LPWAN – Lợi ích của công nghệ LPWAN so với các tùy chọn kết nối IoT khác

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp một tổng quan ngắn gọn về LPWAN cộng với lợi ích của nó so với các tùy chọn kết nối IoT khác.

0

Nếu bạn quen thuộc với Internet of Things, bạn sẽ biết rằng có rất nhiều tùy chọn kết nối IoT. Từ Wi-Fi đến Bluetooth, NB-IoT đến CAT-M1 và LoRa đến RPMA, thật khó để hiểu tất cả, hãy lựa chọn ra cái tên tốt nhất cho ứng dụng IoT cụ thể của bạn.

Mỗi ứng dụng IoT đều có những yêu cầu riêng, do đó, tùy chọn kết nối IoT có thể tuyệt vời cho một ứng dụng này, nhưng lại không thể sử dụng đối với một ứng dụng khác. Ứng dụng của bạn có thể có hàng ngàn cảm biến từ xa, vì vậy thời lượng pin là một vấn đề quan trọng. Ứng dụng của bạn có thể cần gửi nhiều dữ liệu, như video, vì vậy băng thông cao là điều cần thiết. Hoặc ứng dụng của bạn có thể liên quan đến các quyết định sống hay chết, vì vậy thời gian là sự cân nhắc chính. Đó là lý do tại sao nó rất quan trọng để chọn tùy chọn kết nối IoT tốt nhất cho nhu cầu cụ thể của bạn.

Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cung cấp một cái nhìn cụ thể về một lớp kết nối IoT được gọi là LPWAN (mạng diện rộng công suất thấp). Bài đầu tiên này sẽ cung cấp tổng quan về LPWAN, bao gồm định nghĩa là và lợi ích của công nghệ LPWAN so với các tùy chọn kết nối IoT khác. Trong các bài đăng tiếp theo, chúng tôi sẽ phân tích sâu hơn và kiểm tra các tùy chọn LPWAN khác nhau.

Cuối cùng, bạn sẽ biết liệu LPWAN có phù hợp với ứng dụng IoT của bạn hay không và nếu có thì làm thế nào để sử dụng nó một cách tốt nhất.

LPWAN là gì?

Điều đầu tiên cần hiểu là LPWAN (viết tắt của Low Powered Wide Area Network hay còn gọi là Mạng diện rộng công suất thấp) KHÔNG phải là một tiêu chuẩn. Nó có một thuật ngữ bao gồm các triển khai và giao thức khác nhau, cả độc quyền và nguồn mở, có chung các đặc điểm chung như tên cho thấy:

Công suất thấp: Hoạt động với nguồn năng lượng là các cục pin nhỏ, rẻ tiền trong nhiều năm

Vùng rộng: Có phạm vi hoạt động thường dài hơn 2 km trong cài đặt đô thị

Một giới hạn vật lý để đạt được công suất thấp và phạm vi rộng là kích thước dữ liệu nhỏ. Hầu hết các công nghệ LPWAN chỉ có thể gửi ít hơn 1.000 byte dữ liệu mỗi ngày hoặc dưới 5.000 bit mỗi giây.

Lợi ích của LPWAN

Các đặc điểm trên làm cho LPWAN trở thành một lựa chọn tuyệt vời cho các lớp ứng dụng IoT sau:

Vị trí dày đặc: thành phố hoặc các tòa nhà lớn để chiếu sáng thông minh, lưới điện thông minh và theo dõi tài sản

Giám sát dài hạn: các cảm biến và đồng hồ được lắp đặt và giám sát trong một thời gian dài (ví dụ: đo nước, dò khí, nông nghiệp thông minh và khóa cửa từ xa).

Nói một cách đơn giản, công nghệ LPWAN hoạt động tốt trong các tình huống mà các thiết bị cần gửi dữ liệu nhỏ trên một diện tích rộng trong khi vẫn duy trì tuổi thọ pin trong nhiều năm. Điều này phân biệt LPWAN với các giao thức mạng không dây khác như Bluetooth, RFID, M2M di động và ZigBee, được hiển thị bên dưới liên quan đến khả năng băng thông và phạm vi.

LPWAN vs Cellular (Mạng di động)

Mạng di động chịu ảnh hưởng chủ yếu từ tuổi thọ pin kém và có thể có những khoảng trống trong phạm vi phủ sóng. Một khó khăn khác là việc “hoàng hôn công nghệ” (khi một công nghệ bị loại bỏ một cách có chủ ý): có 30 triệu thiết bị đầu cuối 2G ở Mỹ đang bị bỏ lại do điều này. Nhiều thiết bị IoT phải tồn tại trên mạng trong 10 năm. Nó không có ý nghĩa kinh tế nếu một mạng di động đi vào giai đoạn “hoàng hôn” và các thiết bị đầu cuối không được hỗ trợ nữa.

LPWAN vs Cellular LPWA (NB-IoT)

Các khía cạnh đáng chú ý nhất của mạng LPWA di động vẫn đang được phát triển. Như đã đề cập với các mạng di động ở trên, “hoàng hôn công nghệ” là một mối quan tâm lớn. Cat-0 được quảng cáo là một giải pháp lâu dài, chỉ để trở thành nạn nhân của việc bị loại bỏ.

Có nghiên cứu tích cực về LTE-M, NB-IoT, EC-GSM và 5G IoT, nhưng không ai trong số chúng tương thích chéo và các nhà phát triển vẫn chưa biết liệu chúng có phù hợp với các giải pháp IoT dài hạn hay không. Các phiên bản ban đầu của LTE-M đang được AT&T và Verizon tung ra ngay bây giờ nên không gian chắc chắn đang nóng lên.

LPWAN vs Mesh Networks

Các mạng lưới như ZigBee đang được sử dụng trong các ứng dụng IoT. Trên thực tế, nhiều hệ thống tự động hóa gia đình triển khai ZigBee, nhưng ZigBee không phải là một sự phù hợp lý tưởng cho các ứng dụng LPWA. Mạng lưới chỉ hữu ích ở khoảng cách trung bình và không có khả năng tầm xa của công nghệ LPWAN.

Quan trọng hơn, các mạng lưới không phải là kết nối tiết kiệm năng lượng (pin) vì mỗi nút phải liên tục nhận và lặp lại các tín hiệu RF lân cận. Khi các cảm biến mở rộng đến hàng ngàn, ZigBee hoặc các mạng lưới khác không thể phù hợp với nhu cầu của các ứng dụng LPWA.

LPWAN vs Local RF

RF cục bộ bao gồm Bluetooth và NFC, nhưng các tùy chọn này chỉ đơn giản là không có phạm vi hữu ích cho nhiều ứng dụng IoT vì chúng chỉ có thể hoạt động ở khoảng cách gần.

Trên đây là một số thông tin về kết nối LPWAN và các ưu điểm của nó khi sử dụng cho các ứng dụng IoT so với các loại kết nối khác. Hy vọng qua bài viết này, bạn sẽ hiểu thêm phần nào về LPWAN, để qua đó có được lựa chọn cho ứng dụng IoT trong tương lai của bạn.

BÌNH LUẬN

Vui lòng nhập bình luận của bạn
Vui lòng nhập tên của bạn ở đây