Thuật ngữ LoRa xuất hiện nhiều trong lĩnh vực IoT nhưng không phải ai cũng biết rõ về giao thức truyền dữ liệu tuy không mới mẻ nhưng còn xa lạ với nhiều người này.

1. LoRa là gì?

LoRa viết tắt của cụm từ “Long Range Radio” được phát triển bởi Cycleo và được mua lại bởi công ty Semtech sau này vào năm 2021. Đây là giao thức không dây có thể truyền dữ liệu lên đến khoảng cách hàng km mà không cần nhờ đến các mạch khuếch đại công suất giúp tiết kiệm nguồn năng lượng tiêu thụ khi truyền tải dữ liệu. 

Thông thường, LoRa được sử dụng để kết nối không dây các thiết bị như cảm biến đo lường, sinh trắc học,… dựa trên nền tảng dữ liệu điện toán đám mây. Với LoRa, bạn có thể sử dụng một modem để chuyển đổi bất cứ tập dữ liệu thành tín hiệu tần số radio. 

LoRa được ứng dụng rộng rãi hỗ trợ IoT
LoRa được ứng dụng rộng rãi hỗ trợ IoT

So sánh với các tín hiệu vô tuyến đã rất phổ biến như Wifi, Bluetooth… LoRa vượt trội hơn trong phạm vi giao tiếp, nhạy thu và có thể truyền dữ liệu lớn. Do đó, LoRa rất phù hợp để triển khai các ứng dụng IoT (Internet of Things) đầy mạnh mẽ trên khu vực rộng lớn.

2. Những ưu điểm nổi trội của công nghệ LoRa

Hoạt động trong phạm vi rộng lớn: Kết nối các thiết bị với khoảng cách lên tới 50km ở vùng nông thôn; ở thành thị, mạng LoRa hoạt động tốt ngay cả ở những địa điểm nằm sâu trong nhà và có nhiều vách ngăn.

Tiết kiệm điện năng: Sử dụng tối thiểu điện năng, với tuổi thọ pin cao lên đến 10, tối thiểu chi phí thay pin.

An ninh: được trang bị mã hoá AES128, công nghệ xác thực qua lại lẫn nhau, bảo mật cao.

Tiêu chuẩn hoá: Hoạt động được trên phần lớn các thiết bị và sự có mặt toàn cầu của mạng LoRaWAN cho phép triển khai nhanh chóng ứng dụng của Internet vạn vật ở bất cứ đâu.

Định vị: Cung cấp ứng dụng định vị không sử dụng GPS, mang lại lợi ích tiết kiệm tối đa điện năng.

Lưu động: Duy trì trao đổi tín hiệu giữa các thiết bị mà không cần phải quan tâm tới việc tiêu thụ điện năng.

Dung lượng lớn: Mỗi trạm nền tảng hỗ trợ hàng triệu thông điệp, đáp ứng nhu cầu của các nhà khai thác mạng công cộng phục vụ các thị trường lớn.

Giá thành thấp: Giảm đầu tư cơ sở hạ tầng, chi phí thay pin và cuối cùng là chi phí vận hành.

3. Kiến trúc mạng LoRa

Mạng LoRa chứa nhiều yếu tố bao gồm điểm cuối, cổng LoRa, máy chủ mạng và máy tính điều khiển từ xa. Cụ thể:

  • Điểm cuối: Nơi điều khiển hoặc thực hiện các cảm biến và thường được đặt ở xa.
  • Cổng LoRa: Cơ sở hạ tầng từ điểm cuối sẽ đến cổng rồi chuyển vào hệ thống backhaul (đường truyền trung gian giữa nhà cung cấp dịch vụ tới trạm phân phối đến người dùng cuối cùng hoặc giữa các trạm). Các cổng thông qua kết nối IP thông thường để kết nối với máy chủ mạng. 
  • Máy chủ mạng: Điều chỉnh tốc độ dữ liệu, loại bỏ những gói trùng nhau và xác nhận lịch trình.
  • Máy tính điều khiển từ xa: Chiếc máy tính từ xa sẽ giúp điều khiển hành động của điểm cuối hoặc thu thập dữ liệu từ đây. Truyền thông đến nút điểm cuối thông thường diễn ra hai chiều nhưng có thể phát đa hướng.
Cách thức hoạt động của mạng LoRa
Cách thức hoạt động của mạng LoRa

4. Tần số phát sóng của LoRa

Đây là một số tần số được sử dụng rộng rãi nhất bởi không cần giấy phép mà vẫn có thể tự do sử dụng và không tốn phí. Một số quốc gia sẽ có quy định về công suất lẫn tuần suất nhưng có thể chấp nhận được đối với các quy mô nhỏ. 

  • Châu Âu: 868 MHz
  • Bắc Mỹ: 916 MHz
  • Châu Á: 433 MHz

5. Ứng dụng của LoRa ra sao?

Nhờ vào khả năng truyền tải dữ liệu lớn, LoRa được dùng trong các ứng dụng thu thập dữ liệu và gửi những số liệu đo đạc về trung tâm cách đó hàng km. Công nghệ Lora được xem là giao thức thiết kế cho internet vạn vật với tầm nhìn trở thành lựa chọn công nghệ hàng đầu trong xây dựng mạng IoT thông minh trên thế giới giúp giải quyết các vấn đề toàn cầu như kiểm soát ô nhiễm, biến đổi khí hậu và tác động tích cực đến hoạt động kinh doanh.

Một số ứng dụng thực tế của công nghệ không dây này phải kể đến giám sát dữ liệu của các máy bán tự động, theo dõi hàng tồn kho, ứng dụng vào công nghiệp ô tô… chủ yếu tập trung vào vấn đề kiểm soát và báo cáo dữ liệu.

Kết lại, đối mặt với những thách thức trong khi xây dựng internet vạn vật, LoRa hoàn toàn có thể xử lý các vấn đề liên quan đến nguồn pin, sóng, bộ nhớ và đóng góp vào sự phát triển của các thành phố thông minh trong tương lai gần.

THAM KHẢO:

LORA LÀ GÌ?

TÌM HIỂU VỀ CÔNG NGHỆ LORA VÀ CÁCH HOẠT ĐỘNG