Biên tập viên: Ulink Media
Vào nửa cuối năm 2021, công ty khởi nghiệp không gian SpaceLacuna của Anh lần đầu tiên sử dụng kính viễn vọng vô tuyến ở Dwingeloo, Hà Lan, để phản chiếu LoRa từ mặt trăng. Đây chắc chắn là một thử nghiệm ấn tượng về chất lượng thu thập dữ liệu vì một trong những tin nhắn thậm chí còn chứa 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 được tích hợp với thiết bị LoRa của Semtech và công nghệ tần số vô tuyến trên mặt đất. Vệ tinh 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 bao phủ toàn cầu. LoRaWAN được sử dụng bởi các vệ tinh, giúp tiết kiệm pin và tin nhắn được lưu trữ trong 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 ứng dụng dựa trên 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 truyền khoảng 730.360 km, đây có thể là khoảng cách truyền tin nhắn LoRa dài nhất cho đến nay.
Khi nói đến truyền thông vệ tinh mặt đất dựa trên công nghệ LoRa, một cột mốc quan trọng đã đạt được tại hội nghị TTN (TheThings Network) vào tháng 2 năm 2018, chứng minh khả năng LoRa được áp dụng trong Internet vệ tinh vạn vật. Trong buổi trình diễn trực tiếp, máy thu đã thu được tín hiệu LoRa từ một vệ tinh có 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 liên lạc 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 bổ sung hỗ trợ LR-FHSS cho nền tảng LoRa vào cuối năm 2021.
LR-FHSS được gọi là LongRange – Trải phổ nhảy tần. Giống như LoRa, đây là công nghệ điều chế lớp vật lý với hầu hết các hiệu suất tương tự như 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 cuối, giúp tăng đáng kể dung lượng mạng và giải quyết vấn đề tắc nghẽn kênh mà trước đây đã hạn chế sự phát triển của LoRaWAN. Ngoài ra, LR-FHSS có khả năng chống nhiễu cao, giảm xung đột gói bằng cách cải thiện hiệu suất phổ 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. Nó có thể truy cập gấp mười lần dung lượng thiết bị đầu cuối của mạng LoRa.
2. Khoảng cách truyền dài hơn, lên tới 600-1600km;
3. Chống nhiễu mạnh hơn;
4. Đã đạt được chi phí thấp hơn, 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).
Các bộ thu phát LoRaSX1261, SX1262 và nền tảng LoRaEdgeTM của Semtech, cũng như thiết kế tham chiếu cổng V2.1, đã được lr-fhss hỗ trợ. Do đó, trong các ứng dụng thực tế, việc nâng cấp và thay thế phần mềm thiết bị đầu cuối và cổng LoRa trước tiên có thể cải thiện dung lượng mạng và khả năng chống nhiễu. Đối với các mạng LoRaWAN đã triển khai cổng V2.1, các nhà khai thác có thể kích hoạt chức năng mới thông qua nâng cấp chương trình cơ sở cổng đơn giản.
Tích hợp LR – FHSS
LoRa tiếp tục mở rộng danh mục ứng dụng của mình
BergInsight, viện nghiên cứu thị trường Internet of Things, đã công bố báo cáo nghiên cứu về vệ tinh IoT. 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. Người dùng iot vệ tinh toàn cầu dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ cagR 35,8% trong vài năm tới, đạt 15,7 triệu vào năm 2025.
Hiện tại, chỉ có 10% khu vực trên thế giới có khả năng tiếp cận dịch vụ truyền thông vệ tinh, điều này mang lại không gian thị trường rộng lớn cho sự phát triển của vệ tinh iot cũng như cơ hội cho iot vệ tinh năng lượng thấp.
LR-FHSS cũng sẽ thúc đẩy việc triển khai LoRa trên toàn cầu. Việc bổ sung HỖ TRỢ LR-FHSS vào nền tảng của LoRa sẽ không chỉ giúp nó cung cấp kết nối phổ biến, tiết kiệm chi phí hơn cho các khu vực vùng sâu vùng xa mà còn đánh dấu một bước quan trọng trong việc triển khai iot quy mô lớn ở các khu vực đông dân cư. Sẽ thúc đẩy hơn nữa việc triển khai toàn cầu của LoRa và mở rộng hơn nữa các ứng dụng đổi mới:
-
Hỗ trợ dịch vụ Iot vệ tinh
LR-FHSS cho phép các vệ tinh kết nối đến các khu vực xa xôi rộng lớn trên toàn cầu, hỗ trợ nhu cầu định vị và truyền dữ liệu của các khu vực không có vùng phủ sóng mạng. Các trường hợp sử dụng LoRa bao gồm theo dõi động vật hoang dã, định vị container trên tàu trên biển, định vị vật nuôi trên đồng cỏ, giải pháp nông nghiệp thông minh để cải thiện năng suất cây trồng và theo dõi tài sản phân phối toàn cầu để cải thiện hiệu quả chuỗi cung ứng.
-
Hỗ trợ trao đổi dữ liệu thường xuyên hơn
Trong các ứng dụng LoRa trước đây, chẳng hạn như theo dõi tài sản và hậu cần, tòa nhà và công viên thông minh, nhà thông minh và cộng đồng thông minh, số lượng tín hiệu được điều chế LoRa trong không khí 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 xảy ra khi phát triển LoRaWAN cũng có thể được giải quyết bằng cách nâng cấp 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 hỗ trợ các nút cuối trong nhà sâu hơn trong cùng 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 trên thị trường đồng hồ thông minh toàn cầu và phạm vi phủ sóng trong nhà được tăng cường sẽ củng cố hơn nữa vị thế của nó.
Ngày càng có nhiều người tham gia vào Internet vạn vật vệ tinh năng lượng thấp
Các dự án vệ tinh LoRa ở nước ngoài tiếp tục xuất hiện
McKinsey đã dự đoán rằng IoT trong không gian có thể trị giá từ 560 tỷ USD đến 850 tỷ USD vào năm 2025, đây có lẽ là lý do chính khiến rất nhiều công ty đang theo đuổi thị trường. Hiện tại, gần hàng chục nhà sản xuất đã đề xuất kế hoạch kết nối mạng IoT vệ tinh.
Từ góc độ thị trường nước ngoài, IoT vệ tinh là một lĩnh vực đổi mới quan trọng trong thị trường IoT. LoRa, là một phần của Internet of Things vệ tinh năng lượng thấp, đã thấy một số ứng dụng ở thị trường nước ngoài:
Năm 2019, Space Lacuna và Miromico đã bắt đầu thử nghiệm thương mại dự án LoRa Satellite iot, dự án này đã được áp dụng thành công vào nông nghiệp, giám sát môi trường hoặc theo dõi tài sản vào năm sau. Bằng cách sử dụng LoRaWAN, các thiết bị IoT chạy bằng pin có thể kéo dài tuổi thọ sử dụng và tiết kiệm chi phí vận hành và bảo trì.
IRNAS hợp tác với Space Lacuna để khám phá những ứng dụng mới cho công nghệ LoRaWAN, bao gồm theo dõi động vật hoang dã ở Nam Cực và phao sử dụng mạng của LoRaWAN để triển khai mạng lưới cảm biến dày đặc trong môi trường biển nhằm hỗ trợ các ứng dụng neo đậu và đi 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 liên lạc hai chiều giữa các vệ tinh quỹ đạo Trái đất thấp. Đã mở ra các kịch bản sử dụng Internet of Things (IoT) mới cho Swarm trong các lĩnh vực như hậu cần, nông nghiệp, ô tô được kết nối và năng lượng.
Inmarsat đã hợp tác với Actility để hình thành mạng Inmarsat LoRaWAN, một nền tảng dựa trên mạng đường trục Inmarsat ELERA sẽ cung cấp nhiều giải pháp cho khách hàng iot trong các lĩnh vực bao gồm nông nghiệp, điện, dầu khí, khai thác mỏ và hậu cần.
Cuối cùng
Trên khắp thị trường nước ngoài, 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 của 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 những khoảng trống ở các vùng nông thôn và đại dương thiếu vùng phủ sóng Internet truyền thống, nhưng đó là một cách tuyệt vời để giải quyết “Internet của mọi thứ”.
Tuy nhiên, nhìn từ góc độ thị trường trong nước, sự phát triển của LoRa ở khía cạnh này vẫn còn ở giai đoạn sơ khai. So với nước ngoài, nước này gặp nhiều khó khăn hơn: về phía nhu cầu, vùng phủ sóng của mạng inmarsat vốn đã rất tốt, dữ liệu có thể truyền đi cả hai chiều nên không mạnh; Về khả năng ứng dụng, Trung Quốc còn tương đối hạn chế, chủ yếu tập trung vào các dự án container. Với những lý do trên, các doanh nghiệp vệ tinh trong nước khó có thể đẩy mạnh ứng dụng LR-FHSS. Về vốn, các dự án loại này phụ thuộc phần lớn vào nguồn vốn đầu vào do tính bất ổn lớn, dự án lớn hay nhỏ và chu kỳ dài.
Thời gian đăng: 18-04-2022