Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kommunikationsvorrichtung zum Betrieb auf Satelliten, ein zugehöriges Kommunikationssystem, sowie ein Verfahren zum Übertragen von Daten einer terrestrischen Vorrichtung, insbesondere einer Internet-of-Things (loT)- Vorrichtung zu einem Server. Für die Anwendung von Internet-of-Things-(loT) Vorrichtungen außerhalb von

Ballungsregionen ist die bestehende Mobilfunkinfrastruktur alleine häufig nicht ausreichend. Alternative Datenanbindungen mittels einer Satellitenverbindung sind derzeit nur schwer bis gar nicht umsetzbar, da diese völlig inkompatibel mit der Kombination aus Formfaktor, d.h. insbesondere Antenne und Terminal, Leistungsverbrauch, der geringen Datenrate und ökonomischen Aspekten wie Kosten und Zeit sind.

Darüber hinaus ist der Aufbau eines Satellitennetzwerkes aufgrund der damit verbundenen Bodenstationen für die Anwendung von loT-Vorrichtungen häufig zu aufwendig, sodass Bedarf nach einer einfacheren Anbindung von loT-Vorrichtungen besteht.

US 2012/0300815 A1 beschreibt ein Telekommunikationssystem, das zum Datenaustausch zwischen zwei auf der Oberfläche der Erde befindlichen

Kommunikationsvorrichtungen dient. Ein als „Wiederholungsmittel“ (repetition means) bezeichneter Satellit dient im Orbit zur Weiterleitung der Signale an einen übergeordneten geostationären Satelliten. Damit kann insbesondere die Abdeckung des Satelliten in Polarregionen, die üblicherweise für geostationäre Satelliten schlecht zugänglich sind, verbessert werden. Zusätzlich können Länder mit weitreichendem Einzugsgebiet, wie zum Beispiel Russland, profitieren. Auch hier sind GEO Satelliten nicht ausreichend um eine volle Abdeckung zu gewährleisten

EP 3 208 950 A1 betrifft ein loT-System, das sich durch ein mobiles Gateway auszeichnet, das mit mehreren loT-Vorrichtungen kommuniziert. Das mobile Gateway überträgt die Daten der loT-Vorrichtungen über einen Nanosatelliten zu einer Bodenstation.

Vor diesem Hintergrund war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kommunikationsvorrichtung, ein Kommunikationssystem sowie ein Verfahren zum Übertragen von Daten bereitzustellen, die eine für loT-Vorrichtungen benötigte kleinste Datenrate bei gleichzeitig geringem Leistungsverbrauch und kleinstem Formfaktor ermöglichen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung war, eine besonders vorteilhafte Anbindung von loT-Vorrichtungen ohne feste Verfügbarkeit von WLAN und Mobilfunknetzen an das Internet zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Kommunikationsvorrichtung zum Betrieb auf Satelliten, nachfolgend als SmartSat bezeichnet, in einer Erdumlaufbahn, insbesondere auf CubeSats, gelöst. Die Kommunikationsvorrichtung weist auf: eine erste Schnittstelle zur Kommunikation mit einer terrestrischen Vorrichtung, insbesondere einem Internet-of-Things (loT)-Gerät, eine zweite Schnittstelle zur Kommunikation mit einem übergeordneten Satellitennetzwerk und eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, eine Verbindung zu einem Server über das übergeordnete Satellitennetzwerk oder zu einem Kommunikations-Subsystem des Satelliten aufzubauen, Daten der terrestrischen Vorrichtung über die erste Schnittstelle zu empfangen und über die zweite Schnittstelle und das übergeordnete Satellitennetzwerk an den Server zu übertragen.

Die Erfindung stellt demnach eine Kommunikationsvorrichtung bereit, die bereits vorhandene Satellitennetzwerke als Backbone für die Anbindung von terrestrischen Vorrichtungen, wie IoT-Geräten, die hierin analog auch als loT-Vorrichtungen bezeichnet werden, verwendet. Anders ausgedrückt, anstelle eines bereitzustellenden eigenen Satelliten netzwerks, einschließlich Bodenstation zur Übertragung der Daten auf die Erde, wird auf vorteilhafte Weise auf ein bereits bestehendes Satellitennetzwerk zurückgegriffen. Kern der vorliegenden Erfindung ist eine Kommunikationsvorrichtung, deren Bestimmung ist, auf einem Satelliten montiert zu sein und gleichzeitig eine Kommunikation zu terrestrischen Vorrichtungen und weiteren Satelliten zu ermöglichen. Die

Kommunikationsvorrichtung ist hierbei selbst eine Internet-of-things-Vorrichtung (loT), das heißt, als solche mit dem Internet verbunden und über das Internet steuerbar/kontrollierbar - genau so wie es von herkömmlichen, auf der Erdoberfläche zum Einsatz kommenden loT Geräten bekannt ist.

Der Clou der Erfindung ist nun, dass der Kommunikationsvorrichtung, die nachfolgend als „SmartSat“ bezeichnet wird, die Möglichkeit gegeben wird, mit unterschiedlichen, bereits existierenden übergeordneten Satellitennetzwerken zu kommunizieren.

Der SmartSat ist hierbei selbst mit einer Intelligenz ausgestattet, die ihm ermöglicht, die Daten, die er von der terrestrischen Vorrichtung erhält, über das übergeordnete Satellitennetzwerk derart weiterzuleiten, dass als Ziel der Daten ein Server, insbesondere in der Cloud, erhalten wird. Der erfindungsgemäße SmartSat erfordert nicht, dass ein übergeordnetes Satellitennetzwerk extra bereitgestellt wird. Vielmehr ist die Kompatibilität mit unterschiedlichen dieser Satellitennetzwerke vorbereitet und vorgesehen. Der SmartSat kann also aufgefasst werden als eine verbesserte, auf einem Satelliten bereitgestellte Art eines Satellitentelefons, wie es aus dem terrestrischen Einsatz bekannt ist, das gleichzeitig zur Verbindungsaufnahme mit ORBCOMM, Iridium, Globalstar, Starlink und weiteren bekannten Satellitennetzwerken ausgebildet ist.

Die terrestrische loT-Vorrichtung, die Daten an den SmartSat sendet, weiß vorzugsweise nicht, über welchen übergeordneten Satelliten welches übergeordneten Satellitennetzwerkes der SmartSat letztlich die Daten an den Server schickt, der SmartSat bildet also eine transparente Verbindung zwischen terrestrischer Vorrichtung und Server aus.

Die Wahl des geeigneten Datenpfades zwischen SmartSat und Server ist einzig und allein der Intelligenz des SmartSat unterworfen.

Die zugrundeliegende Überlegung ist, dass der Aufwand zum Betrieb von Satelliten netzwerken nicht linear mit der Anzahl der Satelliten skaliert. Daher ist ein Betrieb von Megakonstellationen mit traditionellen teil-automatisierten Ansätzen nicht effizient möglich. Eine Operation aus und über die Cloud jedoch, wie es beispielsweise die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung ermöglicht, bietet den Vorteil, Algorithmen aus der künstlichen Intelligenz und der Analyse von „Big Data“ zu nutzen und in die Operationen einzubeziehen. In der Folge dienen robuste skalierbare Algorithmen nicht nur der Auswertung der Daten der terrestrischen Vorrichtungen, insbesondere der loT-Geräte, sondern auch der Telemetrie der Satelliten, auf der die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung zum Einsatz kommt, selbst.

Die Anbindung von IoT-Geräten außerhalb der Abdeckung von Mobilfunkanbietern und drahtlosen Netzwerken wird demnach auch für kleine und mittelständische Unternehmen ermöglicht. Darüber hinaus entfällt durch die Notwendigkeit der Bodenstation eine der bedeutenden Aufwandsposten von Projekten zum Betreiben eines Satellitennetzwerkes.

Geeignete Satellitennetzwerke sind beispielsweise, ohne darauf beschränkt zu sein, Orbcomm, Iridium, Globalstar, Inmarsat, Starlink, etc.

Bei dem Server handelt es sich vorzugsweise um einen Server einer Cloud. Auch andere Serverlösungen sind natürlich vorstellbar. Obwohl CubeSats als bevorzugte Ausgestaltung beispielhaft genannt werden, so ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Insbesondere kommen, neben anderen Satelliten, in anderen bevorzugten Ausgestaltungen auch andere Klein- und Kleinstsatelliten zum Einsatz.

Die Steuerung ist dazu ausgebildet, eine Verbindung zu unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerken aufzubauen, um durch Auswahl eines der unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerke eine Verbindung zu dem Server aufzubauen.

Satellitennetzwerke mit dem Ziel der Kommunikation werden im Allgemeinen in Konstellationen betrieben. Dies gilt sowohl für die CubeSat-Netzwerke, die mit dem loT- Gerät am Boden kommunizieren als auch für übergeordnete Netzwerke. Solche Konstellationen zeichnen sich dadurch aus, dass sie (i) einer gemeinsamen Aufgabe dienen und (ii) die Orbit-Elemente der einzelnen Satelliten im Netzwerk genau geregelt werden. Hierbei erfolgt die Regelung entweder durch absolute Positionierung oder durch Ausrichtung relativ zueinander.

Da die erfindungsgemäße Lösung auf beliebigen Satelliten, beispielsweise heterogenen LEO-Satelliten, betrieben wird, wird hier ein Netzwerk innerhalb verschiedener

Konstellationen und / oder Einzelsatelliten aufgebaut. Der Nutzer der terrestrischen Vorrichtung hat keine Kontrolle über die Orbit-Elemente der einzelnen Satelliten, womit faktisch ein Schwarm - und eben keine Konstellation - an erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtungen aufgebaut wird.

Die Verbindung mit den unterschiedlichen, übergeordneten Satellitennetzwerken ist für die terrestrische Vorrichtung vorzugsweise transparent. Dies bedeutet insbesondere, dass die Auswahl nicht explizit von einem Benutzer angegeben werden muss, sondern ohne sein Zutun und somit ohne erkennbar zu sein, seinen Aufgaben nachkommt. So ist es für einen Nutzer der terrestrischen Vorrichtung nicht relevant, über welches übergeordnete Satellitennetzwerk seine Daten an den Server übertragen werden. Vorzugsweise wird die Auswahl des übergeordneten Satellitennetzwerks aus den unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerken gegebenen Anforderungen gerecht. Die gegebenen Anforderungen können Anforderungen unterschiedlichster Art umfassen, beispielsweise Anforderungen lokaler Datenschutzbestimmungen der terrestrischen Vorrichtung, Koste naspekte, Signalqualitätsaspekte und/oder verfügbare Bandbreiten.

Die Anforderungen lokaler Datenschutzbestimmungen enthalten insbesondere die geographische Position von Bodenstationen des übergeordneten Satellitennetzwerkes. Über diese Bodenstation werden die Daten letztlich von der terrestrischen Vorrichtung an den Server übertragen, so dass lokale Gesetze des Hoheitsgebietes, in dem die Bodenstation steht, Anwendung finden.

Die Kostenaspekte sind insbesondere von dem Anwender der terrestrischen Vorrichtung abhängig. So kann es beispielsweise möglich sein, in Abhängigkeit eines Einstellungswertes die Datenverbindungen auf günstigere Verbindungen zu beschränken oder auch hochwertigere aber kostenintensive Datenverbindungen zu ermöglichen. Als Aspekte der Signalqualität werden vorzugsweise die Signal-to-Noise (SNR) Rate und/oder eine Equivalent Isotropically Radiated Power (EIRP) herangezogen, wobei beispielsweise Schwellwerte jeweils minimale oder gewünschte Anforderungen bezeichnen.

Idealerweise ist ein dynamischer Wechsel des übergeordneten Satelliten netzwerkes möglich, um den obigen Anforderungen zu genügen bzw. zu optimieren. Beispielsweise kann je nach aktueller Position in einem Orbit Ol ein Provider P1 in Anspruch genommen werden, während zu einem späteren Zeitpunkt der SmartSat sich an einer anderen Position im Orbit Ol befindet und hierbei wieder ein anderer Provider P2 die besseren Anforderungen erfüllt. So kann besonders bevorzugt abhängig von dem Orbit und der aktuellen Position Px im Orbit Oy eine Einstellung und Verbindung zu einem bestimmten Provider, d.h. einem der unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerke, vorgenommen werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die zweite Schnittstelle als Dual Receiver Schnittstelle ausgebildet. Dies ermöglicht, dass einer der Receiver eine Kommunikationsverbindung zu einem der übergeordneten Satellitennetzwerke herstellt, während der weitere Receiver beispielsweise durch einen Scanvorgang die Verfügbarkeit und Qualität der verschiedenen übergeordneten Satellitennetzwerke kontinuierlich oder periodisch prüft. Dadurch kann bei anstehendem Wechsel des übergeordneten Satellitennetzwerkes die Zeit, während der keine Datenkommunikation über die zweite Schnittstelle möglich ist, reduziert werden.

Das übergeordnete Satellitennetzwerk umfasst vorzugsweise die eigentlichen übergeordneten Satelliten sowie mindestens eine Bodenstation und einen Provider-Server, über den dann, beispielsweise von dem Server der Cloud, die eigentliche Verbindung mit dem Satellitennetzwerk hergestellt wird.

CubeSats entsprechen vorzugsweise einem Standardformat. Beispielsweise hat ein CubeSat, in Anlehnung an den englischen Begriff „unit“ mit 1 U bezeichnet, in einer bevorzugten Ausführung im Jahr 2020 die Abmessungen 1 1 ,35 cm ^c 10 cm ^c 10 cm und ein Gewicht von maximal 1 ,33 kg. Diese Satelliten werden beispielsweise in einer speziellen Startvorrichtung, genannt„Poly Picosatellite Orbital Deployer“ oder P-POD, die drei CubeSats aufnehmen kann, als Sekundärnutzlast bei Satellitenstarts mitgeführt. Als Erweiterung des CubeSat-Formats sind auch beispielsweise eineinhalbfache 1.5U, 17,02 cm x 10 cm x 10 cm, 2 kg, doppelte, d.h. 2U, 22,7 cm ^c 10 cm ^c 10 cm, 2,66 kg, und dreifache, d.h. 3U, 34,05 cm ^c 10 cm ^c 10 cm, 4 kg, CubeSats möglich. Auch Satelliten mit

Teilgrößen von CubeSats sind vorstellbar, beispielsweise mit der Hälfte, d.h. 1/2U, oder einem Viertel, d.h. 1/4U, der Einheit eines CubeSats.

Vorzugsweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, Daten von einer terrestrischen Vorrichtung oder mehreren terrestrischen Vorrichtungen zu sammeln und gebündelt über die zweite Schnittstelle zu übertragen.

Die zweite Schnittstelle, die eine Kommunikation zu einem übergeordneten Satellitennetzwerk ermöglicht, ist typischerweise auf hohe Datenraten ausgelegt. Im Gegenteil hierzu benötigen loT-Vorrichtungen als Beispiele terrestrischer Vorrichtungen üblicherweise kleinste Datenraten bei gleichzeitig möglichst geringem Leistungsverbrauch.

Indem das übergeordnete Satellitennetzwerk durch die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung über die zweite Schnittstelle angesteuert wird, entfällt der Bedarf der terrestrischen Vorrichtungen, über eine Kommunikationsverbindung, die auf hohe Datenraten bzw. einen hohen Leistungsverbrauch ausgelegt ist wie die zu bekannten Satellitennetzwerken, zurückzugreifen.

Dadurch wird die Anbindung der terrestrischen Vorrichtungen vereinfacht. Darüber hinaus wird durch die Bündelung der Daten einer oder mehrerer terrestrischer Vorrichtungen die Ausnutzung der breiten Datenrate, die von dem übergeordneten Satellitennetzwerk bereitgestellt wird, verbessert.

Vorzugsweise weist die Kommunikationsvorrichtung ferner eine dritte Schnittstelle zur Kommunikation mit dem SmartSat selbst zum Austausch von Telemetriedaten und Kommandodaten auf. Damit wird insbesondere ermöglicht, dass die Kommunikationsvorrichtung auf Telemetriedaten des Satelliten zugreift Kommandodaten an den Satelliten überträgt. Dadurch lässt sich eine Telemetrie (TM) und Telecommand (TC), zusammen als TMTC bekannt, Funktionalität in die Kommunikationsvorrichtung integrieren.

Vorzugsweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, wenigstens eines aus Telemetriedaten und Kommandodaten des SmartSats an den Server zu übertragen und/oder

Kommandodaten des Satelliten von dem Server über die zweite Schnittstelle zu empfangen.

Damit lässt sich der SmartSat mittels der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung steuern bzw. überwachen, und zwar ohne eine direkte Verbindung des SmartSats mit einer Bodenstation zu erfordern, sondern indirekt über ein weiteres, unabhängiges und übergeordnetes Satellitennetzwerk. Anders ausgedrückt ermöglicht diese Ausführungsform eine TMTC Funktionalität eines SmartSats über den Server, beispielsweise eine Cloud, zu implementieren, ohne dass der Satellit eine direkte Anbindung an den Server oder eine Bodenstation benötigt. Vielmehr tritt hierzu die erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtung, die die Daten an das bzw. von dem Satellitennetzwerk weiterleitet, in Erscheinung. Das traditionelle Konzept für den TMTC Betrieb wird erfindungsgemäß vorzugsweise durch die Cloud aufgebrochen, da die gesamte Verarbeitung der TM Daten sowie die Entscheidung welche Prozedur zur Generierung eine Kommandosequenz von der Cloud getroffen werden kann. Im herkömmlichen Betrieb werden diese Entscheidungen von Menschen getroffen, was bei einer geringen Anzahl an zu betreuenden Satelliten noch machbar ist. In Hinblick auf die in Zukunft großen Anzahl an zu betreuenden Satelliten bei Mega-Konstellationen, wir sprechen hier von einigen Tausend Satelliten, ist dieser Ansatz nicht mehr wirtschaftlich. Die Erfindung bietet hier die nötige Skalierbarkeit um auch eine so große Anzahl an Satelliten bedienen zu können. Aus Sicht des Systems entspricht der Satellit vorzugsweise einem loT Device und wird so auch von der Cloud behandelt.

Vorzugsweise ist die Steuerung alternativ oder zusätzlich dazu ausgebildet, wenigstens eines aus Telemetriedaten und Kommandodaten der terrestrischen Vorrichtung an den Server zu übertragen und/oder Kommandodaten der terrestrischen Vorrichtung von dem Server über die zweite Schnittstelle zu empfangen. Alternativ oder zusätzlich zu der Implementierung der TMTC Funktionalität für den SmartSat wird demnach eine vergleichbare Funktionalität auch für die terrestrische Vorrichtung, bspw. das loT-Gerät ermöglicht.

In diesen Ausführungsbeispielen ist demnach ein Rückpfad von dem Server zu dem SmartSat bzw. der terrestrischen Vorrichtung über das übergeordnete Satellitennetzwerk und die zweite Schnittstelle der Kommunikationsvorrichtung ausgeführt. Damit wird die TMTC Funktionalität für SmartSat und/oder terrestrische Vorrichtung vereinfacht.

Vorzugsweise ist die erste Schnittstelle und/oder die zweite Schnittstelle als Software Defined Radio (SDR) implementiert, so dass eine flexible Anpassung an die terrestrische Vorrichtung und/oder das übergeordnete Satellitennetzwerk möglich ist. Die flexible Anpassung ist ein relevanter Punkt der vorliegenden Erfindung, da nämlich erforderliche Parameter wie Modulation, Frequenz, Kodierung, etc. ganz individuell an die übergeordnete Konstellation angepasst werden können. Des Weiteren bietet das SDR die Fähigkeit einer raschen Rekonfiguration und Anpassung. Vordefinierte Programmteile können rasch und unkompliziert geändert werden und können so die Hand-Over Lücke bei der Umschaltung zwischen unterschiedlichen Konstellationen verringern. Auch Änderungen in Kommunikationsstandards können mit Hilfe eines SDR gut abgefangen werden. Entsprechende Änderungen werden vorzugsweise am Boden vorprogrammiert und über die Cloud an die erforderlichen SmartSat eingespielt. Die Cloud sorgt vorzugsweise in weiterer Folge die die zeitgerechte Aktivierung des Updates. Durch die Implementierung der ersten Schnittstelle und/oder der zweiten Schnittstelle als SDR ist es demnach möglich, eine besonders große Flexibilität bei der Kommunikation mit der terrestrischen Vorrichtung und/oder dem übergeordneten Satellitennetzwerk zu erreichen. Insbesondere kann dadurch gewährleistet werden, dass eine aktuell gewünschte Kommunikation mit einem der bekannten übergeordneten Satellitennetzwerke herstellbar ist, ohne dass besondere oder dedizierte Antennen oder Ähnliches für jedes der übergeordneten Satelliten netzwerke erforderlich sind. Änderungen der Kommunikation, beispielsweise ein Wechsel des übergeordneten Satellitennetzwerkes, sind dadurch jederzeit im Betrieb softwareseitig umsetzbar. Demnach kann zu jeder Zeit beispielsweise auf das optimale übergeordnete Satellitennetzwerk zurückgegriffen werden.

Besonders bevorzugt steht eine erste Antenne mit der ersten Schnittstelle und eine zweite Antenne mit der zweiten Schnittstelle in Verbindung, wobei die erste Antenne zur Kommunikation mit mehreren übergeordneten Satellitennetzwerken und die zweite Antenne zur Kommunikation nach unten, das heißt in Richtung Erde, über verschiedene Kanäle geeignet und vorbereitet ist.

Dadurch ergibt sich eine Art transparente Verbindung für den Nutzer am Boden. Er muss sich lediglich zum SmartSat verbinden, der weiterführende Weg ist nicht ersichtlich. Der SmartSat selbst entscheidet, welches Backbone Netz am geeignetsten ist. Skaliert auf eine Vielzahl von SmartSats ergibt sich dadurch vorzugsweise eine Art Mesh Netzwerk, das sich in ständiger Veränderung befindet. Dies ist ein wesentlicher Unterschied zu dem typischen Relais-Konzept in der Satellitenkommunikation. Das Mesh im Ansatz der vorliegenden Erfindung kann sich im Gegensatz zu bekannten Netzwerken sowohl zwischen Boden und Kommunikationsvorrichtung als auch zwischen Kommunikationsvorrichtung und übergeordneten Satellitennetzwerk befinden und sich dabei in beiden Ebenen schnell ändern.

Vorzugsweise ist die erste Schnittstelle im Vergleich zu der zweiten Schnittstelle zur Kommunikation mittels niedrigerer Frequenz ausgebildet. Niedrigere Frequenz ermöglicht eine besonders leistungsreduzierte Kommunikation zwischen der terrestrischen Vorrichtung und der erfindungsgemäßen Kommunikationsvorrichtung. Zur gleichen Zeit ist eine relativ höherfrequente Kommunikation mit dem übergeordneten Satellitennetzwerk dazu geeignet, eine hohe Datenrate zu ermöglichen.

Vorzugsweise ist die erste Schnittstelle zur Kommunikation mittels Ultra High Frequency (UHF) und/oder Very High Frequency (VHF) ausgebildet. Mit UHF ist vorzugsweise der Frequenzbereich der Dezimeterwellen von 300 MHz bis 1 GHz bezeichnet, wobei VHF vorzugsweise den Frequenzbereich der Meterwellen von 30 MHz bis 300 MHz bezeichnet.

Derartige Frequenzbereiche ermöglichen eine leistungsarme Kommunikation, die damit besonders geeignet für terrestrische Vorrichtungen ist, bei denen dem Leistungs- bzw. Stromverbrauch Grenzen gesetzt sind. Demnach wird besonders bevorzugt, dass eine leistungsarme Kommunikation zwischen terrestrischer Vorrichtung und Kommunikationsvorrichtung ermöglicht ist, so dass der Energieaufwand zur Übertragung von Daten insbesondere durch die terrestrische Vorrichtung an den Server möglichst gering ist. Demnach kann beispielsweise eine Autonomie oder eine Einsatzdauer der terrestrischen Vorrichtung erhöht werden.

Alternativ oder zusätzlich ist vorzugsweise die zweite Schnittstelle zur Kommunikation mittels Breitband, insbesondere mittels wenigstens eines aus UHF, VHF, L-Band, S-Band, C-Band, X-Band, K _u -Band, K _a -Band und E-Band ausgebildet ist. Besonders vorteilhaft ist hier die Kommunikation über eine breitbandige Verbindung, wobei auch andere als der genannten Frequenzbereiche vorstellbar sind.

Vorzugsweise ist die Steuerung dazu ausgebildet, die Kommunikationsvorrichtung gegenüber dem übergeordneten Satellitennetzwerk als Satelliten-Provider, insbesondere analog zu einem Internet-Service-Provider (ISP) zu identifizieren.

Vorzugsweise ist die Steuereinheit dazu ausgebildet, eine Verbindung zu unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerken aufzubauen.

Die Steuereinheit ist vorzugsweise dazu ausgebildet, eines aus den unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerken zur Verbindung anhand wenigstens einer der folgenden Kriterien auszuwählen: i) Parameter der Daten der terrestrischen Vorrichtung, ii) Geografische Position einer Bodenstation des übergeordneten Satellitennetzwerks, iii) Geografische Positionen der, oder eines einzelnen Satelliten des übergeordneten Satellitennetzwerks, iv) Kapazitäten der übergeordneten Satellitennetzwerke, v) In der Steuereinheit vorgebbarer Zeitplan, vi) Kosten der übergeordneten Satellitennetzwerke.

Gemäß dieser Ausführungsform ist es demnach möglich, immer das den aktuellen Anforderungen angemessene, übergeordnete Satellitennetzwerk auszuwählen, mit diesem eine Verbindung aufzubauen und darüber die Daten insbesondere der terrestrischen Vorrichtung an den Server zu übertragen. Mit den geografischen Positionen des bzw. der Satelliten des übergeordneten Satellitennetzwerks ist insbesondere der Orbit bezeichnet. Hierbei ist besonders die damit verbundene Kontaktzeit mit der Kommunikationsvorrichtung von Relevanz.

Die Verbindung kann beispielsweise anhand eines festen Zeitplans oder, besonders bevorzugt, anhand einer oder mehrerer der weiteren genannten Kriterien erfolgen. Auch kann damit beispielsweise eine leistungs- und/oder kostenoptimierte Datenübertragung ermöglicht werden.

Besonders relevant ist die Verbindung mit einem aus den unterschiedlichen übergeordneten Satellitennetzwerken in Abhängigkeit der geographischen Positionen der Bodenstationen, da dies die Einhaltung beispielsweise von nationalen Anforderungen des Datenschutzes ermöglicht. So kann beispielsweise gewährleistet werden, dass Daten nur über ein übergeordnetes Satellitennetzwerk kommuniziert werden, dass seine Bodenstation in einem bestimmten Hoheitsgebiet wie Deutschland, den USA, etc. hat. Die Auswahl des geeigneten Netzwerks erfolgt hier durch die Kommunikationsvorrichtung, die basierend auf den Daten der terrestrischen Vorrichtung das geeignete oder mehrere geeignete aus den verfügbaren übergeordneten Satellitennetzwerken auswählt.

Vorzugsweise ist die Kommunikationsvorrichtung zum Betrieb in einem Low Earth Orbit (LEO) ausgebildet.

Ein LEO ist vorzugsweise ein Orbit mit einer Umlaufbahn von höchstens 2000 km, was ermöglicht, dass die Leistungsanforderungen zur Übertragung von Daten von der terrestrischen Vorrichtung zur Kommunikationsvorrichtung gering sind.

Vorzugsweise ist das übergeordnete Satellitennetzwerk in wenigstens einem aus einem geostationären Orbit (engl. Geosynchronous equatorial orbit, GEO) und einem erdnahen Orbit, insbesondere einem Low Earth Orbit (LEO), ausgebildet. Vorzugsweise ist die Kommunikationsvorrichtung, insbesondere in dem Fall, in dem sowohl die Kommunikationsvorrichtung als auch das übergeordnete Satellitennetzwerk in einem LEO ausgebildet sind, in einem Orbit unterhalb des übergeordneten Satellitennetzwerks ausgebildet.

Für das übergeordnete Satellitennetzwerk gibt es grundsätzlich keine Einschränkung des Orbits. Entscheidend ist, dass es der Kommunikationsvorrichtung möglich ist, über die zweite Schnittstelle eine vorzugsweise breitbandige Verbindung zu dem übergeordneten Netzwerk herzustellen. Hierfür eignen sich im Kern alle der bekannten und verwendeten Orbite. Die Auswahl der Satellitennetzwerke im GEO und/oder LEO erfolgt insbesondere vor dem Hintergrund der bereits im Erdumlauf befindlichen und verfügbaren Säte 11 ite n n etzwe rke . Die Aufgabe wird ferner durch ein Kommunikationssystem umfassend mehrere erfindungsgemäße Kommunikationsvorrichtungen gelöst. Die mehreren Kommunikationsvorrichtungen umfassen jeweils eine vierte Schnittstelle zur Kommunikation mit jeweils anderen Kommunikationsvorrichtungen des Kommunikationssystems. In dieser Ausführung wird somit ein Kommunikationssystem vorgeschlagen, dass mehrere Kommunikationsvorrichtungen, die insbesondere an mehreren SmartSats angebracht sind, umfasst.

Die zur Kommunikation der Kommunikationsvorrichtungen untereinander ausgebildete vierte Schnittstelle kann auch gleich der ersten oder zweiten Schnittstelle sein, wobei die Kommunikation entsprechend derart angepasst ist, dass anstelle eines übergeordneten Satellitennetzwerkes beziehungsweise der terrestrischen Vorrichtung eine weitere der Kommunikationsvorrichtungen das Ziel der Kommunikation ist. Hiermit kann vorzugsweise eine Relay-Funktion zwischen mehreren der Kommunikationsvorrichtungen implantiert werden, Beispielsweise dann, wenn ein Satellit des Kommunikationssystems außerhalb der Reichweite des geeigneten übergeordneten Satellitennetzwerks ist, kann die Übertragung der Daten der terrestrischen Vorrichtung bzw. TMTC-Daten des Satelliten selbst über einen weiteren der Satelliten des Kommunikationssystems erfolgen.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zum Übertragen von Daten einer terrestrischen Vorrichtung, insbesondere einer Internet-of-Things (loT)-Vorrichtung, zu einem Server gelöst, umfassend die folgenden Schritte: i) Übertragen von Daten von der terrestrischen Vorrichtung an eine erste Schnittstelle einer Kommunikationsvorrichtung in einer planetaren Umlaufbahn, insbesondere eines CubeSats, ii) Übertragen der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung mittels einer zweiten Schnittstelle an ein übergeordnetes Satellitennetzwerk, iii) Übertragen der Daten durch das übergeordnete Satellitennetzwerk über eine zugehörige Bodenstation an den Server.

Das Verfahren ermöglicht die gleichen Vorteile wie die oben beschriebene Kommunikationsvorrichtung beziehungsweise das beschriebene Kommunikationssystem zu erreichen. Besonders bevorzugt wird das Verfahren mit als bevorzugt beschriebenen Ausführungen der Kommunikationsvorrichtung beziehungsweise des Kommunikationssystems mit Erreichen der dabei beschriebenen vorteilhaften Wirkungen kombiniert.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Verwendung eines CubeSats als Internet-of-Things Vorrichtung, die über ein übergeordnetes Satellitennetzwerk mit dem Internet verbunden ist, gelöst.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Verwendung eines übergeordneten Satellitennetzwerkes zur Steuerung und Überwachung eines CubeSats gelöst.

Die Aufgabe wird ferner durch eine Kommunikationsvorrichtung zum Betrieb auf SmartSats in einer Erdumlaufbahn, insbesondere auf CubeSats, gelöst, wobei die Kommunikationsvorrichtung aufweist: eine zweite Schnittstelle zur Kommunikation mit einem übergeordneten Satellitennetzwerk, eine dritte Schnittstelle zur Kommunikation mit dem Satelliten selbst zum Austausch von Telemetriedaten und/oder Kommandodaten und eine Steuerung, die dazu eingerichtet ist, eine Verbindung zu einem Server über das übergeordnete Satellitennetzwerk aufzubauen, wenigstens eines aus Telemetriedaten und Kommandodaten des Satelliten an den Server zu übertragen und/oder Kommandodaten des Satelliten von dem Server über die zweite Schnittstelle zu empfangen.

Weitere Beispiele und Vorteile werden nachfolgend mit Verweis auf die beigefügten Figuren beschrieben. Hierbei zeigen:

Fig. 1 schematisch und exemplarisch einen Aufbau eines Kommunikationssystems und,

Fig. 2 schematisch und exemplarisch eine Kommunikationsvorrichtung der

Fig. 1 ,

Fig. 3 schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens,

Fig. 4 schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines weiteren

Verfahrens,

Fig. 5 schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines weiteren

Verfahrens und

Fig. 6 schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines weiteren

Verfahrens. Fig. 1 zeigt schematisch exemplarisch einen Aufbau eines Kommunikationssystems 1 in der Umgebung der vorliegenden Erfindung.

Es ist bekannt, dass terrestrische Vorrichtungen, wie ein loT-Gerät 5 im Bereich einer Mobilfunkabdeckung 52 über eine Mobilfunk-Basisstation 54 mit einem Server 80, beispielsweise als Teil einer Cloud 8, kommunizieren.

Bekanntermaßen können dann in der Cloud 8 ein verwalteter Cloud-Dienst 82 oder andere Lösungen bereitgestellt sein, die die Steuerung und/oder Überwachung der loT- Vorrichtungen übernehmen. Die verwaltete Cloud Dienstleistung 82 greift auf loT- Sensordaten 84 zu, die ebenfalls in der Cloud 8 gespeichert sind. Die für die terrestrische loT-Vorrichtung 5 beschriebene Lösung funktioniert allerdings nur solange, wie die terrestrische Vorrichtung 5 eine GSM oder andere Mobilfunk Verbindung aufbauen kann. Dies ist für die beispielhaft gezeigten terrestrischen Vorrichtungen 6, die exemplarisch an entlegenen Waldgebieten angeordnet gezeigt sind, nicht der Fall.

Erfindungsgemäß wird nun das Kommunikationssystem 1 bereitgestellt, das eine einfache und effiziente Kommunikation mit den loT-Vorrichtungen 6 ermöglicht. Erfindungsgemäß kommunizieren die loT-Geräte 6 per Satellitenkommunikation mit als SmartSat 20 bezeichneten Satelliten des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 1. Jeder der SmartSats 20 umfasst eine Kommunikationsvorrichtung 10, die im Detail mit Verweis auf Fig. 2 gezeigt ist. Die Kommunikationsvorrichtung 10 dient insbesondere als Datenkollektor für verschiedenste Geräte und Anwendungen, insbesondere die loT-Geräte 6, und sendet die gesammelten Daten an ein übergeordnetes Satellitennetzwerk 30. Das übergeordnete Satellitennetzwerk 30 umfasst einen oder mehrere Satelliten 32, die über eine bidirektionale Kommunikationsverbindung 34, d.h. eine Uplink und Downlink Verbindung, mit einer Bodenstation 36 des Satellitennetzwerkes 30 kommunizieren.

Die gesammelten Daten werden beispielsweise datensparsam gebündelt, komprimiert und aufbereitet, so dass auch nur die Änderungen zum letzten Datensatz übermittelt wird können. Die verarbeiteten Datensätze werden nach derselben Logik in der Cloud - vorzugsweise mit dem Wissen über die letzten vollständigen Datensätze - wieder rekonstruiert und zur weiteren Verwendung in einen Datenbus gegeben (e.g. MQTT, AMPQ, ZMQ, etc.). Bei der Aufbereitung der Daten spielt vorzugsweise die Kenntnis über den aktuellen Orbit und den als nächsten zu nutzenden übergeordneten Satellitenprovider Px eine Rolle. Die Bandbreite, verfügbare Kapazität und/oder Kosten des Providers können einen direkten Einfluss auf die Aufbereitung der Daten haben. Dies hat als direkte Konsequenz, dass je nach Provider die Datenströme anders aussehen und auf Seiten der Cloud wieder beliebig zusammengefügt werden müssen, bevor man die Daten nutzen kann. Vorzugsweise erfolgt demnach in Abhängigkeit des ausgewählten Satellitennetzwerkes, dem aktuellen Orbit und/oder einer Position im aktuellen Orbit eine angepasste Aufbereitung und/oder Übertragung der Daten. Ist keine Verbindung zu einem Provider möglich, so müssen die Daten so lange zusammengehalten/persistiert werden, bis eine Verbindung zu einem Provider P1 möglich ist oder bei einem anderen Orbit die Verbindung zu dem nächsten verfügbaren Provider P2 hergestellt werden kann.

Neben der reinen Kollektor Funktion werden die empfangen Daten demnach vorzugsweise einer Vorverarbeitung (Processing) unterzogen. Dieses Processing ist ein Unterscheid im Vergleich zu dem klassischen Store and Forward Konzept, welches kein Processing vorsieht. Mit diesem Processing können zielgerechte Verarbeitung, individuell für jede terrestrische Vorrichtung / loT Device und/oder für jedes der mehreren übergeordneten Satellitennetzwerke vorgenommen werden. In Hinblick auf die Übertragungstechnik sind hier individuelle Fehlerkorrekurverfahren und Paket Algorithmen möglich und vorteilhaft.

Zusammen mit einer Schnittstelle 38 dienen die Bodenstationen 36 als Satkomprovider 39, wie beispielsweise der Firmen Inmarsat, Eutelsat, SES. Die Schnittstelle 38 stellt eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung zwischen der Bodenstation 36 und dem Server 80 bzw. der Cloud 8 her. Optional kann zusätzlich eine als SmartSat-Link 22 bezeichnete Kommunikationsverbindung zwischen SmartSat 20 des Kommunikationssystems 1 und der Bodenstation 36 hergestellt werden.

Fig. 2 zeigt schematisch und exemplarisch die Kommunikationsvorrichtung 10 der Fig. 1 im Detail. Die Kommunikationsvorrichtung 10 umfasst eine erste Schnittstelle 12 zur Kommunikation mit der terrestrischen Vorrichtung 6. Hierzu ist eine insbesondere bidirektionale erste Kommunikationsverbindung 11 zwischen erster Schnittstelle 12 und terrestrischer Vorrichtung 6 gezeigt. Die Kommunikationsverbindung 11 ist beispielsweise eine Kommunikationsverbindung mittels UHF oder VHF, ohne darauf beschränkt zu sein. Ferner ist eine zweite Schnittstelle 14 gezeigt, die eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung 13 zu einem übergeordneten Satellitennetzwerk 30 und insbesondere zu einem der Satelliten 32 davon ausbildet.

Eine dritte Schnittstelle 16 ist dazu ausgebildet, eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung 15 mit dem Satelliten 20 selbst insbesondere zum Austausch von Telemetriedaten und Kommandodaten auszubilden.

Eine vierte Schnittstelle 18 ist dazu ausgebildet, eine insbesondere bidirektionale Kommunikationsverbindung 17 zu einem weiteren Satelliten 20 des Kommunikationssystems 1 auszubilden. Schließlich umfasst die Kommunikationsvorrichtung 10 eine Steuerung 19, die dazu eingerichtet ist, die Verbindung mit dem in Fig. 1 gezeigten Server 80 unter Verwendung der diversen Schnittstellen der Kommunikationsvorrichtung 10 auszubilden. Hierbei ist der Zweck der Kommunikationsvorrichtung 10 zweigeteilt, so können beispielsweise Daten von der terrestrischen Vorrichtung 6 über die erste Schnittstelle 12 empfangen werden und über das übergeordnetes Netzwerk 30 mittels der zweiten Schnittstelle 14 weitergeleitet werden. Aber auch der operationeile Betrieb des Satelliten 20 ist mittels der Kommunikationsvorrichtung 10 besonders vorteilhaft möglich. So ist es möglich, Daten wie Telemetriedaten des Satelliten 20 über die dritte Schnittstelle 16 zu empfangen und an den Server 80 der Cloud 8 zu übertragen. Auch der Rückkanal ist möglich, d.h., dass Steuerungs- und/oder Verwaltungsdaten aus der Cloud 8 an den Satelliten 20, an dem die Kommunikationsvorrichtung 10 bereitgestellt ist, übertragen werden. So ist eine Steuerung des Satelliten 20 aus der Cloud 8 möglich.

Auch wird durch die beschriebene Kommunikationsvorrichtung 10 demnach besonders vorteilhaft ein Aktualisieren der auf dem Satelliten 20 und/oder auf der terrestrischen Vorrichtung 6 laufenden Software über die Cloud 8 ermöglicht. Anders ausgedrückt, eine Update-Funktionalität des Satelliten 20 und/oder der terrestrischen Vorrichtung 6 ist aus der Cloud 8 möglich.

Die terrestrischen Vorrichtungen 6 verwenden kleinste Datenraten bei gleichzeitig geringem Leistungsverbrauch und kleinsten Formfaktor. Die Kombination aus diesen drei Faktoren wird durch die Kommunikationsvorrichtung 10 und die SmartSats 20, die eine Kommunikation über das übergeordnetes Satellitennetzwerk 30 mit der Cloud 8 implementieren, angeboten. Das übergeordnete Satellitennetzwerk 30 kann beispielsweise ein im geostationären Orbit GEO angeordnetes Satellitennetzwerk oder eine Megakonstellation im LEO sein.

Geringere Distanzen von der terrestrischen Vorrichtung 6 zu dem SmartSat 20 ermöglichen kleine Datenraten bei geringem Leistungsverbrauch. Die SmartSats 20 nutzen die übergeordneten Satelliten 32 des übergeordneten Satellitennetzwerkes 30 als Backbone.

So wird ein eine Kommunikationsvorrichtung 10 als Datenkollektor für einen oder mehrere terrestrische Vorrichtungen 6, insbesondere IoT-Geräte, verwendet, um die gesammelten Daten beispielsweise weiterzuleiten. Anders ausgedrückt fungiert das in Fig. 1 gezeigte Kommunikationssystem 1 als Bindeglied zwischen der terrestrischen Vorrichtung 6 und dem übergeordneten Satellitennetzwerk 30. Hierdurch ergibt sich eine Unabhängigkeit von dem gewählten Betreiber des übergeordneten Satellitennetzwerkes 30. Für die Anwendung und den Nutzer insbesondere der terrestrischen Vorrichtungen 6 wirkt das Kommunikationssystem 1 transparent, wobei vorzugsweise nicht von Interesse ist, welches übergeordnetes Satellitennetzwerk 30 verwendet wird. So hat sich der Betreiber der terrestrischen Vorrichtungen 6 im Zweifel nicht um die Wahl des übergeordneten Satellitennetzwerkes 30 zu kümmern, wobei die Auswahl des übergeordneten Satellitennetzwerkes 30 auch basierend auf Parametern der Daten der terrestrischen Vorrichtung 6 oder geographischen Positionen der Bodenstationen 36 des übergeordneten Satellitennetzwerkes 30 erfolgen kann, beispielsweise um Anforderungen lokaler Datenschutzbestimmungen gerecht zu werden.

Neben den Fähigkeiten der Datenanbindung spielt die Verarbeitung der Daten beziehungsweise der Steuerbefehle für die einzelnen loT Geräte eine zentrale Rolle bei loT-Applikationen. Da das IoT-Gerät nur die grundlegenden Funktionalitäten der Steuertechnik, wie beispielsweise Aufnehmen von Daten und Weiterleiten von Daten, besitzt, liegt es an einer zentralen Instanz, komplexere Abhängigkeiten zu bearbeiten. Dies erfolgt vorzugsweise in der Cloud 8. Über die hergestellten Kommunikationsverbindungen ist es möglich, die verarbeiteten Befehle an den SmartSat 20 bzw. auch die terrestrische Vorrichtung 6 weiterzuleiten.

Bisherige Systeme für Satellitenverbindungen sind inkompatibel mit der Kombination aus Formfaktor, d.h. Antenne und Terminal, Leistungsverbrauch, geringer Datenrate und ökonomischen Aspekten wie Kosten und Zeit. Alternativen wie Low-Power Wide-Area Network über LORA, SigFox, NB-loT, sind derzeit nicht ausreichend verfügbar und es bleibt unklar, ob derartige Standards benötigte Datenmengen und benötigte Interaktion bieten können. Die Nutzung übergeordneter Satellitennetzwerke 30 als Backbone stellt hierfür eine besonders geeignete Lösung bereit. Die erfindungsgemäße Lösung stellt demnächst demnach ein Gesamtsystem bereit, das an die Cloud 8 und die operationeilen Aspekte bei der Nutzung von SmartSats 20 im LBO/GEO angepasst ist, und gleichzeitig mit einem loT-System vereint ist.

Vorzugsweise kann die Hardware der terrestrischen Vorrichtungen 6 durch einen speziellen Impuls des SmartSats 20 über die Kommunikationsverbindung 11 aufgeweckt werden, um einen individuellen, an die Anwendung angepassten und leistungsoptimierten Betrieb zu erreichen, ohne dass eigene dedizierte Bodenstationen, wie Bodenstation 36, notwendig ist.

Die Umgebung der Cloud 8 bildet vorzugsweise die speziellen Eigenschaften von Satellitenverbindungen ab, wie beispielsweise die Position der terrestrischen Vorrichtungen 6, die Orbitbestimmung/-propagation des SmartSat 20, den Upstream zum übergeordneten Satellitennetzwerk 30, etc., um eine praktikable Kommunikation zu gewährleisten. Sie übernimmt, jedoch wie schon beschrieben, vorzugsweise auch die Fähigkeit, erforderliche Kommandierungen am Satelliten selbst durchzuführen. Die Fähigkeit der Cloud 8, eine große Menge an Telemetrie Daten von einer großen Menge an Satelliten analysieren und auswerten zu können, ist eine der besonderen Stärken und Änderungen im Vergleich zum klassischen Betrieb. Die besonders herauszuheben Vorteile des erfindungsgemäßen Kommunikationssystems 1 sind, dass kein Betrieb einer eigenen Bodenstation 36 notwendig ist. Ein nahtloser Service lässt sich für Kunden anbieten und ist für Anwendungen nutzbar, welche über lange Zeit abgelegenen Orten ohne Stromversorgung Daten sammeln. Eine globale Nutzung unabhängig von Mobilfunk Betreibern, d.h. außerhalb der Mobilfunkabdeckung 52 ist möglich.

Die Konfiguration von Satelliten 20 beziehungsweise die Konfiguration von terrestrischen Vorrichtungen 6, wie IoT-Geräten, muss nicht vor Ort durchgeführt werden, sondern kann über die Cloud 8 und den darin implementierten Cloud Service erfolgen. Auch ist das Kommunikationssystem 1 beliebig skalierbar, was heißt, dass die Anzahl der loT-Geräte beliebig erhöht werden kann. loT Anwendungen können somit außerhalb der Netzabdeckung ausgeführt werden, beispielsweise maritim. Auch ergeben sich durch das erfindungsgemäße Kommunikationssystem 1 neue Ansätze für den Betrieb von Satelliten, wie den SmartSats 20. Der SmartSat 20 fungiert demnach sowohl als Bindeglied zwischen übergeordneten Satellitennetzwerk 30 und terrestrischer Vorrichtung 6 als auch selbst als eine Art loT- Gerät, wobei der Cloud Service dann Telemetriedaten des SmartSats 20 als Sensordaten des IoT-Geräts selbst nutzt. Es ist somit möglich die Telemetrie (TMTC) in der Cloud 8 zu betreiben.

Auch wenn der Einsatz des Kommunikationssystems 1 nicht darauf beschränkt ist, so ergeben sich besonders bevorzugte Anwendungsbereiche. Diese umfassen eine Überwachung der Korrosion von Öl-Pipelines, die Überwachung von Bahnschienen, Weichen, Stellsignalen, die Nachverfolgung von Containern, Feldüberwachung, beispielsweise auch von Bewässerungsanlagen, Untersuchungen in alpinem Gelände wie Mineralien und Böden sowie Feuermelder in Wäldern. Globale Bewegungen können visualisiert werden, beispielsweise Supply Chain, Tiere oder Plattentektonik, Wildmonitore zur Regulierung des Wildbestandes und Videoüberwachung von Buchten sind möglich.

Fig. 3 zeigt schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Übertragen von Daten einer terrestrischen Vorrichtung 6, insbesondere einer lnternet-of- Things (loT)- Vorrichtung, zu einem Server 80.

Das Verfahren 100 umfasst einen Schritt 110 des Übertragens von Daten von der terrestrischen Vorrichtung 6 an eine erste Schnittstelle 12 einer

Kommunikationsvorrichtung 10 auf einem SmartSat 20 in einer Erdumlaufbahn, insbesondere einem CubeSat. Die Daten sind beispielsweise Sensordaten der terrestrischen Vorrichtung 6.

Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt 120 des Übertragens der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung 10 mittels einer zweiten Schnittstelle 14 an ein übergeordnetes Satellitennetzwerk 30. Das Verfahren 100 umfasst ferner einen Schritt 130 des Übertragens der Daten durch das übergeordnete Satellitennetzwerk 30 an eine zugehörige Bodenstation 36. Daran schließt sich ein Schritt 140 des Übertragens der Daten von der Bodenstation 36 an den Server 80 an.

Fig. 4 zeigt schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zum Übertragen von Daten eines SmartSat 20 in einer Erdumlaufbahn, insbesondere einem CubeSat, insbesondere in der Art einer Internet-of-Things (loT)-Vorrichtung, zu einem Server 80. Das Verfahren 200 umfasst einen Schritt 210 des Übertragens von Daten, insbesondere von Telemetriedaten, von dem SmartSat 20 an eine dritte Schnittstelle 16 einer Kommunikationsvorrichtung 10 auf dem SmartSat 20. Die Daten sind beispielsweise Sensordaten der terrestrischen Vorrichtung 6.

Das Verfahren 200 umfasst ferner einen Schritt 220 des Übertragens der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung 10 mittels einer zweiten Schnittstelle 14 an ein übergeordnetes Satellitennetzwerk 30.

Das Verfahren 200 umfasst ferner einen Schritt 230 des Übertragens der Daten durch das übergeordnete Satellitennetzwerk 30 an eine zugehörige Bodenstation 36. Daran schließt sich ein Schritt 240 des Übertragens der Daten von der Bodenstation 36 an den Server 80 an.

Fig. 5 zeigt schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Übertragen von Daten an eine terrestrische Vorrichtung 6, insbesondere eine lnternet-of- Things (loT)-Vorrichtung, von einem Server 80, insbesondere zum Steuern und/oder Kalibrieren der terrestrischen Vorrichtung.

Das Verfahren 300 umfasst einen Schritt 310 des Übertragens der Daten, insbesondere der Steuerungs-, Konfigurations- und/oder Kommandodaten, von einem Server 80 an eine Bodenstation 36 eines übergeordneten Satellitennetzwerkes 30. Daran schließt sich ein Schritt 320 des Übertragens der Daten von der Bodenstation 36 an einen Satelliten 32 des übergeordneten Satellitennetzwerks 30 an.

Das Verfahren 300 umfasst dann einen Schritt 330 des Übertragens von Daten von dem übergeordneten Satellitennetzwerk 30 an eine zweite Schnittstelle 14 einer Kommunikationsvorrichtung 10 auf einem SmartSat 20 in einer Erdumlaufbahn, insbesondere einem CubeSat.

Das Verfahren 300 umfasst schließlich einen Schritt 340 des Übertragens der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung 10 mittels einer ersten Schnittstelle 12 an die terrestrische Vorrichtung 6. Hierbei kann die Kommunikationsvorrichtung 10 eine geeignete Kommunikation ausführen, um beispielsweise die terrestrische Vorrichtung 6 aus einem Ruhezustand zum Empfang von Daten aufzuwecken. Fig. 6 zeigt schließlich schematisch und exemplarisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 400 zum Übertragen von Daten an einen SmartSat 20 von einem Server 80, insbesondere zum Steuern und/oder Kalibrieren des SmartSat 20.

Das Verfahren 400 umfasst einen Schritt 410 des Übertragens der Daten, insbesondere der Steuerungs-, Konfigurations- und/oder Kommandodaten, von einem Server 80 an eine Bodenstation 36 eines übergeordneten Satellitennetzwerkes 30. Daran schließt sich ein Schritt 420 des Übertragens der Daten von der Bodenstation 36 an einen Satelliten 32 des übergeordneten Satellitennetzwerks 30 an.

Das Verfahren 400 umfasst dann einen Schritt 430 des Übertragens von Daten von dem übergeordneten Satellitennetzwerk 30 an eine zweite Schnittstelle 14 einer Kommunikationsvorrichtung 10 auf dem SmartSat 20 in einer Erdumlaufbahn, insbesondere einem CubeSat.

Das Verfahren 400 umfasst schließlich einen Schritt 440 des Übertragens der Daten durch die Kommunikationsvorrichtung 10 mittels einer dritten Schnittstelle 16 an den SmartSat 20. Damit ist eine Steuerung des SmartSat 20 aus der Cloud möglich, ohne dass der

SmartSat 20 unmittelbar Kontakt zu einer Bodenstation benötigt.