Bạn cần nói với bạn của bạn một cái gì đó rất khẩn cấp. Nhưng bạn đang trong một bữa tiệc đông người và bạn của bạn không ở gần.

Nhạc thì ầm ĩ, còn có nhiều người xung quanh cản đường, thêm vào nữa là bạn không thể nhắn tin cho họ. Bạn phải làm gì?

Bạn có thể liên lạc với người bạn của mình bằng cách cố gắng hét to hết mức có thể.

Hét lên có nghĩa là bạn đang đưa thêm năng lượng vào tin nhắn. Điều này cũng gần tương tự với máy móc, khi tăng năng lượng của tín hiệu thì tín hiệu có thể được nghe ở khoảng cách lớn hơn. Ví dụ như kết nối di động và vệ tinh.

Nhưng chuyện gì sẽ xảy ra nếu phổi của bạn không đủ mạnh để hét to như vậy? Thay vì hét lên, bạn có thể đi lại gần người bạn của mình để giảm khoảng cách.

Đi về phía bạn của bạn có nghĩa là bạn không phải dùng nhiều năng lượng để nói chuyện, nhưng phạm vi của bạn với người bạn của mình đã ngắn hơn. Đối với máy móc, giảm mức tiêu thụ điện năng đồng nghĩa với việc giảm phạm vi gởi tin nhắn. Ví dụ kết nối Bluetooth và WiFi.

Có lựa chọn nào khác không? Có thể giao tiếp với bạn bè của bạn mà không tăng năng lượng mà không giảm phạm vi không?

LPWAN là gì?

LPWAN là mạng diện rộng công suất thấp (Low Power Wide Area Network) cho phép tiêu thụ điện năng thấp trên một khu vực rộng, hay còn gọi là tầm xa. Làm thế nào có thể đạt được điều này?

Đối với bạn của bạn, tất cả những gì bạn muốn giao tiếp chỉ đơn giản là bạn đã xong bữa tiệc và bạn muốn về. Thay vì la hét hoặc di chuyển gần hơn, bạn có thể chỉ cần chỉ vào lối ra.

Vì đơn giản nên tin nhắn này có thể được truyền đi qua khoảng cách xa mà không cần phải hét lên. Đối với máy móc, việc giảm lượng dữ liệu được gửi (băng thông) đồng nghĩa với việc năng lượng sử dụng sẽ thấp đi trong cùng khoảng cách.

Điều này tương tự với cách thức hoạt động của LPWAN. Mạng này sẽ gửi và nhận các gói thông tin nhỏ trong khoảng thời gian không thường xuyên. Cảm biến và các thiết bị có thể gửi dữ liệu trên phạm vi vài ki lô mét thay vì chỉ vài đê xi mét và sử dụng pin AA trong vài năm thay vì chỉ vài tuần hoặc vài tháng.

LPWAN không phải là không có nhược điểm. Khi bạn chỉ vào lối ra, bạn của bạn có thể không nhìn thấy; tin nhắn được truyền đi nhưng không được nhận. Tương tự như vậy thì LPWAN có độ tin cậy không cao và thỉnh thoảng cần phải gửi tin nhắn nhiều lần để đảm bảo tin nhắn được nhận. Tương tự như việc bạn phải chỉ vào lối ra nhiều lần trước khi bạn rời đi bởi vì bạn không chắc chắn là bạn của mình có nhìn thấy không.

Mặc dù LPWAN có độ tin cậy thấp và độ trễ cao nhưng nó có vai trò thiết yếu trong IoT.

Kích hoạt IoT

Các ứng dụng IoT có thể khác nhau rất nhiều, nhưng nhiều ứng dụng cần rất nhiều cảm biến trải rộng trên các khu vực lớn, như Nông nghiệp thông minh hoặc IoT công nghiệp.

Có nhiều cách để các cảm biến và thiết bị này giao tiếp với nhau, mỗi cách đều có ưu và nhược điểm khác nhau. Khi bạn có hàng ngàn cảm biến trải rộng trên một khu vực rộng lớn, bạn cần giao tiếp không dây với phạm vi dài và tiêu thụ điện năng thấp bởi vì bạn sẽ gặp vấn đề lớn khi phải thay pin hàng ngàn cảm biến mọi lúc nếu chúng tiêu thụ nhiều năng lượng và nhanh hết pin.

Ngoài ra chi phí để gửi tin nhắn và kết nối như mạng di động rất tốn kém. Hãy tưởng tượng bạn phải trả hóa đơn điện thoại của bạn không chỉ cho một thiết bị, mà còn cho hàng ngàn cái. 

Do đó, công nghệ LPWAN đóng một vai trò quan trọng trong việc kích hoạt IoT. Mạng này cho phép có hàng ngàn cảm biến thu thập và gửi dữ liệu với chi phí thấp hơn, trên phạm vi dài hơn và có tuổi thọ pin tốt hơn các mạng kết nối khác. Một số trường hợp sử dụng như:

Nhà để xe - cảm biến phát hiện khi các điểm được mở và chỉ gửi tin nhắn đơn giản Có hoặc Không khi giá trị đó thay đổi.

Trường học lớn - khóa chạy bằng pin có thể được kích hoạt hoặc hủy kích hoạt từ xa, giúp giải quyết các tình huống khủng hoảng và an ninh chung.

Thành phố - các thùng chứa chất thải trong toàn thành phố có thể gửi thông báo khi chúng gần đầy, cho phép thu gom rác hiệu quả hơn.

Và nhiều thứ khác nữa…

Điều quan trọng cần lưu ý là LPWAN là một thuật ngữ chung, và có nhiều công nghệ cạnh tranh khác nhau dưới thuật ngữ đó. Các công nghệ LPWAN cạnh tranh với nhau có thể liệt kê như: LoRa, SIGFOX, Ingothy, Weightless và SymphonyLink.