Mi köze lehet egy mezőgazdasági szenzornak, egy intelligens villanyórának vagy egy nyomkövetővel felszerelt szállítmánynak az európai Galileo műholdrendszerhez?
Hamarosan egyre több! Az Európai Űrügynökség (ESA) legújabb fejlesztése azt célozza, hogy a Galileo ne csak okostelefonok és navigációs rendszerek számára legyen hasznos, hanem a dolgok internete (internet of things, IoT) milliárdnyi apró eszköze számára is.
Az IoT valójában olyan okoseszközök hálózata, amelyek önállóan gyűjtenek és továbbítanak adatokat. Ezek közé tartoznak például a környezeti érzékelők, a mezőgazdasági monitoring-rendszerek, az intelligens közlekedési infrastruktúra vagy akár a háztartási okoseszközök. Ezek az eszközök gyakran kisméretűek, olcsók és nagyon alacsony energiafogyasztásra vannak tervezve. A hagyományos műholdas helymeghatározás számukra nem mindig ideális megoldás. A pozíció vagy akár a pontos idő meghatározásához ugyanis számítási kapacitásra és ezzel összefüggésben energiafelhasználásra lehet szükség, ami egy elemmel működő érzékelő esetében komoly felhasználási korlátot jelent.
A probléma megoldása érdekében egy új, kísérleti Galileo jelkomponenst fejlesztettek ki az ún. E5 frekvenciasávban. Ennek célja, hogy egyszerűbbé tegye a műholdjelek felismerését és feldolgozását a vevőberendezések számára. Ennek eredményeként az eszközök gyorsabban számíthatják ki meg saját helyzetüket, miközben kevesebb energiát fogyasztanak. Az első tesztek különösen biztatóak voltak: a kutatók szerint az új jel akár háromszor gyorsabb inicializálást tehet lehetővé, mint a jelenleg használt Galileo E5a vagy GPS L5 jelek. Ez előnyös olyan eszközök számára, amelyek nem folyamatosan végeznek hely- és időmeghatározást, csak időnként kapcsolódnak be, mielőtt ismét energiatakarékos üzemmódba váltanak.
A fejlesztés teszteléséhez az ESA az egyik már pályán levő Galileo műholdat (GSAT 0202, Galileo-6, FOC-FM2) részben átprogramozta, hogy sugározza az új jelkomponenst. (Ez a 2014 augusztusában pályára állított műholdpáros egyik tagja, amelyek a hordozórakéta hibájából nem a névleges kör alakú, hanem elnyúlt elliptikus pályára kerültek. Emiatt aztán – kényszerűségből – kiváló tesztplatform lett belőle, amellyel való kísérletezés nem zavarja a rendszer normális működését.) A mérések Belgiumban, Németországban és Hollandiában zajlottak, ahol sikeresen igazolták a jel stabil működését és a vevőkészülékek kompatibilitását. Ha a tesztprogram sikeresnek bizonyul, a technológia a jövőben akár a teljes Galileo műholdrendszerben is megjelenhet. Így a Föld bármely pontján működő IoT-eszközök kihasználhatnák az új szolgáltatás előnyeit.
A következő években az internetre kapcsolt eszközök száma várhatóan eléri a több tízmilliárdos nagyságrendet. Ezek jelentős része olyan helyeken működik majd, ahol a megbízható helymeghatározás kulcsfontosságú: mezőgazdasági területeken, logisztikai láncokban, intelligens városokban vagy a civilizációtól távol telepített környezeti megfigyelőállomásokon. Az új Galileo jel segíthet abban, hogy ezek az eszközök kisebb akkumulátorral, hosszabb üzemidővel és alacsonyabb költséggel működjenek. Ez különösen fontos olyan alkalmazásoknál, ahol egy érzékelőnek akár évekig kell működniük karbantartás nélkül.
A legtöbben a Galileót egyszerűen úgy ismerik, mint „Európa GPS-e”, de a rendszert valójában folyamatosan fejlesztik. Az elmúlt években megjelent a nagy pontosságú szolgáltatás, a nyílt jelhitelesítés a hamis jelek elleni védekezéshez, valamint a gyorsabb pozíciómeghatározást segítő új navigációs üzenetstruktúra is. Az IoT-eszközökre optimalizált jelkomponens ennek a fejlődési folyamatnak a legújabb állomása. A fejlesztés jól mutatja, hogy a műholdas navigáció ma már jóval többet jelent annál, mint hogy megmutassa, merre kell fordulnunk az autóval. A Galileo egyre inkább a digitális infrastruktúra részévé válik, amely támogatja az autonóm rendszereket, az intelligens városokat és a hálózatba kapcsolt eszközök következő generációját.
Kapcsolódó link:
