ZigBee avaruuteen

Insinööritiimi Singaporesta on virittämässä maailman ensimmäistä ZigBee-anturiverkkoa (WSN) satelliittiviestintään. ZigBee on 2000-luvun alussa kehitetty lyhyiden etäisyyksien anturisolmujen väliseen yhteydenpitoon suunniteltu langaton viestintäjärjestelmä.

Singaporelaisen Nanyangin teknillisen korkeakoulun Satellite Research Centren kehittämä VELOX-I -projekti koostuu 3,5 kg painavasta nanosatelliitista ja sen mukana kulkevasta 1,5 kg painavasta pikosatelliitista.

Tarkoituksena on testata oletusta, että halpa mutta tehokas maalla toimiva langaton ZigBee-järjestelmä, toimii yhtä hyvin avaruudessa, kun molempiin minisatelliitteihin on määritetty ZigBee-verkko muutamine anturisolmuineen.

Anturisolmut suorittavat paikallista tunnistusta, hajautettua tietojenkäsittelyä ja tiedonkeruuta satelliitin sisällä mutta myös minisatelliittien välinen yhteydenpito onnistuu toistensa kanssa kokeiden mukaan huomattavan pitkillä matkoilla.

Maassa suoritetuilla RSSI-testeillä todettiin saavutettavan yhden kilometrin maksimikantama satelliittien välille. Avaruudessa sen sijaan pitäisi saada aikaan pidempiä viestintäpeittoja koska siellä ei ole signaalin vaimenemista, jota aiheuttavat häipymä ja diffraktio.

Eri satelliittien välistä viestintää vapaassa tilassa ryhmä arvioi linkkibudjettianalyysillä, joka perustuu Friis –lähetysyhtälöön. He saivat keskimääräiseksi teoreettiseksi etäisyydeksi 4 186 ja pisimmäksi 15 552 kilometriä.

Työryhmä totesi myös, että korvaamalla kytkettyjä yhteyksiä langattomilla yhteyksillä, satelliitin massaa voitiin vähentää 10 prosenttia.

Avaruuteen satelliittipaketti lähetettiin heinäkuun alussa Intiasta ja minisatelliittien irrottaminen toisistaan tapahtuu 2-3 kuukauden kuluttua.