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低轨道卫星通信与物联网应用研究
随着物联网的发展，对于区域性、全球性的通信需求越来越重要。而低轨道卫星通信系统作为一种新兴的通信技术，同时具有广域覆盖、高速传输、低时延等优势，成为了物联网应用的备选方案之一。本文将从概念、技术、优劣势、发展现状等方面进行介绍和分析。
一、概念解释
低轨道卫星通信系统是一种利用位于轨道上的卫星建立通信链接的技术。它与传统的地面通信系统相比，使用的通讯器材更加先进，网络信号传输质量更优、更稳定。它是一种新型通讯方式，通常分为两类，即低轨道实时通信系统（LEO）和中轨道卫星通信系统（MEO）。LEO卫星的轨道高度一般在200~2000公里之间，平均15分钟绕地一圈，具有“看家妇女”的作用；而MEO卫星则一般在1万公里处以上，平均周期时间为24小时，主要用于导航定位和物流。
二、技术优势
（1）广域覆盖：低轨道卫星通信系统可以覆盖全球任何一个角落。由于LEO卫星的轨道高度低，地球的转速快，可以让卫星绕地球飞行的速度较快。这样可以大大增加地球上任何一个地方与卫星的链接时间，有利于全球范围内的通信连接。
（2）高速传输：低轨道卫星通信系统可以提供更快速、更稳定的数据传输，尤其是在远程控制和监控、应急救援、气象监测、地质勘探等领域，具有进一步的优势。
（3）低时延：在卫星通信中，信号从地球传到卫星，再由卫星传回地球，整个过程需要的时延为250-350ms，时间非常短，适合高带宽、低时延的数据传输，例如高速公路监控、视频监视等。
（4）稳定可靠：卫星通信的信号传输不会受到地面建筑物、地形、气象等干扰，即使灾害发生也能保证通讯的正常进行。
三、技术劣势
（1）成本高昂：发射卫星的成本很高，需要大量的资金投入，目前大部分的低轨道卫星通信系统还处在发展初期，需要大量的比例投入，因此目前的服务费用也比较高。
（2）网络带宽不足：当前，全球的低轨道卫星通信系统的带宽总和，仍然无法满足大规模的物联网应用需求。虽然现在已经有一些卫星通信商开始发射大量的新卫星以扩大网络带宽和覆盖范围，但进展缓慢，仍有待提高。
四、发展现状
随着物联网应用场景的不断扩大，对海量数据存储、深度学习、边缘计算和边缘智能等方面的需求不断提升，低轨道卫星通信系统必将在物联网领域发挥更大的作用。
在目前的发展中，全球几乎所有主要的卫星通信公司都在积极推进低轨道卫星通信系统方案。例如，SpaceX公司计划在5年内在轨道上发射12000颗卫星，实现全球覆盖；OneWeb公司计划在2019年-2020年发射720颗卫星，提供全球广域覆盖的低延迟服务。
五、总结
低轨道卫星通信系统是未来物联网应用中的一项重要技术，它具有广域覆盖、高速传输、低时延、稳定可靠等优势，可以完美地实现物联网全球化通信与应用。但在技术实现过程中，还需要大量的资金支持和卫星发射技术的进一步提高，以提高网络带宽和覆盖范围。