Přátelé, jak už víte, intenzivně se připravujeme na nový geek projekt — „Server v oblacích 2.0“, nebo „Kosmické datové centrum“. Ve zkratce: 12. dubna spustíme improvizovaný server na stratosféře do výšky přibližně 30 km, budeme na něj přenášet data prostřednictvím kosmické komunikační sítě a z serveru budeme vysílat data na Zemi pomocí rádiového spojení.

A dnes bychom vám chtěli představit tři systémy kosmické komunikace, které otestujeme v našem projektu — Iridium, GlobalStar a „Goněc“. K tomu nainstalujeme přijímací zařízení vedle našeho oblačného serveru.

Krátká historie

Všechny tři popisované systémy byly vyvíjeny a nasazovány přibližně ve stejnou dobu, v 90. letech. Americké Iridium z nich není jen nejstarší podle návrhu (práce zahájeny v roce 1990), ale také nejrozsáhlejší — původně se plánovalo vypustit 77 satelitů, což odpovídá atomovému číslu iridia, avšak dnes na orbětě pracuje 66 satelitů (+ 6 rezervních). Komerční provoz systému začal v roce 1998. Během jednoho roku společnost zkrachovala a v roce 2000 byly její aktiva odkoupena firmou, která jednala v zájmu ministerstva obrany USA. V roce 2001 byl opět zahájen komerční provoz, v roce 2009 se vlastník Iridia opět změnil. Od té doby tato síť satelitní komunikace vcelku žije a prospívá.

GlobalStar byla také založena v USA, i když se na projektu podílejí korporace z Francie, Anglie, Německa a Jižní Koreje. Nasazení satelitní skupiny začali v roce 1998 a v roce 2000 byl GlobalStar uveden do komerčního provozu. Ani tady se neobešlo bez bankrotu, síť na počátku 2000. let změnila vlastníka. Dnes na orbětě pracuje 48 satelitů GlobalStar (+ 4 rezervní).

Ruský systém „Goněc“ je projekt, který byl původně státní, ne soukromý. Jeho vývoj začal již v roce 1989 a první satelity byly vypuštěny v roce 1996. Původně se plánovalo, že skupina bude mít 24 satelitů, avšak dnes je v provozu pouze 12. Na nejbližší léta je naplánováno vypuštění několika desítek dalších satelitů, včetně náhrady zastaralých.

Charakteristiky a možnosti

Iridium

Největší pokrytí s nejvyššími přenosovými rychlostmi má Iridium. Její satelity obíhají kolem Země ve výšce 780 km na oběžných drahách s nakloněním 86,5°, a pokrývají celou plochu planety, od ucha k uchu od pólu k pólu.

V současnosti dosahuje ideální rychlost přenosu dat u Iridium 352 Kbit/s, a na konci roku plánují zvýšit na 704/352 Kbit/s (příjem a přenos). Skutečné hodnoty jsou však samozřejmě nižší. Při hlasové komunikaci není kvalita zvuku příliš dobrá, objevují se zkreslení.

V Iridium je podporována přímá komunikace mezi satelity, takže formálně může systém fungovat bez mnoha bránových stanic v různých zemích pro přenos dat do internetu a pozemní telefonní sítě, na rozdíl od GlobalStar, a namísto toho může veškerý provoz být přenášen na hlavní bránovou stanici umístěnou v USA. Nicméně pravděpodobně kvůli spolehlivosti spojení se bránové stanice přece jen staví, i když ne tolik.

Telefony pro Iridium patří mezi nejdražší na trhu, i když se vyznačují bohatým vybavením a funkcemi. Dostupné jsou i mobilní modemy a mobilní zařízení pro textovou komunikaci (značně levnější než hlasová komunikace). Pro přenos dat přes Iridium je kromě samotného telefonu potřeba počítač, na který se nainstaluje proprietární software Iridium Data Kit. Služby této satelitní sítě jsou dražší než u konkurentů. Například roční voucher na 250 minut v rámci RF stojí 28 700 rub., dvouměsíční voucher na 150 minut po celém světě 17 400 rub. V postpaid tarifech jedna minuta hovoru od 58 rub., SMS – 22 rub., + měsíční poplatek od 12 000 rub. (méně než půl roku) a od 3100 rub. (více než půl roku). A navíc, společnost prozatím neuzavírá roamingové dohody s nikým, takže SIM karty GSM operátorů v zařízeních Iridium nelze použít, pouze „rodné“.

GlobalStar

U GlobalStar satelity létají ve výšce 1400 km a mají naklonění oběžných drah 52°. Satelity si navzájem neustále vyměňují data, a tak je systém tvořen i sítí bránových stanic, které jsou spojovacím článkem mezi satelity-retranslátory, internetem a pozemní telefonní sítí.

Červeně jsou označeni satelity Iridium, modře – GlobalStar:

Pokrytí signálem od GlobalStar je skromnější – až do 70° severní a jižní šířky, což znamená, že polární oblasti touto sítí nejsou pokryty. Nicméně podle recenzí je pokrytí na jiných šířkách občas nestabilní. Avšak pokud je satelit ve přímém zorném poli, nebudete mít s komunikací žádné problémy. Rychlost přenosu dat u GlobalStar je nižší než u Iridium, avšak kvalita zvuku při hlasovém spojení je srovnatelná s hovorem přes mobilní telefon.

Formálně síť podporuje standardy CDMA a GSM, ale v praxi ne všechny bránové stanice pracují s GSM, ačkoliv to pro naši zemi není aktuální. Většinou lze vložit SIM karty „běžných“ mobilních operátorů do telefonů kompatibilních s GlobalStar. Zařízení pro GlobalStar jsou výrazně levnější než pro Iridium. Na trhu jsou k dispozici telefony různé úrovně pokročilosti, zařízení pro textovou komunikaci s mechanickou klávesnicí, hotspoty, sledovače pro montáž na vozidla nebo pro osobní nošení a mnoho dalšího. Měsíční poplatek neexistuje, a ceny za služby jsou nižší než u Iridium: například balíček pro volání v RF na půl roku a 250 minut – 9800 rublů, v postpay tarifech minuta od 44 rublů, SMS – 4 rubly, přístup na internet – od 13 rublů.

»Gonets«

Satelity tohoto systému obíhají kolem planety ve výšce 1500 km na oběžných drahách s náklonem 82,5°. V důsledku toho je pokrytí povrchu Země úplné, ale ne současně.

Na území Ruska byly vybudovány 3 bránové stanice (a jedna se plánuje), které propojují satelitní skupinu s internetem.

Zajímavé je, že »Gonets« nekonkurující jiným systémům v oblasti hlasové komunikace. Místo toho se ruský projekt specializuje na přenos textových zpráv. K tomu je nutné zakoupit odběrové zařízení a anténu a připojit k nim smartphone, notebook nebo stolní počítač. Zkrátka sen introverta – veškerá komunikace pouze v chatu a žádné nečekané hovory.

Také »Gonets« nabízí služby M2M komunikace pro automatické monitorování stavu a shromažďování telemetrie různých objektů, stacionárních a mobilních.

A navíc další služby jako retranslace geokoordinátů vozidel a zasílání upozornění.

Služby v síti se hradí na základě abonentní sazby – jedná se v podstatě o předplacené měsíční balíčky kilobajtů dat. Například, při nulovém abonentním poplatku se účtuje 26 Kč za každý kilobajt přenesených dat, a je k dispozici řada balíčků od 470 Kč (30 KB) do 8 650 Kč (2 000 KB). Plus 10 Kč za každou odeslanou zprávu na mobilní sítě v ČR. Každý kilobajt nad limit se platí zvlášť, od 11 do 26 Kč.

Co si vybrat?

Naše požadavky jsou takové: vybavit "cloudový" server trackerem pro sledování polohy a modulem pro výměnu dat prostřednictvím satelitu. Teoreticky by tyto funkce mohly nabídnout všechny tři sítě. Již jsme zakoupili modemy Iridium a GlobalStar, a zařízení od "Honcá" k nám přijede. Určitě se podělíme o více informací o našem komunikačním systému v některém z budoucích publikací.