگه داشتن کلیدهای بلند مدت.
• مدیریت تدارکات و چرخه عمر اعتبارنامه از یک سرویس امنیتی IoT از راه دور.

IoT SAFE رویکردی است که به سمت یک مدل امنیتی مدرن تر و بدون اعتماد برای اینترنت اشیاء کار می کند. همانطور که مایکروسافت توضیح می دهد، دستگاه های اینترنت اشیاء با چالش های امنیتی منحصر به فردی مواجه هستند، از جمله:

• عدم وجود امنیت از همان ابتدا
• مشکلات ادغام با زیرساخت‌های امنیتی موجود
• آسیب‌پذیری‌های امنیتی بالقوه بالا
• قرار گرفتن در معرض خطر بیشتر به دلیل مکان فیزیکی

مدل امنیتی بدون اعتماد به طور کامل این خطرات را پذیرفته و انتظار تهدید را دارد. این مدل از احراز هویت قوی، به‌روزرسانی‌های OTA برای دستگاه‌های سالم و نظارت دقیق پشتیبانی می‌کند.

محلی سازی داده ها

با تبدیل شدن استفاده از داده به رکن اصلی عملیات، حاکمیت داده به موضوعی داغ تبدیل شده است. ابر در نحوه پردازش و ذخیره داده ها انقلابی ایجاد کرده است و به محاسبات توزیع شده اجازه می دهد تا رونقی در راه حل های دیجیتال ایجاد کند.

خدمات و راهکارهای مبتنی بر رایانش ابری، معماری و نرم افزار به گونه ای غیرمتمرکز شده اند که داده ها در آن پردازش و نگهداری می شوند. سرمایه گذاری های سنگین گذشته در مراکز داده، که ریسک مبتنی بر بازگشت سرمایه را در پروژه های مبتنی بر داده ایجاد می کرد، دیگر وجود ندارد.

آزادی استفاده از ابر به سازمان ها اجازه داد تا به سرعت راه حل های دیجیتال را با هزینه کمتر، مدیریت کمتر و آزادی بیشتر مقیاس بندی کنند. ظهور غول های ابر (Hyperscaler)در دهه گذشته اکنون گفتگویی را درباره محل نگهداری داده ها آغاز کرده است. آیا یک سازمان مستقر در استرالیا که از یک ابر بزرگ در ایالات متحده استفاده می کند، باید محل تایید شده خود را به این ابر بزرگ منتقل کند؟

حریم خصوصی داده ها و امنیت سایبری بازیگران مهمی در حاکمیت داده ها و مقررات مربوطه هستند که پیشنهاد و/یا به عنوان قانون الزامی می شوند. این چشم انداز به طور منظم در حال تغییر است و با ظهور موارد استفاده با نیاز شدید به داده بیشتر ( هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی)، حاکمیت داده ها توجه بیشتری را به خود جلب می کند.

ابر و محاسبات را می توان به طرق مختلف تقسیم و غیرمتمرکز کرد. پیچیدگی زیرساخت ابری می تواند حاکمیت داده ها را پیچیده کند، اما یکی از رویکردهای کلیدی برای رعایت مقررات محلی، محاسبات لبه (Edge Computing) است.

تعریف لبه(Defining the Edge)

مفهوم لبه مدت زیادی با ما بوده است و در واقع، قبل از ظهور رایانش ابری وجود داشته است. فناوری های لبه امروزه همچنان بسیار مرتبط هستند و با افزایش تقاضا برای برنامه های مبتنی بر اینترنت اشیا و هوش مصنوعی "حاشیه ای"، اهمیت آنها بیشتر می شود. فناوری های لبه پاسخ های کم تاخیر به رویدادهای محلی حس شده توسط دستگاه های اینترنت اشیاء را امکان پذیر می کنند و با حفظ پردازش محلی، مزایایی مانند اجتناب از هزینه های ارتباطی برای انتقال داده ها به ابر، افزایش انعطاف پذیری و توانایی ادامه عملکرد در صورت خرابی اتصال در مناطق وسیع، و حفظ حریم خصوصی و مالکیت داده ها را ارائه می دهند. فناوری های لبه اغلب برای برنامه های اینترنت اشیاء که از قابلیت های هوش مصنوعی نیز در یک راه حل استفاده می کنند، بسیار مهم هستند و ما انتظار داریم که در سال های آینده تعداد زیادی از این نوع برنامه ها وجود داشته باشد. با این حال، فناوری های لبه یک داروی جهانی نیستند. به احتمال زیاد، راه حل های اینترنت اشیاء مانند آلارم ها و محرک های اولیه، و به ویژه آنهایی که به عمر باتری طولانی نیاز دارند، هرگز از فناوری هایی که امروزه به عنوان لبه شناخته می شوند استفاده نمی کنند، زیرا مصرف انرژی کم در چنین زمینه هایی بسیار مهم است.

JIM MORRISH Founding Partner, Transforma Insights

ایده محاسبات نزدیک به سطح دستگاه، یک مفهوم جدید نیست و در واقع، همان روشی است که پردازش اولیه داده ها انجام می شد. با ظهور اینترنت، محاسبات توزیع شده به سمت سرورها و سپس با افزایش تقاضای داده به سمت ابر منتقل شدند. با گسترش مداوم حجم داده ها، مسئله تاخیر، جزر و مد را به سمت پردازش نزدیک به سطح دستگاه بازگردانده است.

این کار نه تنها می تواند تاخیر را کاهش داده و عملکرد را بهبود بخشد، بلکه می تواند هزینه عملیاتی مرتبط با میزبانی ابری را نیز کاهش دهد و به سازمان مالکیت و کنترل بیشتری بدهد.

علاوه بر این، با اجرای مدل های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین در لبه، برنامه های بلادرنگ می توانند از پیشرفت های چشمگیری بهره مند شوند. این امر امکان ارائه خدمات و کسب و کارهای جدید را فراهم می کند و دیجیتالی کردن برنامه های مدرن که نیاز به پردازش مقادیر بیشتری از داده ها، حتی زمانی که حاوی رسانه های غنی هستند، را ممکن می سازد.

برای مثال، در یک برنامه سازمانی، مقادیر عظیمی از داده های لبه را می توان برای پردازش لحظه ای از طریق مدل های هوش مصنوعی و الگوریتم های یادگیری ماشین اجرا کرد. برای دستگاه های اینترنت اشیاء که از هوش مصنوعی / یادگیری ماشین استفاده می کنند، اتصال متناسب با لبه محاسباتی ضروری است. اعتقاد بر این است که شبکه های سلولی جهانی که از چندین هسته اصلی استراتژیک در سراسر جهان استفاده می کنند، می توانند به پردازش سریعتر داده نزدیک به منبع کمک کنند.

توسعه لبه برای دستگاه های اینترنت اشیاء، به ویژه در دستگاه های کوچک کم مصرف با توان پردازشی محدود، ضروری است. این معماری زمان پاسخ سریع‌تر، حریم خصوصی داده‌های بهتر، امنیت و انعطاف‌پذیری بیشتری در نبود اتصال به ابر ارائه می‌کند - و آن را برای دستگاه‌های حیاتی ایده‌آل می‌کند. با این حال، اجرای اتصال امن به دلیل محدودیت توان پردازشی یک چالش است، که این دستگاه‌ها را آسیب‌پذیر می‌کند، که برای دستگاه‌های حیاتی قابل قبول نیست.

یکی از راه‌حل‌های بالقوه برای رفع این آسیب‌پذیری، استفاده از سیم‌کارت‌های هوشمند است که قادر به احراز هویت با ابر با بیشترین امنیت ممکن هستند.

VERA MIRETSKY Vice President of R&D, FloLIVE

با افزایش قدرت پردازش، رشد تقاضا برای راه‌حل‌های دیجیتالی و لزوم توزیع بار داده‌ها بین منابع مختلف، محاسبات لبه می‌تواند برای بهبود برنامه‌های کاربردی دیجیتال در صنایع مختلف مورد استفاده قرار گیرد.

با این حال، همه رویکردهای لبه یکسان نیستند و تا حد زیادی به مورد استفاده بستگی دارند. دو مورد از رایج ترین حوزه های مرتبط با لبه عبارتند از:

• لبه دستگاه: این روش برای مواردی مناسب است که نیاز به تاخیر کم و کاهش ترافیک برگشتی وجود داشته باشد و در آن بار کاری مستقیماً روی سخت افزار فیزیکی اجرا شود.
• محاسبات لبه محل: این روش به دروازه اینترنت اشیا که به صورت فیزیکی در محل یا مرکز داده داخلی قرار دارد اشاره می کند. این روش برای مواردی مناسب است که حفظ داده های حساس در محل مورد نظر است.

این رویکرد "ابر توزیع شده" باعث بومی سازی محل پردازش و نگهداری داده ها می شود، اما همچنان امکان مدیریت زیرساخت را فراهم می کند و مسئولیت کلی همچنان بر عهده ارائه دهنده خدمات ابری است.

مرجع : FLOLIVE.NET

دانلود فایل کامل مطلب

• Posted by icasat
• 24 June 2024
• مقالات

گردآوری توسط تحریریه ایکاست،‌ خرداد ۱۴۰۳

در اینجا یک نمایش تصویری از جهان AI را ملاحظه می کنید. این نمودار به زیبایی اکوسیستم پیچیده هوش مصنوعی و زیرشاخه های مختلف آن را در بر می گیرد.

هوش مصنوعی:

در بیرونی ترین لایه، ما هوش مصنوعی داریم، که گسترده ترین و فراگیرترین اصطلاح است. هوش مصنوعی به ماشین‌ها و سیستم‌هایی اطلاق می‌شود که برای انجام کارهایی طراحی شده‌اند که معمولاً به هوش انسانی نیاز دارند.

برخی از این وظایف عبارتند از:

پردازش زبان طبیعی: ماشین‌ها را قادر می‌سازد تا زبان انسان را بفهمند و به آن پاسخ دهند.

بینایی کامپیوتری: به ماشین ها اجازه می دهد تا داده های بصری را تفسیر و پردازش کنند.

بازنمایی دانش: ذخیره اطلاعات در مورد جهان به شکلی که یک سیستم کامپیوتری بتواند از آن استفاده کند.

اخلاق مندی هوش مصنوعی: اطمینان از توسعه و استفاده مسئولانه سیستم های هوش مصنوعی.

محاسبات شناختی: شبیه سازی فرآیندهای فکری انسان در یک مدل کامپیوتری.

یادگیری ماشینی (ML):

با حرکت یک لایه به داخل، ML را پیدا می کنیم. این زیرمجموعه هوش مصنوعی شامل سیستم هایی است که از داده ها برای تصمیم گیری و پیش بینی یاد می گیرند. مفاهیم کلیدی عبارتند از:

کاهش ابعاد: ساده سازی داده ها بدون از دست دادن اطلاعات قابل توجه.

یادگیری بدون نظارت: یافتن الگوها در داده ها بدون نتایج از پیش برچسب گذاری شده.

یادگیری تقویتی: یادگیری اقدامات بهینه از طریق آزمون و خطا.

یادگیری گروهی: ترکیب چندین مدل برای بهبود عملکرد.

شبکه های عصبی:

با کاوش عمیق تر، با شبکه های عصبی مواجه می شویم که از ساختار مغز انسان الهام گرفته شده اند. اینها برای بسیاری از قابلیت های پیشرفته هوش مصنوعی ضروری هستند. مولفه ها عبارتند از:

پرسپترون ها: ساده ترین نوع شبکه عصبی.

شبکه های عصبی کانولوشنال: متخصص در پردازش داده های بصری.

شبکه های عصبی مکرر: داده های متوالی مانند سری های زمانی را مدیریت می کند.

پرسپترون های چندلایه: شبکه هایی با لایه های متعدد بین ورودی و خروجی.

توابع فعال سازی: توابعی که خروجی یک شبکه عصبی را تعیین می کنند.

پس انتشار: روشی برای آموزش شبکه های عصبی.

یادگیری عمیق:

در شبکه های عصبی، ما حوزه یادگیری عمیق را داریم. این زیرمجموعه شامل شبکه‌هایی با لایه‌های متعدد (از این رو "عمیق") است و شامل:

شبکه های عصبی عمیق: شبکه هایی با چندین لایه پنهان.

شبکه های مهاجم مولد: شبکه هایی که داده های جدیدی مشابه داده های ورودی تولید می کنند.

یادگیری تقویتی عمیق: ترکیب یادگیری عمیق با یادگیری تقویتی.

هوش مصنوعی مولد:

در هسته این تصویر، هوش مصنوعی مولد را پیدا می کنیم که در مورد ایجاد محتوای جدید است. این شامل:

مدل سازی زبان: پیش بینی کلمه بعدی در یک دنباله.

معماری ترانسفورماتور: مدلی که داده های متوالی را به طور موثر مدیریت می کند، که برای NLP بسیار مهم است.

مکانیسم توجه به خود: به مدل ها اجازه می دهد تا روی قسمت های مختلف دنباله ورودی تمرکز کنند.

درک زبان طبیعی: درک و تولید زبان انسانی.

سیستم های گفتگو: سیستم های هوش مصنوعی که می توانند با انسان ها گفتگو کنند.

انتقال یادگیری: استفاده از دانش یک کار برای بهبود عملکرد در کار دیگر.

با درک این لایه ها، بینشی در مورد قابلیت ها و پتانسیل فناوری های هوش مصنوعی به دست می آوریم.

دانلود مقاله 

• Posted by icasat
• 15 June 2024
• مقالات

نویسنده Hema Kadia, TeckNexus

منظومه های ماهواره‌ای شبکه‌های پیشرفته‌ای از ماهواره‌های دارای موقعیت استراتژیک هستند که برای ارائه پوشش جهانی گسترده و غلبه بر محدودیت‌های سیستم‌های ماهواره‌ای قدیمی طراحی شده‌اند. آنها در ارتباطات جهانی به ویژه در عصر 5G مهم هستند و اتصالات با سرعت بالا و تاخیر کم را ممکن می‌سازند. منظومه های ماهواره‌ای مختلف در ارتفاعات مختلف کار می کنند.  مدار زمین ثابت (GEO)، مدار زمین متوسط ​​(MEO) و مدار زمین پایین (LEO)  هر کدام دارای مزایا و چالش های منحصر به فردی هستند. با ظهور 5G این منظومه های ماهواره ای نه تنها اتصال فوق سریع را فراهم می کنند، بلکه شکاف دیجیتالی را نیز پر خواهند کرد و اطمینان حاصل می کنند که تمام گوشه های جهان به اینترنت دسترسی دارند. شرکت هایی مانند استارلینک اسپیس ایکس (SpaceX) و پروژه کویپر آمازون(Kuiper) در این زمینه پیشگام هستند. با این حال، در حالی که فرصت‌ها بسیار زیاد هستند، چالش‌هایی مانند مدیریت تداخل، زباله‌های فضایی و موانع نظارتی همچنان باقی هستند.

• رسیدن به قله های جدید، مقدمه ای بر منظومه های ماهواره ای

منظومه های ماهواره ای شبکه پیشرفته ای از ماهواره ها را نشان می دهد که به طور استراتژیک در مدارهای مختلف توزیع شده اند تا به پوشش جهانی جامع دست یابند. آنها طراحی شده اند تا به عنوان یک سیستم یکپارچه با هم کار کنند، بر محدودیت های شبکه های ماهواره ای غلبه کنند و نقش مهمی در تقویت ارتباطات جهانی ایفا کنند. ساختار یک منظومه ماهواره ای در درجه اول به الزامات مأموریت بستگی دارد، که ممکن است از مطالعات هواشناسی رصد زمین تا ارتباطات راه دور متفاوت باشد. در زمینه ارتباطات، آنها زیرساخت مهمی را ارائه می دهند که امکان انتقال داده با سرعت بالا، خدمات ارتباطی بدون وقفه و اتصال گسترده را فراهم می کند.

منظومه ماهواره ای بر اساس ارتفاع مداری خود به سه دسته تقسیم می شوند: مدار زمین ثابت (GEO)، مدار زمین متوسط ​​(MEO) و مدار پایین زمین (LEO) . هر یک از این گونه‌های منظومه ماهواره ای دارای ویژگی‌های خاصی هستند که بر طراحی و عملکرد شبکه تأثیر می‌گذارند و در نتیجه نقش مهمی در برآوردن نیازهای ارتباطی متنوع دنیای متصل ما دارند.

• مدار زمین ثابت (GEO)

منظومه های ماهواره ایGEO در ارتفاع تقریباً 36000 کیلومتری از زمین قرار دارند. به دلیل ارتفاع زیاد، ماهواره های GEO پوشش گسترده ای ارائه می دهند و به ویژه برای خدمات پخش مفید هستند. با این حال، آنها از تاخیر بالایی رنج می برند و مناطق قطبی را پوشش نمی دهند.

• مدار متوسط ​​زمین (MEO)

 منظومه های ماهواره ایMEO  بین 2000 تا 36000 کیلومتر بالای زمین قرار دارند. ماهواره های موجود در MEO  تعادلی بین منطقه پوشش و تأخیر ارائه می دهند. آنها معمولا برای سیستم های ناوبری مانند GPS استفاده می شوند.

• مدار پایین زمین (LEO)

منظومه های ماهواره ایLEO در ارتفاعات زیر 2000 کیلومتر کار می کنند. آنها به دلیل نزدیکی به زمین، تاخیر کمتری دارند و سرعت انتقال داده بالاتری دارند. این آنها را برای ارائه خدمات اینترنت پهن باند، به ویژه در مناطقی که شبکه های زمینی امکان پذیر یا مقرون به صرفه نیستند، ایده آل می کند.

• اصول طراحی منظومه های ماهواره ای

طراحی منظومه های ماهواره‌ای شامل چندین ملاحظات حیاتی برای بهینه‌سازی پوشش، ظرفیت و تأخیر است. این فرآیند شامل تصمیم گیری آگاهانه در مورد تعداد ماهواره ها، مدار و ارتفاع آنها، شیب و فاصله است.

• تعداد ماهواره ها

تعداد ماهواره ها در یک منظومه ماهواره ای در تعیین پوشش و ظرفیت شبکه بسیار مهم است. ماهواره های بیشتر به معنای پوشش گسترده تر و ظرفیت بالاتر است، اما پیچیدگی و هزینه شبکه را نیز افزایش می دهد.

• مدار و ارتفاع ماهواره

انتخاب مدار و ارتفاع به طور قابل توجهی بر عملکرد شبکه تأثیر می گذارد. همانطور که در بخش قبل بحث شد، منظومه ماهواره ایGEO، MEO و LEO هر کدام دارای مزایا و معایب منحصر به فرد خود در مورد پوشش، تاخیر و نرخ داده هستند.

• شیب مداری (Inclination)

شیب مدارهای ماهواره، پوشش عرض جغرافیایی منظومه ماهواره ای را مشخص می کند. به عنوان مثال، منظومه ماهواره ای با شیب بیشتر می تواند عرض های جغرافیایی بالاتری را پوشش دهد، که برای ایجاد ارتباط در مناطق قطبی بسیار مهم است.

• فاصله بین ماهواره ای

فاصله بین ماهواره ها در یک منظومه ماهواره ای بر توانایی شبکه برای مدیریت بارهای ترافیکی و حفظ کیفیت خدمات ثابت تأثیر می گذارد. فاصله مناسب برای جلوگیری از تداخل سیگنال بین ماهواره ها ضروری است. در حالی که این اصول طراحی به عنوان یک راهنما عمل می کنند، همچنین ضروری است که مبادلات مربوط به این تصمیمات را تایید کنیم. به عنوان مثال، در حالی که افزایش تعداد ماهواره ها می تواند پوشش و ظرفیت را افزایش دهد، همچنین می تواند منجر به هزینه های بالاتر استقرار و نگهداری، افزایش تداخل سیگنال و زباله های فضایی بیشتر شود. بنابراین، دستیابی به تعادل بهینه بین این عوامل مختلف، در قلب طراحی موثر منظومه ماهواره ای ماهواره قرار دارد.

• نقش منظومه ماهواره ای در توانمندسازی شبکه های 5G

طلوع عصر 5G نوید دهنده مرحله جدیدی برای ارتباطات از راه دور است که با سرعت فوق العاده بالا، تأخیر کم و اتصالات بسیار قابل اعتماد مشخص می شود. یکی از توانمندسازهای کلیدی این فناوری دگرگون کننده منظومه ماهواره ای است، به ویژه آنهایی که در مدار پایین زمین (LEO) قرار دارند. منظومه ماهواره ای LEO به دلیل نزدیکی به زمین به طور منحصر به فردی برای ارائه اتصالات کم تأخیر و پهنای باند بالا در 5G قرار دارند. با زمان های رفت و برگشت به طور بالقوه کمتر از 10 میلی ثانیه، این منظومه های ماهواره ای می توانند از برنامه های بلادرنگ مانند رانندگی خودکار، جراحی از راه دور، و تجربیات واقعی افزوده و مجازی همه جانبه پشتیبانی کنند. منظومه ماهواره ای علاوه بر فعال کردن اتصالات با کارایی بالا، نقشی حیاتی در گسترش پوشش 5G به مناطق محروم ایفا می کند.

شبکه های 5G زمینی در حالی که قادر به ارائه نرخ داده بالا هستند، به دلیل محدودیت های جغرافیایی محدود هستند. آنها برای ارائه اتصال در مکان‌های دورافتاده روستایی و صعب العبور تلاش می‌کنند تا شکاف ارتباطاتی را برطرف‌کنند. منظومه های ماهواره‌ای می‌توانند با ارائه خدمات 5G به این مناطق محروم، این شکاف را پر کنند و اتصال جهانی و فراگیر را تضمین کنند. علاوه بر این منظومه های ماهواره ای انعطاف پذیری شبکه های 5G را افزایش می دهند. در مواردی که شبکه زمینی به دلیل بلایای طبیعی، حملات سایبری یا سایر شرایط اضطراری خراب می شود، شبکه های ماهواره ای می توانند یک نسخه پشتیبان تهیه کنند و از تداوم خدمات ارتباطی حیاتی اطمینان حاصل کنند. در نهایت، منظومه های ماهواره ای اتصال جهانی اینترنت اشیا (IoT) را فعال می کنند. در عصر 5G جایی که ارتباطات عظیم ماشینی به واقعیت تبدیل می‌شوند، منظومه ماهواره‌ای اتصال میلیاردها دستگاه اینترنت اشیا را در سراسر جهان تسهیل می‌کنند. این امر به ویژه برای برنامه هایی که نیاز به پوشش گسترده ای دارند، مانند ردیابی دارایی، نظارت بر محیط زیست، و کشاورزی هوشمند، مرتبط است.

• پیشگامان در آسمان، مطالعات موردی منظومه ماهواره ای

مفهوم منظومه ماهواره ای از تئوری به عمل منتقل شده است و چندین شرکت در حال برنامه ریزی یا استقرار شبکه های خود هستند. در این بخش، به مطالعات موردی منظومه ماهواره‌ای موجود و برنامه‌ریزی‌شده، از جمله استارلینک اسپیس ایکس (SpaceX Starlink)، پروژه کویپر آمازون (Kuiper)، و وان وب (OneWeb) خواهیم پرداخت.

SpaceX Starlink

استارلینک که توسط اسپیس ایکس ایلان ماسک رهبری می‌شود یکی از جاه‌طلبانه‌ترین منظومه ماهواره‌ای LEO است. تا جولای 2023، 4519 ماهواره استارلینک در مدار هستند که از این تعداد 4487 ماهواره عملیاتی هستند. استارلینک گفته است که در نهایت می خواهد تا 42000 ماهواره را به فضا بفرستد. هدف اصلی ارائه دسترسی به اینترنت مقرون به صرفه و پرسرعت به گوشه های دورافتاده جهان است. استراتژی طراحی و استقرار منظومه ماهواره ای که توسط Starlink اتخاذ شده است، پتانسیل منظومه های ماهواره ایLEO را در ارائه خدمات 5G نشان می دهد.

• Kuiper

پروژه کویپر آمازون قصد دارد مجموعه ای از 3236 ماهواره LEO را مستقر کند. همانند Starlink، هدف اولیه Project Kuiper ارائه اتصال به اینترنت پهن باند برای جوامع بدون خدمات در سراسر جهان است. اگرچه هنوز در مراحل اولیه است، پروژه کویپر نشان دهنده سرمایه گذاری قابل توجهی در منظومه ماهواره ای و نقش آنها در گسترش شبکه های 5G است.

• OneWeb

هدف OneWeb ایجاد یک شبکه اتصال پهن باند جهانی از طریق مجموعه ای متشکل از 648 ماهواره LEO است. پس از مواجهه با ورشکستگی و بازگشت متعاقب آن، OneWeb گام های مهمی در راه اندازی مجموعه خود برداشته است. تلاش‌های OneWeb پتانسیل منظومه ماهواره‌ای را برای کمک به اکوسیستم 5G و چالش‌های مرتبط با چنین پروژه‌های جاه‌طلبی نشان می‌دهد.

این مطالعات موردی بینش های ارزشمندی را در مورد طراحی، اجرا و عملکرد منظومه ماهواره ای ارائه می دهد. آنها همچنین بر پتانسیل خود در شکل دادن به آینده شبکه 5G تأکید می کنند و نقش دگرگون کننده ای را که این منظومه ماهواره ای می توانند در اتصال جهانی ایفا کنند، برجسته می کنند.

• چالش ها و فرصت ها در طراحی شبکه های منظومه ماهواره ای

طراحی شبکه های منظومه ماهواره ای یک تلاش پیچیده است که با چالش های فنی و غیر فنی متعددی مشخص شده است. از جمله این موارد می توان به مدیریت تداخل، ملاحظات نظارتی، عوامل هزینه و مسائل پایداری مانند زباله های فضایی اشاره کرد.

• مدیریت تداخل

مدیریت تداخل یک چالش فنی مهم است، زیرا کارکرد همزمان هزاران ماهواره می تواند منجر به تداخل ارتباط بین ماهواره و ماهواره به زمین شود. تکنیک‌های پیشرفته پردازش سیگنال و شکل‌دهی پرتو دینامیکی (Beamforming) برای مدیریت این موضوع ضروری است.

• مقررات و الزامات مجوز

از جنبه غیر فنی اپراتورهای ماهواره ای با شبکه پیچیده ای از مقررات بین المللی و الزامات مجوز روبرو هستند که در حوزه های فضایی متفاوت است. هزینه بالای استقرار و نگهداری شبکه ماهواره ای چالش دیگری است که اغلب به سرمایه گذاری خصوصی یا بودجه عمومی نیاز دارد.

• زباله‌های فضایی و پایداری بلندمدت

 افزایش سریع تعداد ماهواره‌ها در مدار نگرانی‌هایی را در مورد زباله‌های فضایی و پایداری طولانی‌مدت فعالیت‌های فضایی ایجاد می‌کند. اقداماتی برای کاهش ایجاد زباله و اطمینان از خروج پایان عمر ماهواره ها از ملاحظات ضروری در طراحی منظومه ماهواره ای است. با وجود این چالش ها، منظومه های ماهواره ای فرصت های بسیار زیادی را ارائه می دهند. آنها می توانند اتصال جهانی را به ویژه در مناطق دورافتاده و محروم گسترش دهند. این منظومه ها می‌توانند انعطاف‌پذیری شبکه را افزایش داده و در صورت خرابی شبکه زمینی به عنوان پشتیبان عمل کنند. علاوه بر این با 5G آنها می توانند از برنامه های پیشرفته ای که به پهنای باند بالا و تاخیر کم نیاز دارند پشتیبانی کنند.

• روندها و فناوری های نوظهور در شبکه های منظومه ماهواره ای

حوزه شبکه های منظومه ماهواره ای با روندها و فناوری های نوظهور رو به توسعه است که شامل یک روند قابل توجه در ادغام شبکه های ماهواره ای و زمینی است که امکان اتصال جهانی یکپارچه را فراهم می کند.

• کوچک‌سازی ماهواره‌ها

از نظر فناوری پیشرفت‌های فناوری ماهواره‌ای، مانند کوچک‌سازی ماهواره‌ها (CubeSats و NanoSats)، منظومه ماهواره‌ای را از نظر اقتصادی مقرون به صرفه‌تر می‌کند. این پیشرفت های تکنولوژیکی امکان استقرار منظومه ماهواره ای بزرگ از ماهواره های کوچک و سبک را فراهم می کند و هزینه های پرتاب را کاهش می دهد.

• شبکه های نرم افزاری تعریف شده در فضا

 ظهور شبکه های نرم افزاری تعریف شده در فضا نحوه مدیریت منظومه های ماهواره ای را متحول می کند. این امر تخصیص پویا منابع، مسیریابی تطبیقی ​​و پیکربندی‌های بار قابل انعطاف را ممکن می‌سازد، در نتیجه عملکرد و انعطاف‌پذیری شبکه را افزایش می‌دهد.

• هوش مصنوعی و یادگیری ماشین

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین تاثیر عمیقی بر طراحی و مدیریت شبکه دارند. آنها برای بهینه سازی طراحی منظومه، پیش بینی و کاهش تداخل، مدیریت ترافیک و افزایش امنیت سایبری استفاده می شوند.

• آینده ای روشن برای شبکه های منظومه ماهواره ای

نکته کلیدی اهمیت فزاینده منظومه ماهواره ای در عصر 5G است. با وجود چالش های فنی و غیر فنی مزایای بالقوه این منظومه ماهواره ای بسیار زیاد است. با حرکت رو به جلو می توان انتظار رشد و نوآوری مداوم در این زمینه را داشت. ادغام شبکه‌های ماهواره‌ای و زمینی احتمالاً با پیشرفت‌های فناوری و تلاش‌های استانداردسازی یکپارچه‌تر خواهد شد. در همین حال، گرایش‌هایی مانند شبکه‌سازی نرم‌افزاری در فضا و استفاده از هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی، قابلیت و انعطاف‌پذیری منظومه ماهواره‌ای را بیشتر خواهد کرد. فراتر از پیشرفت های تکنولوژیکی، تأثیرات اجتماعی و فرصت های تجاری بسیار گسترده است. منظومه ماهواره ای این پتانسیل را دارند که شکاف دیجیتالی را برطرف، توسعه اجتماعی اقتصادی را تقویت، خدمات جدید را فعال و بازارهای جدید ایجاد کنند.

دانلود مقاله 

• Posted by icasat
• 10 June 2024
• مقالات

(قسمت دوم- ارتباط ماهواره و فناوریهای تلفن همراه مثل LTE و 5G)

مصاحبه، گردآوری و ویرایش: ‌علی مرشدسلوک

رابطه VSAT  با 5G  و6G  و LTE و کلا فناوریهای ارتباطی موبایل یا تلفن همراه چیست؟

هومص:

VSAT (ترمینال با عرض دیش دیافراگم کوچک) یا وی‌سَت، 5G و 6G همگی به فناوری‌های ارتباطی مرتبط هستند، اما در حوزه‌های مختلف کار می‌کنند و اهداف مشخصی را دنبال می‌کنند. در اینجا مروری بر روابط آنها است:

VSAT: فناوری VSAT برای ارتباطات مبتنی بر ماهواره استفاده می شود. این شامل استفاده از پایانه های ماهواره ای کوچک برای برقراری ارتباط دو طرفه با یک ماهواره زمین ثابت یا غیر زمین ثابت است. سیستم‌های VSAT معمولاً برای برنامه‌های کاربردی مختلف، از جمله دسترسی به اینترنت، شبکه‌های داده خصوصی، و ارتباطات صوتی در مناطق دورافتاده یا ضعیف استفاده می‌شوند. آنها به ویژه برای ارائه اتصال در مکان هایی که زیرساخت های زمینی محدود یا وجود ندارد مفید هستند.

رابطه VSAT  با 5G  و6G  و LTE و کلا فناوریهای ارتباطی موبایل یا تلفن همراه چیست؟

هومص:

VSAT (ترمینال با عرض دیش دیافراگم کوچک) یا وی‌سَت، 5G و 6G همگی به فناوری‌های ارتباطی مرتبط هستند، اما در حوزه‌های مختلف کار می‌کنند و اهداف مشخصی را دنبال می‌کنند. در اینجا مروری بر روابط آنها است:

VSAT: فناوری VSAT برای ارتباطات مبتنی بر ماهواره استفاده می شود. این شامل استفاده از پایانه های ماهواره ای کوچک برای برقراری ارتباط دو طرفه با یک ماهواره زمین ثابت یا غیر زمین ثابت است. سیستم‌های VSAT معمولاً برای برنامه‌های کاربردی مختلف، از جمله دسترسی به اینترنت، شبکه‌های داده خصوصی، و ارتباطات صوتی در مناطق دورافتاده یا ضعیف استفاده می‌شوند. آنها به ویژه برای ارائه اتصال در مکان هایی که زیرساخت های زمینی محدود یا وجود ندارد مفید هستند.

5G: فناوری 5G پنجمین نسل از فناوری شبکه تلفن همراه است که جایگزین 4G وLTE شده است. این برنامه به گونه ای طراحی شده است که سرعت داده به طور قابل توجهی سریعتر، تأخیر کمتر و ظرفیت شبکه افزایش یافته در مقایسه با نسخه های قبلی خود ارائه دهد. شبکه‌های 5G عمدتاً زمینی هستند و برای دستیابی به اهداف عملکردی خود به ترکیبی از استقرار سلول‌های کوچک، فناوری عظیم MIMO   Multiple_Input_Multiple_Output و طیف موج میلی‌متری فرکانس بالا متکی هستند. انتظار می‌رود 5G طیف گسترده‌ای از برنامه‌ها را فعال کند، از جمله پهنای باند موبایل پیشرفته، ارتباطات با تأخیر کم فوق‌العاده قابل اعتماد (URLLC) و ارتباطات عظیم از نوع ماشین (mMTC).

6G: فناوری 6G نسل آینده فرضی فناوری بی سیم است که در حال حاضر در مراحل اولیه تحقیق و توسعه است. در حالی که 5G هنوز در مرحله استقرار جهانی است، محققان و سهامداران صنعت در حال بررسی الزامات و قابلیت های بالقوه 6G هستند. 6G برای پیشرفت بیشتر قابلیت‌های ارتباطات بی‌سیم، به طور بالقوه ارائه نرخ داده‌های سریع‌تر، تأخیر بسیار کم و پشتیبانی از فناوری‌های نوظهور مانند ارتباطات هولوگرافیک، هوش مصنوعی پیشرفته، و برنامه‌های کاربردی واقعیت توسعه‌یافته فراگیر (XR) پیش‌بینی شده است.

رابطه: رابطه بین VSAT، 5G و 6G در نقش مکمل آنها در چشم انداز گسترده تر فناوری های ارتباطی نهفته است. در حالی که VSAT در درجه اول نیاز به اتصال مبتنی بر ماهواره را برطرف می کند، 5G بر بهبود شبکه تلفن همراه زمینی تمرکز دارد و 6G چشم اندازی برای تکامل آینده ارتباطات بی سیم است. با ادامه پیشرفت فناوری، ممکن است فرصت هایی برای همگرایی یا ادغام بین این حوزه ها وجود داشته باشد تا اتصال یکپارچه، با ظرفیت بالا و همه جا برای طیف وسیعی از کاربردها و موارد استفاده فراهم شود.

چرا گفته می شود 5G بخشی از VSAT است یا برعکس؟

هومص:

این جمله که "5G بخشی از VSAT است یا بالعکس" ممکن است یک سوء تفاهم یا ارائه نادرست از رابطه بین این فناوری ها باشد. واضح است که VSAT، 5G و نسل‌های بالقوه آینده فناوری بی‌سیم (مانند 6G) فناوری‌های مجزا و مجزایی هستند که در حوزه‌های مختلف کار می‌کنند و اهداف متفاوتی را دنبال می‌کنند.

VSAT (ترمینال دیافراگم بسیار کوچک) یک فناوری است که برای ارتباطات مبتنی بر ماهواره استفاده می شود. این شامل استفاده از پایانه های ماهواره ای کوچک برای برقراری ارتباط دو طرفه با یک ماهواره زمین ثابت یا غیر زمین ثابت است. سیستم‌های VSAT معمولاً برای برنامه‌های کاربردی مختلف، از جمله دسترسی به اینترنت، شبکه‌های داده خصوصی، و ارتباطات صوتی در مناطق دورافتاده یا ضعیف استفاده می‌شوند.

از سوی دیگر، 5G، پنجمین نسل از فناوری شبکه تلفن همراه است که برای ارائه سرعت داده‌های بسیار سریع‌تر، تأخیر کمتر و افزایش ظرفیت شبکه در مقایسه با نسل‌های قبلی خود طراحی شده است. شبکه‌های 5G عمدتاً زمینی هستند و برای دستیابی به اهداف عملکردی خود به ترکیبی از استقرار سلول‌های کوچک، فناوری عظیم MIMO (Multiple_Input_Multiple_Output) و طیف موج میلی‌متری فرکانس بالا متکی هستند.

در مورد 6G، نسل آینده فرضی فناوری بی سیم است که در حال حاضر در مراحل اولیه تحقیق و توسعه است. در حالی که 5G هنوز در مرحله استقرار جهانی است، محققان و سهامداران صنعت در حال بررسی الزامات و قابلیت‌های بالقوه 6G هستند و نرخ‌های داده سریع‌تر، تأخیر بسیار کم و پشتیبانی از فناوری‌های نوظهور را متصور هستند.

با توجه به ویژگی‌های متمایز و حوزه‌های عملیاتی آنها، درست نیست که بگوییم یکی «بخشی از» دیگری است. با این حال، ممکن است فرصت‌هایی برای این فناوری‌ها برای تکمیل یکدیگر در سناریوهای خاص وجود داشته باشد، مانند استفاده از VSAT برای اتصال پشتیبان در مناطقی که زیرساخت‌های 5G در آن مستقر است، یا ادغام قابلیت‌های 6G آینده با سیستم‌های ارتباطی ماهواره‌ای برای اتصال پیشرفته جهانی. با این وجود، مهم است که بدانیم آنها فناوری های جداگانه ای هستند که نقش ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

در حالی که این فناوری‌ها ممکن است به روش‌های مکمل برای ارائه اتصال در سناریوهای خاص مورد استفاده قرار گیرند، اما ذاتاً بخشی از یکدیگر نیستند. به عنوان مثال، در برخی موارد، VSAT ممکن است برای ارائه اتصال پشتیبان برای شبکه‌های 5G در مناطق دورافتاده یا ضعیف که زیرساخت‌های زمینی محدود است استفاده شود. با این حال، مهم است که بدانیم آنها فناوری های جداگانه ای هستند که نقش ها و کاربردهای منحصر به فرد خود را دارند.

ممکن است بیانیه ای که نشان می دهد 5G بخشی از VSAT است یا برعکس ممکن است بر اساس سوء تفاهم یا تفسیر نادرست از رابطه بین این فناوری ها باشد. مهم است که روشن شود که آنها متمایز هستند و نیازهای ارتباطی متفاوتی را برآورده می کنند.

حتی از نظر طیف یا تعریف باند فرکانسی 5G و VSAT به هم مرتبط نیستند؟

هومص:

این نکته درست است. از نظر تعریف طیف یا باند فرکانس، 5G و VSAT ارتباط مستقیمی با هم ندارند. هر فناوری در باندهای فرکانسی متمایز خود عمل می کند و نیازهای طیف خاص خود را دارد.

فناوری 5G از طیف وسیعی از باندهای فرکانسی، از جمله فرکانس‌های باند پایین، باند میانی و باند بالا (موج میلی‌متری) استفاده می‌کند. این باندهای فرکانسی توسط نهادهای نظارتی تخصیص داده می‌شوند و برای ارائه نرخ‌های داده بالا، تأخیر کم و اتصال دستگاه عظیم که از ویژگی‌های کلیدی شبکه‌های 5G هستند، استفاده می‌شوند.

از طرف دیگر، سیستم های VSAT معمولاً در باند C، Ku-band، Ka-band یا سایر باندهای فرکانس ماهواره ای کار می کنند. این باندها به طور خاص برای ارتباطات ماهواره ای اختصاص داده شده اند و برای ایجاد پیوندهای ارتباطی دو طرفه بین پایانه های VSAT و ماهواره های موجود در مدار استفاده می شوند.

باندهای فرکانس استفاده شده توسط 5G و VSAT متمایز هستند و توسط مقامات مخابراتی به طور جداگانه تنظیم می شوند. در حالی که ممکن است ملاحظاتی برای مدیریت تداخل و هماهنگی طیف در مواردی وجود داشته باشد که سیستم‌های 5G و VSAT در یک منطقه جغرافیایی یکسان وجود داشته باشند، آنها ذاتاً از نظر تعریف باند فرکانسی به هم مرتبط نیستند.

مهم است که بدانیم این فناوری‌ها نیازمندی‌های منحصربه‌فرد خود را برای تخصیص و مدیریت طیف دارند و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محیط‌های مختلف کار کنند تا نیازهای ارتباطی مختلف را برآورده کنند.

توضیح تکمیلی: در یکی دو سال گذشته توسط ITU به عنوان رگولاتور جهانی،‌ بخشی از فرکانس باند C ماهواره از ارتباطات ماهواره ای گرفته شد و به فناوری 5G اختصاص یافت.

بنابراین چگونه 5G با VSAT تکمیل یا مرتبط است؟

هومص:

5G و VSAT می توانند در سناریوهای خاصی، به ویژه در گسترش اتصال به مناطق دورافتاده یا کم سرویس، و همچنین در ارائه گزینه های متنوع برای اتصال به عقب و شبکه، یکدیگر را تکمیل کنند. در اینجا چند راه وجود دارد که از طریق آنها 5G و VSAT می توانند به یکدیگر مرتبط شوند یا یکدیگر را تکمیل کنند:

1. اتصال Backhaul: در مناطقی که زیرساخت بک هال زمینی محدود یا در دسترس نیست، VSAT می تواند برای ارائه اتصال بک هال برای ایستگاه های پایه 5G استفاده شود. این به شبکه‌های 5G اجازه می‌دهد تا پوشش خود را به مناطق دورافتاده یا روستایی که در آن‌ها امکان انتقال فیبر یا مایکروویو امکان‌پذیر نباشد، گسترش دهند.
2. افزونگی شبکه: VSAT می تواند به عنوان یک نسخه پشتیبان یا گزینه اتصال اضافی برای شبکه های 5G عمل کند. در صورت قطع یا قطعی شبکه زمینی، VSAT می‌تواند وسیله‌ای برای اتصال جایگزین برای اطمینان از در دسترس بودن سرویس ارائه دهد.
3. تحرک و گسترش پوشش: VSAT می تواند برای ارائه اتصال برای برنامه های 5G تلفن همراه در محیط های راه دور یا دریایی که پوشش زمینی محدود است استفاده شود. این می تواند موارد استفاده مانند وسایل نقلیه متصل، ارتباطات دریایی و برنامه های صنعتی از راه دور را پشتیبانی کند.
4. اتصال جهانی: VSAT می‌تواند اتصال جهانی را فراهم کند و به شبکه‌های 5G اجازه دهد تا دامنه خود را فراتر از مرزهای زمینی گسترش دهند. این می تواند برای کاربردهایی مانند ارتباطات دریایی و هوانوردی و همچنین برای ایجاد اتصال در مناطق دورافتاده یا منزوی ارزشمند باشد.
5. شبکه های ترکیبی: در برخی موارد، اپراتورها ممکن است شبکه های ترکیبی را مستقر کنند که اتصال 5G و ماهواره را برای ارائه پوشش و ظرفیت جامع ترکیب می کند. این رویکرد می تواند برای ارائه اتصال یکپارچه در مناطق مختلف جغرافیایی و موارد استفاده مفید باشد.

در حالی که 5G و VSAT فن‌آوری‌های متمایز با حوزه‌های عملیاتی خاص خود هستند، می‌توان آن‌ها را با هم ادغام کرد و برای رفع چالش‌ها و الزامات اتصال خاص استفاده کرد. با استفاده از نقاط قوت هر دو فناوری، اپراتورها و ارائه‌دهندگان خدمات می‌توانند راه‌حل‌های ارتباطی جامع، انعطاف‌پذیر و با ظرفیت بالا ایجاد کنند که نیازهای محیط‌های متنوع و موارد استفاده را برآورده کند.

شنیده ام که ارتباطات صوتی 5G را می توان از طریق VSAT در LEO و در آینده از طریق تلفن های همراه انجام داد یا گسترش داد.

هومص:

بله، بحث‌ها و موارد استفاده بالقوه برای گسترش ارتباطات صوتی 5G از طریق VSAT، به‌ویژه در زمینه صور فلکی ماهواره‌ای مدار پایین زمین (LEO) و فناوری‌های آینده تلفن همراه وجود دارد. در اینجا چند نکته وجود دارد که باید مورد توجه قرار گیرد:

1. منظومه ماهواره ای LEO: منظومه ماهواره ای LEO، مانند آنهایی که توسط شرکت هایی مانند اسپیس ایکس (استارلینک)، وان وب، و دیگران توسعه می یابند، با استقرار تعداد زیادی ماهواره در مدار پایین، هدفشان ارائه اتصال پهنای باند جهانی است. در زمینه 5G، علاقه به استفاده از ماهواره های LEO برای گسترش خدمات صوتی و داده 5G به مناطقی که زیرساخت های زمینی محدود است وجود دارد. فناوری VSAT می‌تواند در اتصال به این ماهواره‌های LEO نقش داشته باشد و خدمات صوتی و داده‌ای را در مناطق دورافتاده یا تحت پوشش فعال کند.
2. فناوری های آینده تلفن همراه: با ادامه تکامل فناوری های تلفن همراه، تحقیقات و توسعه مداومی بر روی ادغام اتصال ماهواره ای به دستگاه های تلفن همراه متمرکز است. این به طور بالقوه می تواند انتقال یکپارچه بین شبکه های 5G زمینی و اتصالات ماهواره ای را امکان پذیر کند و به کاربران اجازه دهد در مناطقی با پوشش زمینی محدود در ارتباط بمانند. در این سناریو، VSAT می تواند به عنوان وسیله ای برای اتصال به ماهواره ها برای خدمات صوتی و داده ای عمل کند.

توجه به این نکته مهم است که اگرچه این مفاهیم نویدبخش هستند، اما چالش‌های فنی و نظارتی برای رسیدگی وجود دارد. واگذاری و ادغام بی‌وقفه بین شبکه‌های 5G زمینی و اتصالات ماهواره‌ای، و همچنین بهینه‌سازی ارتباطات صوتی از طریق پیوندهای ماهواره‌ای، زمینه‌هایی هستند که نیازمند توسعه و استانداردسازی بیشتر هستند.

علاوه بر این، استفاده از ماهواره ها برای ارتباطات صوتی، به ویژه در زمینه 5G، باید عواملی مانند تأخیر، کیفیت خدمات و تجربه کلی کاربر را در نظر بگیرد. با پیشرفت فناوری و تکامل قابلیت‌های شبکه‌های 5G و سیستم‌های ماهواره‌ای، پتانسیل یکپارچه‌سازی این فناوری‌ها برای گسترش ارتباطات صوتی از طریق VSAT در LEO و تلفن‌های همراه، زمینه‌ای برای اکتشاف و نوآوری مداوم است.

قوانین یا محدودیت های کلی ITU-T یا سایر مقررات برای CubeSats چیست؟

هومص:

اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU)، به ویژه بخش ارتباطات رادیویی آن (ITU-R)، نقشی کلیدی در تنظیم و هماهنگی استفاده از طیف فرکانس رادیویی و مدارهای ماهواره ای ایفا می کند. در حالی که CubeSat ها یک نوع ماهواره کوچک هستند، اما تابع چارچوب قانونی مشابه ماهواره های بزرگتر هستند، به ویژه از نظر تخصیص طیف، شکاف های مداری و هماهنگی فرکانس رادیویی. در اینجا برخی از قوانین و محدودیت های کلی مربوط به CubeSats در چارچوب نظارتی وجود دارد:

1. تخصیص طیف: CubeSats مانند سایر ماهواره ها باید از مقررات ITU برای تخصیص طیف پیروی کند. این شامل حصول اطمینان از این است که سیستم های ارتباطی آنها در باندهای فرکانسی اختصاص داده شده کار می کنند و تداخل مضری برای سایر سیستم های مجاز ایجاد نمی کنند.
2. هماهنگی فرکانس: CubeSat ها باید استفاده خود از فرکانس های رادیویی را با سایر سیستم های ماهواره ای هماهنگ کنند تا از تداخل جلوگیری کنند. این امر به ویژه اهمیت دارد زیرا تعداد CubeSats در مدار افزایش می‌یابد و هماهنگی فرکانس پیچیده‌تر می‌شود.
3. شکاف های مداری و کاهش زباله های فضایی: CubeSats، مانند همه ماهواره ها، باید مقررات مربوط به شکاف های مداری و کاهش زباله های فضایی را رعایت کنند. این شامل دستورالعمل هایی برای ارتفاع مداری، شیب، و دفع پایان عمر برای به حداقل رساندن تولید زباله های فضایی است.
4. صدور مجوز و ثبت: اپراتورهای CubeSat معمولاً باید تأییدیه های نظارتی، مجوزها و تخصیص طیف را از مقامات نظارتی ملی مربوطه خود دریافت کنند. علاوه بر این، CubeSats باید در ثبت کننده فرکانس بین المللی اصلی ITU (MIFR) ثبت شود تا از هماهنگی و شناسایی مناسب سیستم های ماهواره ای اطمینان حاصل شود.
5. هماهنگی بین‌المللی: اپراتورهای CubeSat ملزم به مشارکت در فرآیندهای هماهنگی بین‌المللی هستند تا اطمینان حاصل کنند که سیستم‌های ماهواره‌ای آن‌ها با سیستم‌های دیگر تداخل ندارند، به‌ویژه در مواردی که CubeSat‌ها در فراسوی مرزهای ملی یا در باندهای فرکانسی اختصاص‌یافته بین‌المللی کار می‌کنند.

توجه به این نکته ضروری است که CubeSats به دلیل اندازه کوچک و هزینه نسبتا کم، پتانسیل دموکراتیک کردن دسترسی به فضا را دارند. با این حال، آنها همچنان باید به همان اصول نظارتی و فرآیندهای هماهنگی مانند ماهواره های بزرگتر پایبند باشند تا از استفاده مسئولانه و پایدار از طیف فرکانس رادیویی و منابع مداری اطمینان حاصل کنند. همانطور که استقرار CubeSat همچنان در حال رشد است، نهادهای نظارتی فعالانه در حال کار برای انطباق و اصلاح چارچوب نظارتی برای رسیدگی به ویژگی‌ها و چالش‌های منحصر به فرد مرتبط با این ماهواره‌های کوچک هستند.

چه طیفی به cube-sat ها اختصاص داده شده است؟ چگونه آنها بین کشورها هماهنگ می شوند؟ اگر کشوری قوانین را رعایت نکند و تداخلی رخ دهد چه؟

هومص:

طیف تخصیص یافته به CubeSats، مانند سایر سیستم های ماهواره ای، توسط اتحادیه بین المللی مخابرات (ITU)، به طور خاص در چارچوب مقررات رادیویی اداره می شود. CubeSats باید در باندهای فرکانسی اختصاص داده شده برای ارتباطات ماهواره ای کار کند و استفاده آنها از محدوده فرکانسی خاص منوط به هماهنگی بین المللی و تایید مقررات است.

تخصیص طیف برای CubeSats:

• CubeSats در باندهای فرکانسی اختصاص داده شده برای ارتباطات ماهواره ای، که در مقررات رادیویی ITU تعریف شده است، کار می کنند. این باندهای فرکانسی شامل تخصیص برای خدمات ماهواره‌ای مختلف، مانند خدمات ماهواره‌ای اکتشاف زمین (EESS)، سرویس تحقیقات فضایی (SRS) و سرویس ماهواره‌ای ثابت (FSS) می‌شود.
• CubeSats معمولاً از فرکانس های UHF، VHF و S-band برای ارتباط با ایستگاه های زمینی استفاده می کنند. این باندهای فرکانسی برای ارتباطات ماهواره ای اختصاص داده شده است و مشمول هماهنگی بین المللی و نظارت نظارتی است.

هماهنگی بین المللی:

اپراتورهای CubeSat باید در فرآیندهای هماهنگی بین المللی شرکت کنند تا اطمینان حاصل کنند که سیستم های ماهواره ای آنها تداخل مضری را برای سایر سیستم های مجاز ایجاد نمی کند. این هماهنگی شامل به اشتراک گذاری اطلاعات در مورد فرکانس های مورد نظر، پارامترهای مداری و ویژگی های فنی CubeSats با سایر کشورها و اپراتورهای ماهواره ای است.

• ITU هماهنگی بین‌المللی را از طریق دفتر ارتباطات رادیویی خود که بر هماهنگی شبکه‌های ماهواره‌ای و مدیریت ثبت فرکانس بین‌المللی اصلی (MIFR) نظارت می‌کند، تسهیل می‌کند. هماهنگی تضمین می کند که عملیات CubeSat با سایر سیستم های ماهواره ای سازگار است و تداخل مضر ایجاد نمی کند.

تداخل و عدم رعایت:

• اگر کشوری قوانین را رعایت نکند و تداخلی به دلیل عملکرد CubeSats رخ دهد، نقض مقررات بین المللی تلقی می شود. طرف آسیب‌دیده ممکن است شکایتی را با ITU ارسال کند که می‌تواند منجر به بررسی رسمی و فرآیند حل شود.
• ITU مکانیسم هایی برای رسیدگی به موارد مداخله مضر دارد، از جمله رویه های حل اختلاف و هماهنگی با مقامات نظارتی ملی برای حل مسائل مداخله.
• عدم رعایت مقررات بین المللی مربوط به ارتباطات ماهواره ای، از جمله عملیات CubeSat، می تواند پیامدهای حقوقی و دیپلماتیک داشته باشد. انتظار می رود کشورها به توافقات و مقررات بین المللی برای اطمینان از استفاده مسئولانه از طیف فرکانس رادیویی و منابع مداری پایبند باشند.

به طور خلاصه، عملیات CubeSat تابع هماهنگی بین‌المللی و نظارت نظارتی است تا اطمینان حاصل شود که در باندهای فرکانسی اختصاص‌یافته کار می‌کنند و تداخل مضر ایجاد نمی‌کنند. همکاری بین المللی و پایبندی به مقررات ITU برای رسیدگی به مسائل تداخل و حفظ یکپارچگی ارتباطات ماهواره ای ضروری است.

آیا ما هیچ باند رایگان بدون مجوز از نظر تله کام های VSAT مانند CBRS داریم؟

هومص:

در زمینه ارتباطات دیتای ماهواره ای وی‌سَت (VSAT)، باندهای فرکانسی وجود دارد که برای استفاده بدون مجوز، مشابه خدمات رادیویی باند پهن شهروندان (CBRS) در ایالات متحده تعیین شده است. با این حال، در دسترس بودن خاص باندهای فرکانسی بدون مجوز برای ارتباطات VSAT بسته به منطقه و کشور متفاوت است. در اینجا چند نمونه از باندهای فرکانسی بدون مجوز یا با مجوز کمی وجود دارد که معمولاً برای ارتباطات VSAT استفاده می شود:

1. Ku-Band: در برخی مناطق، طیف Ku-band ممکن است تخصیص فرکانس بدون مجوز یا با مجوز کمی برای ارتباطات VSAT داشته باشد. این باندهای فرکانسی اغلب برای خدمات ماهواره ای باند پهن استفاده می شوند و می توانند برای عملیات VSAT بدون مجوز در موارد خاص در دسترس باشند.
2. Ka-Band: مشابه با باند Ku، طیف Ka-band ممکن است تخصیص فرکانس بدون مجوز یا با مجوز کمی برای ارتباطات VSAT در مناطق خاص داشته باشد. سیستم‌های VSAT باند Ka برای ارتباطات داده‌ای با سرعت بالا استفاده می‌شوند و می‌توانند در باندهای فرکانسی بدون مجوز یا با مجوز کم در صورت وجود کار کنند.
3. باندهای ISM: باندهای صنعتی، علمی و پزشکی (ISM) مانند باندهای 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز، باندهای فرکانسی بدون مجوز هستند که معمولاً برای ارتباطات بی سیم مختلف، از جمله برخی برنامه های کاربردی VSAT استفاده می شوند. این باندها برای استفاده بدون مجوز در بسیاری از کشورها در دسترس هستند و می توانند برای پایانه های VSAT در سناریوهای خاصی استفاده شوند.

توجه به این نکته مهم است که در دسترس بودن باندهای فرکانسی بدون مجوز برای ارتباطات VSAT منوط به چارچوب های نظارتی ملی و تخصیص طیف است. در برخی موارد، مقامات نظارتی ممکن است باندهای فرکانسی خاصی را برای عملیات VSAT بدون مجوز تعیین کنند، در حالی که در موارد دیگر، ارتباطات VSAT ممکن است نیاز به مجوز یا هماهنگی با مقامات نظارتی داشته باشد.

هنگام استقرار سیستم های VSAT، رعایت مقررات محلی و تخصیص طیف برای اطمینان از عملکرد قانونی و بدون تداخل بسیار مهم است. علاوه بر این، باندهای فرکانسی خاص موجود برای ارتباطات VSAT بدون مجوز می‌تواند بسته به کشور متفاوت باشد، بنابراین مهم است که با مقامات قانونی محلی یا کارشناسان صنعت مشورت کنید تا باندهای فرکانسی قابل اجرا برای عملیات VSAT بدون مجوز در یک منطقه خاص را تعیین کنید.

دانلود مقاله

• Posted by icasat
• 08 June 2024
• مقالات

(قسمت اول- مدارهای ماهواره ای و ماهواره های جدید)

مصاحبه، گردآوری و ویرایش: ‌علی مرشدسلوک

فرکانس های استفاده شده در ماهواره های LEO و GEO چیست؟

هومص:

ماهواره‌های LEO (مدار پایین زمین) معمولاً در فرکانس‌هایی از 1 تا 3 گیگاهرتز برای اتصال بالا و 2 تا 4 گیگاهرتز برای اتصال پایین کار می‌کنند. از سوی دیگر، ماهواره‌های GEO (مدار زمین ثابت زمین) در فرکانس‌های بالاتر، معمولاً در باند Ku (12-18 گیگاهرتز) و Ka-band (26.5-40 گیگاهرتز) برای اهداف ارتباطی کار می‌کنند.

فرکانس‌های inmarsat، iridum، starlink از چه چیزی استفاده می‌کنند و مدار آنها چیست؟

هومص:

اینمارست از فرکانس های باند L (1.5 گیگاهرتز) برای ارتباطات ماهواره ای خود استفاده می کند. ماهواره های Inmarsat در مدار زمین ثابت هستند، به این معنی که آنها با همان سرعت چرخش زمین به دور زمین می چرخند و به آنها اجازه می دهد نسبت به یک نقطه ثابت در سطح زمین ثابت به نظر برسند.

ایریدیوم از فرکانس های باند L (1.6 گیگاهرتز) برای ارتباطات ماهواره ای خود استفاده می کند. ماهواره های ایریدیوم در مدار پایین زمین (LEO) قرار دارند، به این معنی که آنها در ارتفاع نسبتاً پایینی به دور زمین می چرخند.

Starlink، یک منظومه (منظومه) اینترنت ماهواره ای که توسط SpaceX اداره می شود، از فرکانس های Ku-band (12-18 GHz) و Ka-band (26.5-40 GHz) برای ارتباطات ماهواره ای خود استفاده می کند. ماهواره های استارلینک نیز در مدار پایین زمین (LEO) قرار دارند.

این فرکانس ها و مدارها بر اساس عواملی مانند نیاز به پوشش جهانی، قدرت سیگنال، تداخل و توانایی ارائه اینترنت پرسرعت و خدمات ارتباطی انتخاب می شوند.

فرکانس و مدار وان وب oneweb چیست؟

هومص:

OneWeb، یک شرکت اینترنتی ماهواره ای، از باند Ku (12-18 گیگاهرتز) برای ارتباطات ماهواره ای خود استفاده می کند. ماهواره های این شرکت در مدار پایین زمین (LEO) با ارتفاعی در حدود 1200 کیلومتر (750 مایل) از سطح زمین قرار دارند. این مدار امکان اتصال به اینترنت با تاخیر کم، پرسرعت و پوشش جهانی را فراهم می کند.

چه ماهواره های LEO باند ku یا ka دیگری داریم؟

هومص:

چندین شرکت و سازمان وجود دارند که ماهواره‌های LEO باند Ku یا Ka را برای اهداف مختلف از جمله ارتباطات، رصد زمین و تحقیقات علمی اداره می‌کنند. چند نمونه از منظومه ماهواره LEO باند Ku یا Ka عبارتند از:

1. SpaceX Starlink: یک منظومه اینترنتی ماهواره ای که در باندهای Ku و Ka فعالیت می کند.
2. پروژه کویپر آمازون: یک منظومه اینترنت ماهواره ای برنامه ریزی شده که احتمالاً در باندهای Ku و Ka عمل خواهد کرد.
3. Telesat LEO: منظومه ماهواره ای LEO برنامه ریزی شده Telesat که هدف آن ارائه خدمات اینترنت پرسرعت با استفاده از باند Ka است.
4. LeoSat: یک منظومه ماهواره ای پیشنهادی LEO که برای ارتباطات داده ای با سرعت بالا و ایمن با استفاده از باند Ka طراحی شده است.
5. Globalstar: یک شرکت ارتباطات ماهواره ای که مجموعه ای از ماهواره های LEO را با استفاده از باند S (که نزدیک به باند Ku است) برای خدمات صوتی و داده های ماهواره ای سیار اداره می کند.

اینها تنها چند نمونه هستند و شرکت ها و سازمان های دیگری نیز هستند که بر روی منظومه ماهواره LEO با استفاده از فرکانس های باند Ku یا Ka برای کاربردهای مختلف کار می کنند یا کار می کنند.

آیا اینها از cubesat کیوب ست استفاده می کنند یا چیز دیگری؟

هومص:

ماهواره های ذکر شده در پاسخ قبلی معمولا CubeSat نیستند. CubeSat ها نوع خاصی از ماهواره های کوچک هستند که از استاندارد CubeSat پیروی می کنند که بر اساس ضریب فرم مکعبی 10 در 10 سانتی متر در 10 سانتی متر است. در حالی که CubeSat ها برای ماموریت های مختلف، از جمله برخی در LEO استفاده می شوند، منظومه ماهواره ای ذکر شده، مانند SpaceX Starlink، Amazon's Project Kuiper، Telesat LEO و LeoSat، معمولاً از ماهواره های بزرگتر و هدفمند استفاده می کنند که CubeSats نیستند. این ماهواره‌های بزرگ‌تر برای گنجاندن محموله‌های ارتباطی پیچیده‌تر و ارائه توان و ظرفیت داده بالاتر برای خدماتی مانند اینترنت ماهواره‌ای و اتصال جهانی طراحی شده‌اند.

آیا onbeweb, starlink, و بقیه سَت ها (sat=ماهواره=سَت)  با یکدیگر یا با سَت های دیگر در GEO در ارتباط هستند؟

هومص:

منظومه ماهواره ای مانند OneWeb و Starlink در درجه اول با ایستگاه های زمینی روی زمین ارتباط برقرار می کنند تا خدمات اینترنتی و ارتباطی را به کاربران ارائه دهند. با این حال، در برخی موارد، این منظومه هاماهواره‌ای ممکن است توانایی برقراری ارتباط با یکدیگر را از طریق پیوندهای بین ماهواره‌ای (ISL) برای تسهیل انتقال داده و مدیریت شبکه در درون منظومه داشته باشند.

این صورت های فلکی برای ارائه پوشش جهانی و اتصال یکپارچه طراحی شده اند و پیوندهای بین ماهواره ای می توانند به بهینه سازی مسیریابی داده ها، کاهش تأخیر و بهبود عملکرد کلی شبکه کمک کنند. با این حال، این منظومه های ماهواره‌ای LEO معمولاً مستقیماً با ماهواره‌های موجود در مدار زمین ثابت (GEO) ارتباط برقرار نمی‌کنند، زیرا مدارها و ویژگی‌های عملیاتی ماهواره‌های LEO و GEO متفاوت است. ماهواره‌های GEO معمولاً برای پخش و خدمات ارتباطی استفاده می‌شوند و در یک نقطه ثابت نسبت به سطح زمین قرار می‌گیرند، در حالی که ماهواره‌های LEO در مدارهای پایین‌تری قرار دارند و نسبت به زمین حرکت می‌کنند.

در منظومه استارلینک، وان وب، لئوست، کویپر و گلوبال استار چند سَت وجود دارد و هر کدام چند مشترک دارند؟

هومص:

طبق آخرین اطلاعات من، تعداد ماهواره ها در هر منظومه و تعداد مشترکین هر سرویس به شرح زیر است:

استارلینک: تا کنون، اسپیس ایکس بیش از 1700 ماهواره استارلینک را پرتاب کرده است و قصد دارد هزاران ماهواره دیگر را مستقر کند. تعداد مشترکین سرویس Starlink به طور عمومی فاش نشده است، اما تخمین زده می شود که صدها هزار یا به طور بالقوه بیشتر باشد.

OneWeb : OneWeb بیش از 400 ماهواره را پرتاب کرده است و قصد دارد یک منظومه بزرگتر را مستقر کند. تعداد مشترکین سرویس OneWeb به طور عمومی فاش نشده است.

پروژه کویپر آمازون: آمازون هنوز منظومه ماهواره ای خود را راه اندازی نکرده است، بنابراین در حال حاضر هیچ ماهواره یا مشترک عملیاتی وجود ندارد.

گلوبال استار: گلوبال استار مجموعه ای متشکل از 24 ماهواره را برای خدمات صوتی و داده های ماهواره ای سیار خود اداره می کند. تعداد مشترکین سرویس گلوبال استار به طور عمومی فاش نشده است.

توجه به این نکته حائز اهمیت است که تعداد مشترکین خدمات اینترنت ماهواره ای می تواند به سرعت با گسترش خدمات و در دسترس شدن بیشتر تغییر کند. علاوه بر این، تعداد ماهواره‌ها در هر منظومه احتمالاً با ادامه استقرار و گسترش شبکه‌های ماهواره‌ای خود توسط شرکت‌ها افزایش می‌یابد. برای دریافت جدیدترین اطلاعات، بهتر است به آخرین به روز رسانی های شرکت های مربوطه مراجعه کنید.

در این مباحث orbcom کجا ایستاده است؟

هومص:

Orbcomm شرکت دیگری است که یک منظومه ماهواره ای را برای برنامه های مختلف ماشین به ماشین (M2M) و اینترنت اشیا (IoT) اجرا می کند. منظومه Orbcomm از چندین ماهواره LEO تشکیل شده است که برای ارائه خدمات پیام رسانی جهانی و ردیابی دارایی استفاده می شود. این خدمات در صنایعی مانند حمل و نقل، لجستیک، دریانوردی، کشاورزی و تجهیزات سنگین و غیره مورد استفاده قرار می گیرند.

منظومه Orbcomm برای پشتیبانی از ارتباطات دو طرفه با طیف گسترده ای از دستگاه ها و دارایی های متصل طراحی شده است و امکان تبادل و نظارت در زمان واقعی را فراهم می کند. در حالی که تمرکز Orbcomm بر روی برنامه‌های M2M و IoT است تا اینترنت پهن باند مصرف‌کننده، مجموعه ماهواره‌ای آن نقش مهمی در ارائه خدمات اتصال و داده جهانی برای صنایع مختلف ایفا می‌کند.

شایان ذکر است که تعداد مشخصی از ماهواره ها در منظومه Orbcomm و تعداد دقیق مشترکین ممکن است به صورت عمومی فاش نشود و این اطلاعات ممکن است از آخرین به روز رسانی من تکامل یافته باشد. برای جدیدترین جزئیات، توصیه می‌شود به منابع رسمی Orbcomm یا گزارش‌های اخیر صنعت مراجعه کنید.

این سرویس ها معمولا چه نوع پایانه هایی (ترمینال)‌ دارند و چه خدماتی ارائه می دهند؟

هومص:

سرویس‌های ارتباطی ماهواره‌ای که قبلاً ذکر شد، مانند Starlink، OneWeb، Kuiper، Globalstar و Orbcomm، طیف وسیعی از خدمات را ارائه می‌دهند و معمولاً از انواع مختلف پایانه‌های کاربر برای فعال کردن اتصال پشتیبانی می‌کنند. در اینجا مروری مختصر از پایانه های کاربر معمولی و خدمات ارائه شده توسط این ارائه دهندگان ارتباطات ماهواره ای است:

1. Starlink (SpaceX): استارلینک خدمات اینترنت ماهواره ای را به مصرف کنندگان، مشاغل و نهادهای دولتی ارائه می دهد. پایانه های کاربر برای Starlink سیستم های آنتن آرایه فازی هستند که معمولا به عنوان "Dish Flat face" (دیشهای صفحه صاف)‌ شناخته می شوند، که برای دریافت و ارسال داده ها به و از ماهواره های Starlink در مدار پایین زمین (LEO) طراحی شده اند. این پایانه ها جمع و جور، کاربرپسند هستند و برای استفاده مسکونی و تجاری کوچک در نظر گرفته شده اند.
2. OneWeb: OneWeb با استفاده از مجموعه ماهواره ای LEO خود، خدمات ارتباطی و اتصال اینترنتی جهانی را فراهم می کند. این شرکت پایانه های کاربر را ارائه می دهد که برای دسترسی به اینترنت پهن باند به مناطق دورافتاده و کم خدمات طراحی شده اند. پایانه‌ها معمولاً به گونه‌ای طراحی می‌شوند که کاربرپسند و آسان برای نصب باشند و نیازهای ارتباطی مسکونی، سازمانی و اجتماعی را برآورده کنند.
3. پروژه کویپر آمازون: پروژه کویپر آمازون با هدف ارائه خدمات اینترنت پهن باند پرسرعت و با تأخیر کم به جوامعی که از خدمات ضعیف و بدون خدمات در سراسر جهان برخوردار هستند. انتظار می‌رود پایانه‌های کاربر برای Project Kuiper به گونه‌ای طراحی شوند که اتصال قابل اعتماد و با کارایی بالا را برای کاربران مسکونی، تجاری و سازمانی هدف قرار دهند.
4. Globalstar: Globalstar خدمات صوتی و داده های ماهواره ای سیار را با استفاده از منظومه ماهواره LEO خود ارائه می دهد. پایانه های کاربری این شرکت شامل تلفن های ماهواره ای، مودم ها و دستگاه های ردیاب است که برای کاربردهای موبایل و سایت ثابت در صنایعی مانند دریایی، هوانوردی، نفت و گاز و دولتی طراحی شده اند.
5. Orbcomm: خدمات ارتباط ماهواره ای Orbcomm به برنامه های ماشین به ماشین (M2M) و اینترنت اشیا (IoT) پاسخ می دهد. این شرکت طیف وسیعی از مودم‌های ماهواره‌ای، دستگاه‌های ردیاب و راه‌حل‌های تلماتیکی Telematic را برای ردیابی دارایی، نظارت از راه دور و تبادل داده در صنایعی مانند حمل‌ونقل، لجستیک، کشاورزی و تاسیسات ارائه می‌کند.

پایانه های کاربر برای این سرویس ها برای تسهیل اتصال، انتقال داده ها و ارتباط با مجموعه های ماهواره ای مربوطه طراحی شده اند که طیف وسیعی از برنامه ها از جمله دسترسی به اینترنت، ارتباطات صوتی، ردیابی دارایی، نظارت از راه دور و غیره را امکان پذیر می کند.

آیا می توانید برخی از ویژگی های مهم این ترمینال ها را از حیث RF و مودم ها بگویید؟

هومص:

قطعا! پایانه های کاربر مورد استفاده در خدمات ارتباطی ماهواره ای دارای ویژگی های مهم مختلف از جهت فرکانس رادیویی (RF) و نوع مودم هستند تا از اتصال قابل اعتماد و انتقال کارآمد داده اطمینان حاصل کنند. برخی از ویژگی های کلیدی این ترمینال ها به شرح زیر است:

ویژگی های RF:

1. طراحی آنتن: پایانه ها شامل آنتن هایی با کارایی بالا هستند که برای دریافت سیگنال از ماهواره ها در مدار پایین زمین (LEO) یا مدار زمین متوسط ​​(MEO) طراحی شده اند. این آنتن‌ها اغلب به گونه‌ای طراحی می‌شوند که بهره بالایی و میدان دید وسیعی را برای حفظ اتصال به هنگام حرکت ماهواره‌ها در آسمان فراهم کنند.
2. فناوری آرایه فازی: بسیاری از پایانه های کاربر، به ویژه آنهایی که برای خدمات اینترنت باند پهن هستند، از فناوری آنتن آرایه فازی استفاده می کنند. این امکان هدایت پرتو الکترونیکی را فراهم می‌کند و ترمینال را قادر می‌سازد تا به صورت پویا چندین ماهواره را در منظومه ردیابی کند و با آنها ارتباط برقرار کند.
3. باندهای فرکانس: پایانه ها از باندهای فرکانسی خاصی که توسط منظومه ماهواره استفاده می شود پشتیبانی می کنند. این شامل هر دو باند فرکانس uplink (بالا رو) و downlink (پایین رو) برای ارتباط دو طرفه است.
4. ردیابی و اشاره: پایانه ها مجهز به مکانیسم های ردیابی و اشاره برای حفظ تراز با ماهواره های متحرک، تضمین اتصال پایدار و دریافت سیگنال بهینه هستند.

ویژگی های مودم:

1. طرح‌های مدولاسیون و کدگذاری: مودم‌ها در این پایانه‌ها از طرح‌های مدولاسیون و کدگذاری پیشرفته برای بهینه‌سازی نرخ انتقال داده و کارایی طیفی، به‌ویژه برای خدمات اینترنت باند پهن استفاده می‌کنند.
2. تصحیح خطا و تصحیح خطای پیش رو (FEC): مودم ها از تکنیک های تصحیح خطا برای کاهش اثرات تخریب سیگنال، تداخل جوی و سایر منابع اختلال سیگنال استفاده می کنند. تصحیح خطا به جلو برای افزایش قابلیت اطمینان انتقال داده ها استفاده می شود.
3. پشتیبانی از پروتکل: مودم ها از پروتکل های ارتباطی متناسب با خدمات خاص ارائه شده، مانند TCP/IP برای اتصال به اینترنت، کدک های صوتی CODEC برای تلفن های ماهواره ای، و پروتکل های اختصاصی برای ماشین به ماشین (M2M) و اینترنت اشیا (IoT) و برنامه های کاربردی پشتیبانی می کنند.
4. فشرده سازی داده ها: برخی از پایانه ها از الگوریتم های فشرده سازی داده ها برای بهینه سازی استفاده از پیوند ماهواره ای استفاده می کنند که امکان استفاده موثر از پهنای باند موجود و کاهش تاخیر را فراهم می کند.
5. رد تداخل: مودم ها برای کاهش تداخل از منابع دیگر، از جمله سیگنال های ماهواره ای مجاور، تداخل فرکانس رادیویی زمینی، و سایر منابع نویز طراحی شده اند.

این ویژگی ها مجموعاً پایانه های کاربر را قادر می سازد تا ارتباط قابل اعتمادی را با منظومه های ماهواره ای برقرار کرده و حفظ کنند و از اتصال با کیفیت بالا و انتقال داده برای طیف گسترده ای از برنامه ها اطمینان حاصل کنند.

چگونه استارلینک، oneweb و iridum و inmarsat را به طور کلی مقایسه می کنید. چه زمانی باید کدام را انتخاب کنم؟

هومص:

هنگام مقایسه Starlink، OneWeb، Iridium و Inmarsat، مهم است که نقاط قوت مربوطه و موارد استفاده خاصی را که برای آنها مناسب هستند در نظر بگیرید. در اینجا یک مقایسه و راهنمایی کلی در مورد زمان انتخاب هر سرویس آورده شده است:

Starlink: نقاط قوت:

1. دسترسی به اینترنت پرسرعت باند پهن، به ویژه در مناطق محروم و دورافتاده.
2. منظومه ماهواره ای مدار پایین زمین (LEO) برای کاهش تأخیر و توان عملیاتی داده بالا.
3. پایانه های کاربری متمرکز بر مشاغل مسکونی و کوچک.
4. فناوری آنتن آرایه فازی برای ردیابی پویا ماهواره ها.

زمان انتخاب: زمانی که به اتصال اینترنت پرسرعت در مناطقی که پهنای باند سنتی زمینی در دسترس نیست یا قابل اعتماد نیست، Starlink را انتخاب کنید. این برای کاربران مسکونی، مشاغل کوچک و جوامع در مکان های دور افتاده یا روستایی ایده آل است.

OneWeb: نقاط قوت:

1. دسترسی به اینترنت پهن باند جهانی، به ویژه برای مناطق محروم و دورافتاده.
2. منظومه ماهواره LEO برای ارتباطات کم تاخیر و داده های با سرعت بالا
3. پایانه های کاربر پسند و متمرکز بر جامعه برای استقرار آسان.

زمان انتخاب: زمانی که به اینترنت پهن باند جهانی برای جوامع، برنامه های کاربردی سازمانی یا مکان های راه دور نیاز دارید، OneWeb را انتخاب کنید. برای ارائه اتصال به مناطقی که فاقد زیرساخت های زمینی قابل اعتماد هستند، مناسب است.

ایریدیوم: نقاط قوت:

1. پوشش واقعاً جهانی، از جمله مناطق دور افتاده و قطبی.
2. خدمات ارتباط صوتی و داده ای برای برنامه های کاربردی دریایی، هوانوردی، زمینی-موبایل و اینترنت اشیا.
3. شبکه ماهواره ای باند L برای ارتباطات قابل اعتماد و انعطاف پذیر.

زمان انتخاب: هنگامی که به خدمات ارتباط صوتی و داده ای قابل اعتماد و جهانی برای برنامه هایی مانند دریایی، هوانوردی، زمینی-موبایل و اینترنت اشیا نیاز دارید، به ویژه در محیط های دور از راه دور یا چالش برانگیز که ممکن است سایر گزینه های ارتباطی محدود باشد، Iridium را در نظر بگیرید.

Inmarsat: نقاط قوت:

1. طیف گسترده ای از خدمات ارتباطی ماهواره ای، از جمله راه حل های دریایی، هوانوردی، دولتی و سازمانی.
2. پوشش جهانی برای خدمات صوتی، داده و پهنای باند.
3. ایجاد زیرساخت شبکه با تمرکز بر قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری.

زمان انتخاب: Inmarsat را برای طیف متنوعی از خدمات ارتباطی ماهواره ای، از جمله برنامه های کاربردی دریایی، هوانوردی، دولتی و سازمانی انتخاب کنید. برای سازمان ها و صنایعی که به اتصال قابل اعتماد و جهانی برای خدمات صوتی، داده و باند پهن نیاز دارند، مناسب است.

در نهایت، انتخاب از بین این خدمات به نیازهای خاص برنامه، موقعیت جغرافیایی، نیاز به داده های پرسرعت و نوع خدمات ارتباطی مورد نیاز بستگی دارد. هر ارائه دهنده دارای نقاط قوت و قابلیت های منحصر به فرد خود است که به موارد استفاده و محیط های مختلف پاسخ می دهد.

درصورت تمایل به کسب اطلاعات بیشتر در این خصوص می توانید به مقاله ی منظومه ماهواره ای و طراحی شبکه های ارتباطی نسل آینده در سایت  شرکت عصر ارتباطات بین الملل پارس کار  مراجعه فرمایید.

توضیح:‌ چون برخی از این سرویسها در کشور ایران غیر قانونی می باشند،‌ متقاضیان محترم جهت استفاده از سرویسهای مشابه می توانید از خدمات شرکت عصر ارتباطات بین الملل پارس کار که به صورت قانونی سرویسهای مشابه را در اختیار می کذارند استفاده نمایید.

دانلود مقاله