Las aplicaciones basadas en internet de las cosas (IoT) por satélite son una realidad en constante evolución. La posibilidad de que las máquinas pueda comunicarse entre sí a través de redes satelitales ha abierto las puertas a nuevas aplicaciones.

La evolución natural del uso del espectro satelital para aplicaciones de internet de las cosas se centra en utilizar las actuales redes de telefonía por satélite para dar soporte a estos nuevos servicios. Por ejemplo, las constelaciones pertenecientes a las compañías Iridium e Inmarsat destinadas a comunicaciones de telefonía móvil satelital en banda L pueden ser empleadas como redes de datos para conectar millones de dispositivos IoT.

Esta evolución de la arquitectura de red implica la implementación de nuevas topologías en el segmento espacial y por tanto una modificación de los satélites actuales. Entre los sectores que se pueden beneficiar del despliegue IoT por satélite se pueden destacar la agricultura, distribución y generación eléctrica, minería, transporte y el medioambiental.

A nivel de arquitectura de sistema, el satélite estaría formado por tres grandes bloques:

Subsistema de antena: esta parte de la arquitectura engloba las antenas transmisoras, receptoras y todos los módulos para transmitir y recibir las señales.

Subsistema de procesado de datos: el núcleo principal de este subsistema es el procesador que se encarga de gestionar y procesar todas las señales IoT.

Subsistema de radiofrecuencia: este subsistema es el interfaz entre la antena y el procesador. Incluye todos los conversores de frecuencia para trasladar la señal banda L a todas las bandas frecuenciales necesarias por el procesador. De esta forma combina en una única señal todos los canales IoT disponibles en las antenas. Por último, el módulo de radiofrecuencia incluye las etapas de filtrado para minimizar las señales espurias del sistema.

El objetivo de este proyecto es investigar nuevas tecnologías cuya viabilidad se analizará, evaluará y validará gracias al diseño y desarrollo de un demostrador tecnológico de las cadenas de radiofrecuencia para aplicaciones IoT por satélite en banda L.

La órbita objetivo de este proyecto es LEO y por tanto en el diseño se tendrá en cuenta en todo momento las demandantes y restrictivas condiciones del ambiente espacial de este entorno de trabajo.

Los prototipos que se fabriquen en el marco de esta investigación buscarán demostrar la capacidad tecnológica de operar en un mismo módulo varias cadenas transmisoras y receptoras simultáneamente. La arquitectura tradicional de implementar varias cadenas de radiofrecuencia en paralelo se basa en topologías donde cada conversor de frecuencia es integrado en una caja independiente. Este escenario incrementa considerablemente el tamaño, el peso y la complejidad del sistema en el satélite.

En el diseño de un satélite estos factores son claves ya que afectan al coste de desarrollo del satélite tanto en la fase de diseño e integración como en la fase de lanzamiento. De esta manera, se pretende conseguir, gracias a la investigación realizada y en próximas fases de desarrollo del producto, una solución tecnológicamente avanzada que sea capaz de proporcionar un interfaz compacto entre la antena y el procesador, y que al mismo tiempo consiga reducir los costes de un futuro sistema satelital. 

Los objetivos específicos del proyecto INCOSAT aparecen recogidos de manera resumida en la siguiente tabla. Todos los objetivos y metas tecnológicos serán medibles y verificables a través de matrices de verificación (requisitos técnicos vs logros técnicos):