【IoT-Tech Meetup #4】衛星メッセージングサービス

2023年8月29日開催『IoT-Tech Meetup 第4回【IoTで使える"衛星通信"特集】』で、ソラコム渡邊(dai)が発表した資料です。

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1. 衛星メッセージングサービス
   Aug. 29, 2023
   IoT-Tech Meetup Vol.4
   株式会社ソラコム
   ソリューションアーキテクト
   渡邊 大輔
   

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2. 自己紹介
   渡邊 大輔 (Daisuke Watanabe)
   ソリューションアーキテクト
   経歴：
   • ソフトウェアエンジニア
   • ネットワークエンジニア
   • IoT 研究開発、事業企画
   好きなサービス：
   • SORACOM Arc
   

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3. SORACOM Discovery 2022
   Satelliteメッセージング
   サービス
   Technology
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4. 衛星メッセージングサービス
   Soracom
   Orbit &
   Binary
   Parser
   Soracom
   Harvest
   Soracom
   Lagoon
   AWS
   Lambda
   Azure
   Functions
   Google
   Cloud
   Functions
   AWS
   IoT
   Amazon
   Kinesis
   Family
   Azure
   IoT
   Hub
   Azure Event
   Hubs
   Google
   Cloud IoT
   Core
   Google
   Cloud
   PubSub
   Public Endpoint:
   server1.example.com
   Technology
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5. アーキテクチャ
   https://www.soracom.io/partners/astrocast/
   Astrocast の特徴
   ● セルラー圏外のエリア（地球上の85%）で IoT Connectivity を提供
   ● 双方向通信、低消費電力、低コストを実現
   ● Astrocast Backend と API経由で SORACOM 接続
   

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6. Astrocast Devices
   Astronode S+ (右はWi-Fiボー
   ド)
   https://www.astrocast.com/products/astronode-s-plus/
   Astronode S
   衛星通信のためには専用のデバイスが必要
   

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7. 低消費電力 (Astronode S+)
   モード 平均値
   通常のスリープ < 5 uA
   ディープスリープ < 0.5 uA
   人工衛星検知モード
   （ノイズフリー）
   145 uA / 15 min
   衛星検知モード
   （ノイズの多い環境）
   400 uA ～ 1690 uA
   送信周期 20バイト 36 mA / 10.5 sec
   送信周期 80バイト 50 mA / 15 sec
   送信周期 160バイト 46 mA / 28 sec
   各動作モード時の消費電力 Sleep / Deep-Sleep / Power Off の違い
   https://docs.astrocast.com/docs/products/astronode-s/sleep-low-power
   低消費電力モードでの運用が可能
   

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8. State-of-the-art nanosatellite
   ● 最先端の極小衛星, 5 kg, スイス製
   ● LEO（低地球軌道）、太陽同期軌道
   および赤道軌道
   ● 冗長化されたコンポーネント
   ● 2024 年末までに 100 機体制のコンス
   テレーションを目標
   最先端のnanosatellite
   参考 Starlink
   ● V1では 約260kg, V2からは約800kg
   ● 2023 年 8月 27 日時点で 5,005 機
   

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9. カバレッジ
   オレンジのEMEA（ヨーロッパ・中東・アフリカ地域）とAPAC（アジア太平洋地域）でサ
   ービス提供中、AMER（アメリカ）はまだ未提供
   注：日本を含む一部の地域では、
   サービス提供地域であってもす
   ぐには使えません（各国の法令
   に適合する必要があるため）
   https://docs.astrocast.com/docs/market-access
   

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10. メッセージ遅延
    Device→Satellite と、Satellite→基地局→Cloud で最大２回の遅延
    END-TO-END LATENCY は 5 〜 7 時間
    https://docs.astrocast.com/docs/iot-network/protocol#satellite-to-cloud-latency
    

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11. Astrocast Specifications
    項目 Astrocast Spec. ポイント
    衛星高度 500-600km
    通信周波数 1500MHz(1525 – 1660.5MHz) 1GHz帯の極超短波（UHF）
    リファレンスデバ
    イスの消費電力
    送信: 76mA受信: 48mA
    スリープモード: 3.9uA
    通信エリア
    ヨーロッパ、アフリカ、オーストラリアの
    一部の国
    Message Latency 5 〜 7 時間の遅延
    ステータス管理
    Registered / Active / Suspend /
    Terminated
    最大メッセージ長
    (上り)
    160 バイト
    (+位置情報 8バイト)
    位置情報の場合、4byte * 3 (time, lat,
    long) で 13回分のバルク転送（6h / 13
    = 27.7 min ≒ 30min/回の送信) が可能
    下り通信 可能 (40 バイト) メッセージの Ack, Command等
    セキュリティ AES GCM 256 (Astronode S) デバイスへはメッセージを蓄積しない
    データ保存期間 最大731日 (SORACOM Harvest Data)
    

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12. 低コスト
    60k バイト/月 以下なら、1,000デバイスを $11.0 で運用可能！
    https://docs.astrocast.com/docs/iot-network/airtime#pricing-plans
    

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13. どうやってはじめるの？
    

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14. Getting Started
    Astrocast の DevKitを使用すれば、20分未満で Astrocast の衛星IoTネ
    ットワークとのエンドツーエンドの接続が可能
    Devkitには以下が含まれています。
    ● クイックスタートガイド
    ● Astronode S+ （Astronode S 、
    Astronodeパッチアンテナ内蔵、IP67
    対応ケース入り）
    ● Astronode Wi-Fiボード
    ● UART Cable 1.8m
    ● RS232 Cable 5m
    ※Wi-Fiボード経由でAstrocast Backend
    への通信が可能
    

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15. 先進技術を検証利用目的でご利用頂くという位置付けでご提供する
    ものです。
    商用サービスでご利用される前に、技術検証したいといったご要望
    がございましたら、下記URLより申請頂きますようお願い致します。
    Technology Previewとは
    Technology Preview 受付中
    https://soracom.jp/projects/satellite-messaging-technology-preview/
    

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16. 「世界中のヒトとモノをつなげ
    共鳴する社会へ。」
    

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17. 世界中のヒトとモノをつなげ
    共鳴する社会へ
    

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