Biên tập: Ulink Media
Vào nửa cuối năm 2021, công ty khởi nghiệp không gian Anh Quốc SpaceLacuna lần đầu tiên sử dụng kính viễn vọng vô tuyến ở Dwingeloo, Hà Lan, để phản xạ LoRa từ mặt trăng. Đây chắc chắn là một thử nghiệm ấn tượng về chất lượng thu thập dữ liệu, vì một trong những thông điệp thậm chí còn chứa một khung LoRaWAN® hoàn chỉnh.
Lacuna Speed sử dụng một bộ vệ tinh quỹ đạo Trái Đất thấp để nhận thông tin từ các cảm biến tích hợp với thiết bị LoRa của Semtech và công nghệ tần số vô tuyến mặt đất. Vệ tinh này bay lơ lửng trên các cực của Trái Đất cứ sau 100 phút ở độ cao 500 km. Khi Trái Đất quay, các vệ tinh sẽ bao phủ toàn cầu. LoRaWAN được sử dụng bởi các vệ tinh, giúp tiết kiệm pin, và các tin nhắn được lưu trữ trong một thời gian ngắn cho đến khi chúng đi qua mạng lưới các trạm mặt đất. Dữ liệu sau đó được chuyển tiếp đến một ứng dụng trên mạng mặt đất hoặc có thể được xem trên một ứng dụng web.
Lần này, tín hiệu LoRa được gửi bởi lacuna Speed kéo dài trong 2,44 giây và được nhận bởi cùng một con chip, với khoảng cách lan truyền khoảng 730.360 km, có thể là khoảng cách truyền tin nhắn LoRa dài nhất từ trước đến nay.
Khi nói đến giao tiếp vệ tinh-mặt đất dựa trên công nghệ LoRa, một cột mốc quan trọng đã được ghi nhận tại hội nghị TTN (TheThings Network) vào tháng 2 năm 2018, chứng minh khả năng ứng dụng LoRa trong Internet vạn vật (IoT) vệ tinh. Trong một buổi trình diễn trực tiếp, bộ thu đã thu được tín hiệu LoRa từ một vệ tinh quỹ đạo thấp.
Ngày nay, việc tận dụng các công nghệ IoT tầm xa công suất thấp hiện có như LoRa hoặc NB-IoT để cung cấp giao tiếp trực tiếp giữa các thiết bị IoT và vệ tinh trên quỹ đạo toàn cầu có thể được coi là một phần của thị trường WAN công suất thấp. Những công nghệ này là một ứng dụng thú vị cho đến khi giá trị thương mại của chúng được chấp nhận rộng rãi.
Semtech đã ra mắt LR-FHSS để lấp đầy khoảng trống thị trường về kết nối IoT
Semtech đã nghiên cứu LR-FHSS trong vài năm qua và chính thức công bố việc bổ sung hỗ trợ LR-FHSS cho nền tảng LoRa vào cuối năm 2021.
LR-FHSS được gọi là LongRange – Frequency Hopping SpreadSpectrum. Giống như LoRa, đây là công nghệ điều chế lớp vật lý với hầu hết hiệu suất tương tự LoRa, chẳng hạn như độ nhạy, hỗ trợ băng thông, v.v.
Về mặt lý thuyết, LR-FHSS có khả năng hỗ trợ hàng triệu nút đầu cuối, giúp tăng đáng kể dung lượng mạng và giải quyết vấn đề tắc nghẽn kênh vốn trước đây hạn chế sự phát triển của LoRaWAN. Ngoài ra, LR-FHSS còn có khả năng chống nhiễu cao, giảm thiểu va chạm gói tin bằng cách cải thiện hiệu suất phổ tần, và có khả năng điều chế nhảy tần đường lên.
Với việc tích hợp LR-FHSS, LoRa phù hợp hơn với các ứng dụng có thiết bị đầu cuối dày đặc và gói dữ liệu lớn. Do đó, chương trình vệ tinh LoRa tích hợp các tính năng LR-FHSS có nhiều ưu điểm:
1. Có thể truy cập vào dung lượng đầu cuối gấp mười lần mạng LoRa.
2. Khoảng cách truyền dẫn xa hơn, lên tới 600-1600km;
3. Chống nhiễu mạnh hơn;
4. Chi phí đã giảm, bao gồm chi phí quản lý và triển khai (không cần phát triển thêm phần cứng và có sẵn khả năng liên lạc vệ tinh riêng).
Các bộ thu phát LoRaSX1261, SX1262 và nền tảng LoRaEdgeTM của Semtech, cũng như thiết kế tham chiếu cổng V2.1, đã được hỗ trợ bởi lr-fhss. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, việc nâng cấp phần mềm và thay thế thiết bị đầu cuối LoRa và cổng có thể cải thiện dung lượng mạng và khả năng chống nhiễu. Đối với các mạng LoRaWAN đã triển khai cổng V2.1, nhà điều hành có thể kích hoạt chức năng mới thông qua việc nâng cấp firmware cổng đơn giản.
LR tích hợp – FHSS
LoRa tiếp tục mở rộng danh mục ứng dụng của mình
BergInsight, một viện nghiên cứu thị trường Internet vạn vật (IoT), đã công bố báo cáo nghiên cứu về IoT vệ tinh. Dữ liệu cho thấy bất chấp tác động tiêu cực của COVID-19, số lượng người dùng IoT vệ tinh toàn cầu vẫn tăng lên 3,4 triệu vào năm 2020. Dự kiến, số lượng người dùng IoT vệ tinh toàn cầu sẽ tăng trưởng với tốc độ CAGR là 35,8% trong vài năm tới, đạt 15,7 triệu vào năm 2025.
Hiện nay, chỉ có 10% khu vực trên thế giới có quyền truy cập vào dịch vụ truyền thông vệ tinh, điều này cung cấp một thị trường rộng lớn cho sự phát triển của IoT vệ tinh cũng như cơ hội cho IoT vệ tinh công suất thấp.
LR-FHSS cũng sẽ thúc đẩy việc triển khai LoRa trên toàn cầu. Việc bổ sung SUPPORT cho LR-FHSS vào nền tảng LoRa không chỉ giúp nền tảng này cung cấp kết nối phổ biến, tiết kiệm chi phí hơn đến các vùng sâu vùng xa mà còn đánh dấu một bước tiến đáng kể hướng tới việc triển khai IoT quy mô lớn ở các khu vực đông dân cư. Việc triển khai LoRa trên toàn cầu sẽ thúc đẩy hơn nữa việc triển khai LoRa và mở rộng hơn nữa các ứng dụng sáng tạo:
-
Hỗ trợ dịch vụ vệ tinh IoT
LR-FHSS cho phép vệ tinh kết nối với các vùng xa xôi rộng lớn trên toàn cầu, hỗ trợ nhu cầu định vị và truyền dữ liệu ở những khu vực không có mạng lưới phủ sóng. Các ứng dụng của LoRa bao gồm theo dõi động vật hoang dã, định vị container trên tàu biển, định vị vật nuôi trên đồng cỏ, các giải pháp nông nghiệp thông minh để cải thiện năng suất cây trồng và theo dõi tài sản phân phối toàn cầu nhằm nâng cao hiệu quả chuỗi cung ứng.
-
Hỗ trợ trao đổi dữ liệu thường xuyên hơn
Trong các ứng dụng LoRa trước đây, chẳng hạn như hậu cần và theo dõi tài sản, tòa nhà và công viên thông minh, nhà thông minh và cộng đồng thông minh, số lượng tín hiệu điều chế LoRa trên không sẽ tăng đáng kể do tín hiệu dài hơn và trao đổi tín hiệu thường xuyên hơn trong các ứng dụng này. Vấn đề tắc nghẽn kênh phát sinh khi phát triển LoRaWAN cũng có thể được giải quyết bằng cách nâng cấp các thiết bị đầu cuối LoRa và thay thế các cổng.
-
Tăng cường độ bao phủ độ sâu trong nhà
Ngoài việc mở rộng dung lượng mạng, LR-FHSS còn cho phép đặt các nút cuối trong nhà sâu hơn trong cùng một cơ sở hạ tầng mạng, tăng khả năng mở rộng của các dự án IoT lớn. Ví dụ, LoRa là công nghệ được lựa chọn hàng đầu trên thị trường đồng hồ đo thông minh toàn cầu, và phạm vi phủ sóng trong nhà được cải thiện sẽ củng cố thêm vị thế của công nghệ này.
Ngày càng có nhiều người tham gia vào Internet vạn vật vệ tinh công suất thấp
Các dự án vệ tinh LoRa ở nước ngoài tiếp tục xuất hiện
McKinsey dự đoán IoT trên không gian có thể đạt giá trị từ 560 tỷ đến 850 tỷ đô la vào năm 2025, đây có lẽ là lý do chính khiến rất nhiều công ty theo đuổi thị trường này. Hiện tại, gần chục nhà sản xuất đã đề xuất kế hoạch mạng lưới IoT vệ tinh.
Xét về thị trường nước ngoài, IoT vệ tinh là một lĩnh vực đổi mới quan trọng trên thị trường IoT. LoRa, một phần của Internet vạn vật (IoT) vệ tinh công suất thấp, đã được ứng dụng rộng rãi trên thị trường nước ngoài:
Năm 2019, Space Lacuna và Miromico đã bắt đầu thử nghiệm thương mại dự án IoT Vệ tinh LoRa, dự án đã được ứng dụng thành công vào nông nghiệp, giám sát môi trường hoặc theo dõi tài sản vào năm sau. Nhờ sử dụng LoRaWAN, các thiết bị IoT chạy bằng pin có thể kéo dài tuổi thọ và tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì.
IRNAS đã hợp tác với Space Lacuna để khám phá những ứng dụng mới của công nghệ LoRaWAN, bao gồm theo dõi động vật hoang dã ở Nam Cực và phao sử dụng mạng LoRaWAN để triển khai mạng lưới cảm biến dày đặc trong môi trường biển nhằm hỗ trợ các ứng dụng neo đậu và chèo bè.
Swarm (được Space X mua lại) đã tích hợp các thiết bị LoRa của Semtech vào các giải pháp kết nối của mình để cho phép giao tiếp hai chiều giữa các vệ tinh quỹ đạo thấp. Điều này đã mở ra những kịch bản ứng dụng Internet vạn vật (IoT) mới cho Swarm trong các lĩnh vực như hậu cần, nông nghiệp, ô tô kết nối và năng lượng.
Inmarsat đã hợp tác với Actility để thành lập mạng Inmarsat LoRaWAN, một nền tảng dựa trên mạng xương sống Inmarsat ELERA sẽ cung cấp nhiều giải pháp cho khách hàng IoT trong các lĩnh vực bao gồm nông nghiệp, điện lực, dầu khí, khai thác mỏ và hậu cần.
Cuối cùng
Trên thị trường quốc tế, không chỉ có nhiều ứng dụng hoàn thiện của dự án. Omnispace, EchoStarMobile, Lunark và nhiều công ty khác đang cố gắng tận dụng mạng lưới LoRaWAN để cung cấp các dịch vụ IoT với chi phí thấp hơn, dung lượng lớn hơn và phạm vi phủ sóng rộng hơn.
Mặc dù công nghệ LoRa cũng có thể được sử dụng để lấp đầy khoảng trống ở các vùng nông thôn và vùng biển không có vùng phủ sóng Internet truyền thống, nhưng đây là một cách tuyệt vời để giải quyết vấn đề "Internet vạn vật".
Tuy nhiên, xét trên góc độ thị trường trong nước, sự phát triển của LoRa trong lĩnh vực này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. So với thị trường nước ngoài, công nghệ này gặp nhiều khó khăn hơn: về phía cầu, vùng phủ sóng mạng lưới Inmarsat đã rất tốt và dữ liệu có thể truyền tải cả hai chiều, nên chưa thực sự mạnh; về mặt ứng dụng, Trung Quốc vẫn còn tương đối hạn chế, chủ yếu tập trung vào các dự án container. Do những lý do trên, các doanh nghiệp vệ tinh trong nước khó có thể thúc đẩy việc ứng dụng LR-FHSS. Về mặt vốn, các dự án loại này phụ thuộc phần lớn vào vốn đầu tư do tính bất định lớn, quy mô dự án lớn hay nhỏ và chu kỳ dài.
Thời gian đăng: 18-04-2022