Bạn đang tìm hiểu về công nghệ LoRa ? T2QWIFI sẽ giải đáp thắc mắc công nghệ LoRa là gì và các đặc điểm cơ bản liên quan đến công nghệ này ngay sau đây. Hãy cùng theo dõi ngay nhé!
Công nghệ LoRa được ứng dụng trong các thiết bị đã góp phần tạo ra một cuộc cách mạng cho Internet of Things. Công nghệ này có thể giao tiếp dữ liệu trong phạm vi lớn và tiết kiệm năng lượng tiêu thụ. T2QWIFI sẽ giới thiệu đến bạn những thông tin chi tiết hơn liên quan đến câu hỏi công nghệ LoRa là gì trong nội dung được chia sẻ dưới đây. Hãy theo dõi ngay nhé!
Công nghệ LoRa là gì?
Công nghệ LoRa là gì
Lora là viết tắt của từ Long Range, là một giao thức không dây mới được thiết kế hỗ trợ truyền tải dữ liệu ở khoảng cách lên đến hàng km với lượng điện năng tiêu thụ thấp:
Được phát triển bởi Semtech, có trụ sở tại California;
Một mạng LoRa có thể cung cấp vùng phủ sóng tương tự như của một mạng di động;
Các anten LoRa có thể được kết hợp với anten di động khi các tần số là gần nhau, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí.;
Ứng dụng trong nông nghiệp, bán lẻ, theo dõi hàng tồn kho, thành phố thông minh, ngành công nghiệp ô và các ứng dụng trong bất cứ lĩnh vực nào mà cần báo cáo và kiểm soát dữ liệu.
Nguyên lý hoạt động của công nghệ LoRa
LoRa hoạt động dựa trên kỹ thuật điều chế chirp spread spectrum để truyền dữ liệu trong khoảng cách xa với năng lượng tiêu thụ thấp. Các bước chính trong nguyên lý hoạt động của LoRa gồm:
Mã hóa dữ liệu
Bước đầu tiên trong nguyên lý hoạt động của công nghệ này đó là mã hóa dữ liệu truyền đi:
Dữ liệu cần truyền được chia thành các gói nhỏ;
Mỗi gói dữ liệu được mã hóa bằng một mã sửa lỗi (FEC) để tăng khả năng chống nhiễu;
Dữ liệu được mã hóa bằng thuật toán LoRa, sử dụng kỹ thuật chirp spread spectrum.
Phát sóng
Quá trình phát sóng tín hiệu có đặc điểm sau:
Tín hiệu LoRa được truyền đi từ ăng-ten của thiết bị phát;
Tín hiệu LoRa được lan rộng trên một dải tần rộng, giúp tăng khả năng chống nhiễu và cho phép truyền dữ liệu over long distances.
Tiếp nhận dữ liệu
Sau khi thiết bị nhận thu thập dữ liệu truyền đi, dữ liệu sẽ được xử lý như sau:
Tín hiệu LoRa được thu bởi ăng-ten của thiết bị nhận;
Bộ thu LoRa giải mã tín hiệu LoRa để lấy lại dữ liệu gốc;
Dữ liệu được giải mã bằng mã FEC để sửa lỗi do nhiễu gây ra.
Kỹ thuật chirp spread spectrum
Kỹ thuật này là chìa khóa chính của công nghệ LoRa:
Kỹ thuật chirp spread spectrum là chìa khóa cho khả năng truyền dữ liệu tầm xa và tiết kiệm năng lượng của LoRa;
Kỹ thuật sẽ chia dữ liệu cần truyền thành các gói nhỏ. Mỗi gói dữ liệu được truyền đi với một tần số khác nhau trong dải tần LoRa;
Tần số của mỗi gói dữ liệu thay đổi theo thời gian theo dạng chirp. Có hai loại chirp signal gồm tần số up-chirp tăng theo thời gian và tần suất của Down-chirp giảm dần theo thời gian.
Công nghệ LoRa là gì
Băng tần hoạt động của công nghệ này nằm trong khoảng từ 430MHz đến 915MHz. Tín hiệu chirp sẽ cho phép các tín hiệu LoRa hoạt động trong cùng một khu vực mà không gây nhiễu lẫn nhau:
Dải băng tần cho khu vực châu Á: 430MHz;
Dải băng tần cho khu vực Trung Quốc: 780MHz;
Dải băng tần cho khu vực châu Âu: 433MHz hoặc 866MHz;
Dải băng tần cho khu vực Hoa Kỳ: 915MHz.
Đặc điểm của công nghệ LoRa
Công nghệ LoRa là gì
Những đặc điểm nổi bật của công nghệ LoRa gồm có:
Phạm vi truyền dẫn xa
Cho phép dẫn truyền dữ liệu với khoảng cách rất xa:
Khả năng truyền dẫn dữ liệu trên quãng đường dài hàng chục km trong môi trường đô thị và hàng trăm km ở khu vực nông thôn;
Vượt trội so với các công nghệ mạng không dây khác như Wi-Fi và Bluetooth;
Tiết kiệm năng lượng
Tiết kiệm năng lượng tiêu thụ là một trong những đặc điểm nổi bật của LoRa:
Tiêu thụ rất ít điện năng, kéo dài thời gian sử dụng pin cho các thiết bị IoT;
Phù hợp cho các thiết bị được triển khai ở những nơi xa nguồn điện hoặc khó thay pin;
Khả năng tiết kiệm năng lượng giúp giảm chi phí vận hành và bảo trì mạng IoT.
Độ tin cậy cao
Đây là công nghệ hiện đại, có độ tin cậy cao giúp người dùng an tâm sử dụng:
Có khả năng chống nhiễu cao và có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt;
Nhờ sử dụng kỹ thuật chirp spread spectrum có thể truyền dữ liệu một cách đáng tin cậy ngay cả trong môi trường có nhiều nhiễu;
Đảm bảo rằng dữ liệu IoT được truyền chính xác và kịp thời.
Chi phí thấp
Tuy là công nghệ mới và hiện đại nhưng giá thành đầu tư không quá đắt đỏ:
Các thiết bị LoRa có giá thành tương đối rẻ, giúp giảm chi phí triển khai mạng IoT;
Là lựa chọn phù hợp cho các ứng dụng IoT có quy mô lớn hoặc yêu cầu triển khai nhanh chóng;
Thúc đẩy sự phát triển của IoT và mở rộng khả năng tiếp cận cho nhiều doanh nghiệp và tổ chức hơn.
Ưu và nhược điểm của công nghệ LoRa
Công nghệ LoRa là gì
Giao thức không dây LoRa có những ưu và nhược điểm như sau
Ưu điểm của công nghệ LoRa
Những ưu điểm chính của LoRa gồm có:
Chi phí thấp: giảm chi phí đầu tư cơ sở hạ tầng, chi phí thay thế pin và cuối cùng là chi phí vận hành;
Truyền dữ liệu đường dài: hỗ trợ máy tính truyền dữ liệu vài km mà không cần bộ khuếch đại công suất, tín hiệu có thể duy trì khoảng cách xa hoặc khả năng làm việc mạnh mẽ ngay cả trong môi trường đô thị với những ngôi nhà dày đặc;
Năng lượng tiêu thụ thấp: điện năng tiêu thụ thấp nhưng vẫn có thể dẫn truyền dữ liệu ở tầm xa;
Dễ dàng triển khai: việc triển khai tương đối đơn giản so với các mạng không dây khác. Nhờ có phạm vi truyền dẫn xa và khả năng chống nhiễu cao, LoRa cần ít trạm thu phát hơn để phủ sóng toàn diện giúp tiết kiệm thời gian và chi phí cho các dự án IoT.
Nhược điểm của công nghệ LoRa
Bên cạnh những ưu điểm vượt trội, công nghệ này cũng có những nhược điểm sau:
Tốc độ dữ liệu thấp: So với các công nghệ mạng khác như Wi-Fi và 4G/5G, LoRa có tốc độ truyền dữ liệu tương đối thấp, có thể hạn chế truyền dữ liệu dung lượng lớn hoặc thời gian thực;
Độ trễ cao: Do tốc độ dữ liệu thấp nên độ trễ cũng cao hơn so với các công nghệ mạng khác;
Phạm vi phủ sóng trong nhà: Khả năng xuyên thấu của tín hiệu qua các vật liệu xây dựng có thể hạn chế phạm vi phủ sóng trong nhà;
Khả năng bảo mật chưa tối ưu: Vẫn có một số lỗ hổng bảo mật tiềm ẩn có thể bị khai thác bởi các tin tặc.
Ứng dụng của công nghệ LoRa
Công nghệ LoRa là gì
Công nghệ LoRa hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau:
Internet vạn vật (IoT)
Là nền tảng lý tưởng cho các ứng dụng IoT đòi hỏi kết nối mạng tầm xa, tiết kiệm năng lượng và giá thành rẻ:
Đo lường thông minh: Thu thập dữ liệu từ đồng hồ đo nước, điện, khí đốt, cảm biến nhiệt độ, độ ẩm, áp suất;
Theo dõi tài sản: Theo dõi vị trí xe tải, container, súc vật, hàng hóa,…
Nông nghiệp thông minh: Giám sát điều kiện môi trường, tưới tiêu tự động, quản lý đàn gia súc,…
Thành phố thông minh: Thu thập dữ liệu về giao thông, ô nhiễm môi trường, quản lý rác thải, chiếu sáng thông minh,…
Nhà thông minh: Điều khiển các thiết bị điện tử, hệ thống an ninh, giám sát camera,…
Hệ thống tự động hóa
Sử dụng trong các hệ thống tự động hóa đòi hỏi kết nối mạng ổn định và đáng tin cậy:
Hệ thống tự động hóa tòa nhà (BAS): Điều khiển hệ thống HVAC, chiếu sáng, an ninh;
Hệ thống tự động hóa công nghiệp: Giám sát và điều khiển quy trình sản xuất, quản lý năng lượng;
Hệ thống giám sát môi trường: Theo dõi chất lượng không khí, nước, đất,…
Ngành logistics và chuỗi cung ứng
Tối ưu hóa quản lý hàng hóa và tài sản trong chuỗi cung ứng, bao gồm:
Theo dõi hàng hóa: Theo dõi vị trí, trạng thái của container, kiện hàng trong suốt quá trình vận chuyển;
Quản lý kho bãi: Theo dõi vị trí, số lượng hàng hóa trong kho, tối ưu hóa việc xuất nhập kho;
Quản lý chuỗi lạnh: Giám sát nhiệt độ, độ ẩm của hàng hóa trong chuỗi lạnh để đảm bảo chất lượng.
Ngành y tế
Ứng dụng trong các giải pháp chăm sóc sức khỏe từ xa, ví dụ:
Theo dõi sức khỏe bệnh nhân: Theo dõi các dấu hiệu sinh tồn như nhịp tim, huyết áp, đường huyết,…
Theo dõi tình trạng bệnh nhân tại nhà: Theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân sau khi xuất viện;
Quản lý thiết bị y tế: Theo dõi vị trí, trạng thái của thiết bị y tế di động.
>>XEM THÊM:
DMZ Là Gì?Tầm Quan Trọng & Cách Thức Hoạt Động Của DMZ
Vậy là T2QWIFI vừa giúp bạn giải đáp thắc mắc công nghệ LoRa là gì cũng như các đặc điểm và nguyên lý hoạt động của công nghệ này. Đừng quên theo dõi trang web của chúng tôi hàng ngày để tìm hiểu thêm nhiều thông tin khác nhé!
MQTT là gì? Đây là một giao thức kết nối các thiết bị với hệ thống máy tính dễ triển khai và có khả năng truyền dữ liệu IoT, từ đám mây đến các thiết bị hiệu quả
