Hoi Thomas,
je bent bij Lacuna Space aan het werk zodat apparaten hun informatie met directe LoRaWAN verbindingen via satellieten door kunnen geven.
Hoe ben je daarin verzeild geraakt ?
Thomas: Vanuit mijn vorige werkzaamheden bij Cisco kwam ik in contact met IoT en dat er enorme aantallen aan apparaten allemaal met elkaar verbonden gaan worden. Dat was allemaal wat theoretisch voor me. Toen LoRa er aan kwam en The Things Network ontstond ben ik met een device en LoRa aan de slag gegaan om maar eens te beginnen met een concreet apparaat aan het internet te verbinden. Met de kennisopbouw over LoRa kwam het idee dat het mogelijk moest zijn LoRa berichten naar een satelliet in een lage aardbaan te kunnen sturen. Via TTN kwam ik in contact met ESA, Semtech en mijn compagnon in Engeland die gelijksoortige ideeën had.
Bij de 1ste TTN conferentie kregen we met hulp van ons netwerk een fantastisch experiment voor elkaar en waren we in staat LoRa gebaseerde berichten vanuit een satelliet naar de aarde te sturen. De berichten lieten we vervolgens op een telex uitprinten om oude en nieuwe technologie met elkaar te verbinden.
Dat was een grote hit op het congres zag en hoorde ik. Maar jullie dienstverlening via Lacuna Space, hoe gaat die eruit zien ? Klopt het dat daarbij juist de communicatie in de andere richting is: van het device naar de satelliet ?
Thomas: Ja, de dienstverlening die wij mogelijk gaan maken is dat je devices met standaard LoRa modules kan gebruiken om je berichten volgens de LoRaWAN standaard te verzenden. Wij gaan geen devices ontwikkelen. Onze dienstverlening is vooral gericht op het bereiken van gebieden waar nog geen LoRaWAN gateways staan en waar het ook moeilijk is die te plaatsen.
Kun je dus met de devices waarmee je nu LoRaWAN verbindingen maakt straks via de satelliet connectie maken ?
Thomas: Ja, wel zal je een speciale antenne op de standaard module moeten aansluiten voor een goede ontvangst. Een die in een halve bol zendt in plaats van in het horizontale vlak.
Een van de mooie eigenschappen van LoRa is dat het goed om kan gaan met de Doppler effecten die je bij satelliet communicatie ervaart. En nog mooier dat dat ook gebruikt kan worden om een geo-locatie dienst te kunnen leveren.
Kun je ook je firmware van je device upgraden via de satelliet ?
Thomas: Nee. Het concept is een-richtingsverkeer van device naar satelliet.
Vraag: Bij LoRa heb je verschillende Spreading Factors. Moet je de modem van het device op maximaal: SF12 zetten, om te kunnen communiceren ?
Thomas: Het eerste wat van belang is om te weten is dat je device vrij zicht op de satelliet zal moeten hebben. Elke obstructie maakt het onwaarschijnlijk dat het signaal doorkomt. Het device zal dan met het equivalent van SF11 kunnen werken. Het zal gebruik moeten maken van Semtech SX1261 en SX1262 chips, alhoewel we ook de bestaande SX1272 en SX1276 chips ondersteunen. Het apparaat zal ook heel goed afgestemd moeten zijn op de baan van de satelliet met de slaap waak cyclus. De logica voor het device is dus ook van belang om met minimaal energieverbruik te functioneren.
Hoe werkt het totale concept ?
Thomas: Het device doet zijn metingen en slaapt tussendoor tot de satelliet over komt en wordt dan wakker, zend de verzamelde metingen en gaat opnieuw de cyclus in. Dat zal generiek zijn wat het device doet. De satelliet luistert continu naar berichten en wanneer er een gehoord wordt slaat hij deze op en wacht tot hij een grondstation tegenkomt waar de verzamelde berichten weer afgeleverd kunnen worden. Dan wordt de berichtenruimte weer vrijgegeven. Het grondstation geeft de verzamelde berichten door aan de klanten via internet.
In 2018 verwachten we onze eerste satelliet de ruimte in te krijgen, in 2019 willen we er nog drie in een baan om de aarde krijgen. Deze zullen op een hoogte van ongeveer 500 kilometer over de polen draaien. Dat betekent dat ze elke 95 minuten een rondje draaien. Omdat de aarde ondertussen onder de satellietbaan doordraait bestrijk je de hele aarde.
Hoe lang na het verzenden door het apparaat krijg je je meetgegevens te zien ?
Thomas: Dat hangt af van waar je apparaat zich op de aarde bevindt. Je zult maar een keer in de 12 of 24 uur iets kunnen zenden, en daarna kan het nog even duren voor de satelliet weer over een grondstation komt Voor veel toepassingen is dat overigens geen probleem en hoeft er ook op de gegevens niet direct actie genomen te worden. Voor alarmeringstoepassingen die acuut moeten werken moet je andere communicatiemethodes kiezen. Naarmate er meer satellieten gelanceerd zijn (uiteindelijk zo’n 20 tot 30) en er meer grondstations zijn (bijv. gebruik makend van de diensten van startups als Leaf Space en Infostellar) kun je eerder je gegevens ontvangen.
Hoe lang blijven de satellieten hun rondes draaien ?
Thomas: De levensduur is zo’n 3-5 jaar, en daarna vallen ze uiterlijk binnen 25 jaar (maar vaak veel minder) terug op aarde en verbranden. De lage baan heeft nog genoeg atmosfeer om de satelliet steeds verder te remmen. De satelliet komt dan steeds lager en valt uiteindelijk neer.
Zou een toepassing het volgen van zeldzame wilde beesten kunnen zijn ?
Thomas: Dat kan, maar het is geen eenvoudige toepassing, omdat het device echt goed een vrije verbinding moet hebben met de satelliet. Wel kan het intact zijn van omheiningen worden doorgegeven. Het weer (mist, regen, wolken), zolang het niet bliksemt, heeft bijvoorbeeld geen invloed op de verbindingskwaliteit.
Kun je de cubesats niet mee laten nemen door de ISS crew en dan uit laten gooien vanuit het ISS ?
Thomas: Dat kan, maar het ISS draait op 400 km hoogte, en dat is te laag, dan zijn de satellieten met een paar maanden weer beneden.
Wanneer wordt de eerste satelliet de ruimte ingeschoten ?
Thomas: In het 4e kwartaal van 2018.
Dank je Thomas en succes met lancering !