太空經濟起飛,看見車聯網商機!
太空科技的發展不僅對太空領域本身有影響,還對地球上的多個產業產生外溢效應。舉例來說,全球定位系統(GPS)的發展使得許多應用在導航、交通管理、物流等領域變得更加高效,瞰車大也在2000年應運而生。
20多年後,衛星通訊技術的進步帶來了無線通訊和物聯網的變革。低軌衛星系統可以提供廣泛的通訊覆蓋範圍,特別是在偏遠地區和移動車輛中。這種通訊基礎設施的發展,使得車聯網應用更具可行性,並有助於實現高速、可靠的數據傳輸。
低軌衛星通訊是一個充滿挑戰和潛力的領域,離地小於2千公里,高度相較於全球定位衛星系統,高度相差四十倍,訊號更強、延遲也更低,因此有機會提供更高精度的定位,讓系統更容易提高地圖的高精度定位。
低軌衛星傳送時間約0.001到0.02秒,移動速度可高達每秒 7.4 公里,且低軌衛星通訊採用 Ku、Ka 或更高頻率之頻段,因此產生的都卜勒頻移幅度極大,需要相位陣列天線等技術的提升,才有助於提高低軌衛星通訊的效率和可靠性。
根據聯合國統計數據,目前全球約有60%的陸地仍未被基地台覆蓋。這意味著當車輛行駛時,它們可能進入缺乏訊號覆蓋的區域,導致通訊中斷。然而,引入低軌衛星技術可以及時提供通訊連接,提高行車安全,並支援車載導航等應用服務。實現全球無縫覆蓋是這項技術的主要核心價值。
低軌衛星通訊對車聯網的助益可歸納為四大重點:
- 低延遲通訊:相較於中/高軌衛星,低軌衛星通常具有更低的信號傳播延遲,這對車聯網至關重要。低延遲通訊可實現更快速的數據傳輸,使車輛之間以及與基礎設施的通訊更加即時,有助於實現高度自動化的駕駛和交通管理。
- 車載通訊可靠性:低軌衛星的覆蓋範圍更廣,並且具有更多的衛星覆蓋點,這可以提高車聯網通訊的可靠性。無論車輛處於城市、偏遠地區還是高速公路上,它們都能夠保持連接,從而提高了通訊的穩定性。
- 高密度設備連接:低軌衛星系統能夠支持大量設備的同時連接,這對於車聯網來說至關重要,因為在道路上可能有大量的車輛需要同時通訊。這種能力有助於實現車輛之間的協同操作,提高交通流暢性和安全性。
- 頻譜利用:由於低軌衛星系統使用的是特定的頻段,這可以減少對地面基站和塔台的需求,降低部署成本。這對於擴展車聯網覆蓋範圍並縮短部署時間具有潛在好處。
車聯網的成功還取決於其他因素,如車輛的技術支援、相關法規和標準、隱私和安全等問題。低軌衛星雖然可以提供更好的通訊基礎設施,但還需要在各方面取得進一步的進展,例如:衛星通訊需要足夠的天線尺寸才能實現高速通訊,因此在手機、車機等小型終端設備上仍具有技術難度。另外,如果要達到全台24小時通訊不中斷,太空中心做過初步的軌道模擬,大概要120顆低軌通訊衛星。根據行政院科技會報辦公室的預測,低軌Beyond 5G衛星B5G通訊相關設備與服務需求,已成為衛星產業成長引擎,基礎佈建完成後,得以實現車聯網的全面發展。