Là một công nghệ truyền thông đường dài của mạng WAN công suất thấp (LPWAN), LoRa ngày càng thu hút được nhiều sự chú ý trong những năm gần đây.

Bộ thu phát tín hiệu LoRA

LoRa là một loại công nghệ truyền thông LPWAN. Đây là một loại sơ đồ truyền dẫn không dây khoảng cách cực xa dựa trên công nghệ trải phổ được công ty Semtech của Hoa Kỳ áp dụng và thúc đẩy. Lớp vật lý hoặc điều chế không dây được sử dụng để thiết lập các liên kết truyền thông đường dài. Nhiều hệ thống không dây truyền thống sử dụng điều chế khóa dịch chuyển tần số (FSK) làm lớp vật lý, bởi vì nó là một điều chế rất hiệu quả để đạt được mức tiêu thụ điện năng thấp.

LoRa dựa trên điều chế tần số tuyến tính và điều chế trải phổ. Nó giữ các đặc tính tiêu thụ điện năng thấp giống như điều chế FSK, nhưng rõ ràng là tăng khoảng cách truyền thông.

Bản thân công nghệ LoRa có độ nhạy nhận cực cao (RSSI) và tỷ lệ tín hiệu trên nhiễu (SNR) siêu mạnh. Ngoài ra, công nghệ nhảy tần được sử dụng để thực hiện khóa dịch tần thông qua chuỗi mã giả ngẫu nhiên, làm cho tần số sóng mang nhảy liên tục và trải phổ để chống nhiễu tần số cố định.

Hiện tại, LoRa chủ yếu hoạt động trong dải tần số miễn phí toàn cầu, bao gồm 433, 868, 915 MHz, v.v. Ở Việt Nam, LoRA được cho phép hoạt động ở dải tần từ 920MHz - 923MHz

Máy phát LoRa được đặc trưng bởi:

Khoảng cách truyền dài

Sự tiêu thụ ít điện năng

Các nút mạng số lượng lớn

Mạng LoRa

Trong mạng lưới, các nút đầu cuối riêng lẻ chuyển tiếp thông tin từ các nút khác để tăng khoảng cách truyền thông và kích thước của vùng mạng. Trong khi điều này làm tăng phạm vi, nó cũng làm tăng độ phức tạp, giảm dung lượng mạng và giảm tuổi thọ pin khi các nút nhận và chuyển tiếp thông tin từ các nút khác có thể không liên quan đến chúng. Khi kết nối đường dài được thực hiện, điều quan trọng nhất của kiến ​​trúc hình sao đường dài là bảo vệ tuổi thọ pin.

Nếu cổng kết nối được lắp đặt tại vị trí của trạm thu phát thông tin di động hiện có và công suất truyền tải là 20dbm (100MW), thì phạm vi phủ sóng có thể là khoảng 2km trong thành phố với mật độ cao ốc dày đặc và 10km ở ngoại ô với mật độ thấp. Cổng / bộ tập trung cũng chứa giao thức lớp MAC, giao thức này trong suốt với lớp cao.

Mạng LoRa chủ yếu bao gồm thiết bị đầu cuối (mô-đun LoRa có thể được tích hợp sẵn), cổng (hoặc trạm gốc), máy chủ mạng và máy chủ ứng dụng. Dữ liệu ứng dụng có thể được truyền theo hai hướng.

Kiến trúc mạng LoRaWAN là một cấu trúc liên kết hình sao điển hình. Trong kiến ​​trúc mạng này, LoRa gateway là một rơle truyền dẫn trong suốt, kết nối thiết bị đầu cuối và máy chủ trung tâm back-end. Thiết bị đầu cuối sử dụng bước nhảy đơn để giao tiếp với một hoặc nhiều cổng. Tất cả các nút và cổng là giao tiếp hai chiều.

Bộ thu phát tín hiệu LoRA

Nút đầu cuối của LoRa có thể là nhiều thiết bị khác nhau, chẳng hạn như đồng hồ đo nước, đồng hồ khí, báo động khói, thiết bị theo dõi vật nuôi, v.v. Các nút này kết nối với cổng LoRa thông qua giao tiếp không dây LoRa, sau đó kết nối với máy chủ mạng thông qua mạng 3G hoặc mạng Ethernet. Cổng giao tiếp với máy chủ mạng thông qua giao thức TCP / IP.

Giao thức LoRaWAN

LoRaWAN là tiêu chuẩn mạng diện rộng (LPWAN) công suất thấp dựa trên giao thức lớp MAC nguồn mở. Công nghệ này có thể cung cấp mạng cục bộ, quốc gia hoặc toàn cầu cho các thiết bị không dây chạy bằng pin. LoRaWAN hướng tới một số yêu cầu cốt lõi của Internet vạn vật, chẳng hạn như giao tiếp hai chiều an toàn, liên lạc di động và các dịch vụ nhận dạng vị trí tĩnh. Công nghệ này có thể nhận ra khả năng kết nối liền mạch và khả năng tương tác giữa các thiết bị thông minh mà không cần cấu hình phức tạp cục bộ, đồng thời cung cấp cho người dùng, nhà phát triển và doanh nghiệp trong lĩnh vực Internet vạn vật quyền hoạt động miễn phí.

LoRa VS NB IOT


Chúng tôi đã giới thiệu NB IOT trong bài viết trước. Đồng thời, là công nghệ truyền thông không dây của Internet vạn vật, NB IOT và LoRa có các đặc điểm kỹ thuật và thương mại khác nhau, do đó chúng có các kịch bản ứng dụng khác nhau.


Hiện nay, dưới góc độ phát triển công nghiệp, một chuỗi công nghiệp hoàn chỉnh đã được hình thành, bao gồm chip, mô-đun, thiết bị đầu cuối, thiết bị truyền thông, nền tảng, nhà điều hành và ứng dụng:

Dải tần, chất lượng dịch vụ và chi phí

LoRa hoạt động ở dải tần không được cấp phép dưới 1GHz, vì vậy ứng dụng không phải trả thêm phí. NB IOT và truyền thông di động sử dụng các dải tần số được phép dưới 1GHz. Dải tần từ 500MHz đến 1GHz là sự lựa chọn tốt nhất cho liên lạc đường dài, vì kích thước thực tế và hiệu quả của ăng-ten khá lợi thế.

LoRaWAN sử dụng dải tần miễn phí không có giấy phép và là một giao thức truyền thông không đồng bộ, là lựa chọn tốt nhất cho nguồn pin và chi phí thấp. Các giao thức LoRa và LoRaWAN có các đặc điểm độc đáo trong việc xử lý nhiễu, chồng chéo mạng và khả năng mở rộng, nhưng chúng không thể cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) giống như các giao thức di động.

Có thông tin cho rằng giá thầu cho băng tần sub GHz được ủy quyền sẽ có giá hơn 500 triệu đô la Mỹ cho mỗi MHz. Mạng di động và NB IOT không thể cung cấp thời lượng pin giống như LoRa vì chất lượng dịch vụ (QoS). Do QoS và phí sử dụng băng tần cao, cần đảm bảo rằng mạng di động và NB IOT được khuyến nghị cho các tình huống ứng dụng QoS và bộ phát LoRa là lựa chọn tốt nếu ưu tiên chi phí thấp và số lượng kết nối lớn.

Khái niệm thiết kế mạng di động là tối ưu hóa việc sử dụng băng tần, điều này sẽ hy sinh chi phí nút và tuổi thọ pin. Ngược lại, nút LoRaWAN được thiết kế với chi phí thấp và thời lượng pin dài, đồng thời có một số hạn chế về việc sử dụng băng tần nhất định.

Có hai yếu tố quan trọng cần xem xét về tuổi thọ pin: mức tiêu thụ hiện tại của nút (dòng đỉnh và dòng trung bình) và nội dung của giao thức. LoRaWAN là một giao thức dựa trên Aloha không đồng bộ, có nghĩa là, các nút có thể ngủ dài hoặc ngắn tùy theo yêu cầu của các tình huống ứng dụng cụ thể, trong khi các nút của giao thức đồng bộ như di động phải được nối mạng thường xuyên.

Elecnova Việt Nam cung cấp các giải pháp về truyền thông không dây LoRA kèm thêm các modules thu phát LoRA rời. Các Modules LoRA của Elecnova đã được đăng ký với cục tần số và các sản phẩm đã được hợp quy.

Mọi chi tiết xin vui lòng liên hệ:

-----------

Elecnova Việt Nam - Nhà cung cấp giải pháp giám sát và ổn định chất lượng điện

Hotline: +84 394 754 828

Website: www.elecnova-energy.com.vn

Email: hung.vu@sfere-elec.com

#Elecnova_Viet_Nam #giải_pháp_chất_lượng_điện_năng #tụ_điện_thông_minh #tiết_kiệm_điện_năng #đồng_hồ_tủ_điện #Đồng_hồ_giám_sát_năng_lượng #Giải_pháp_giám_sát_năng_lượng #Tư_vấn_chất_lượng_điện_năng #bộ_lọc_sóng_hài #lọc_sóng_hài #Đồng_hồ_năng_lượng #power_meter #sfere_electric #Sfere