LoRa là gì? 8 điều bạn cần biết

Đối với hầu hết người dùng RTK, vô tuyến là một phương pháp truyền dữ liệu khác biệt phổ biến mà không có yêu cầu về phạm vi phủ sóng của mạng. Tuy nhiên, do phạm vi truyền hạn chế và mức tiêu thụ điện năng cao, hầu hết các máy thu RTK đều yêu cầu nguồn điện bên ngoài và bộ đàm bên ngoài để tăng phạm vi. Chỉ một số ít có thể đảm bảo phạm vi hoạt động 15 km với radio nội bộ, LoRa cũng vậy.

Vậy LoRa là gì?

LoRa lần đầu tiên được thông qua và quảng bá bởi công ty Semtech tại Hoa Kỳ. Tên của nó là “Long Range Radio”. Nó là một loại công nghệ truyền dẫn không dây từ xa dựa trên công nghệ trải phổ, cũng là một trong nhiều công nghệ truyền thông LPWAN (Mạng diện rộng công suất thấp).

LoRa là công nghệ điều chế không dây lớp vật lý để tạo kết nối truyền thông đường dài, thuộc CCS (Công nghệ trải phổ điều chế tuyến tính). So với FSK truyền thống và các công nghệ khác, LoRa tăng đáng kể khoảng cách liên lạc trong khi vẫn duy trì mức tiêu thụ điện năng thấp và có đặc tính chống nhiễu mạnh. Ngoài ra, các yếu tố khuếch tán điều chế LoRa về cơ bản là trực giao. Điều này có nghĩa là các tín hiệu được điều chế bằng cách sử dụng các hệ số lan truyền khác nhau và được truyền đồng thời trên cùng một kênh tần số không gây nhiễu lẫn nhau. Thay vào đó, các tín hiệu của các yếu tố lan truyền khác nhau chỉ là nhiễu từ nhau.

Nguyên lý hoạt động của LoRa

Kỹ thuật điều chế Chirp Spread Spectrum là nền tảng để phát triển công nghệ LoRa. Đầu tiên, tín hiệu dữ liệu gốc sẽ được khuếch đại tần số cao hơn, sau đó nó được mã hóa thành chuỗi tín hiệu chirp, cuối cùng thì sẽ được gửi đi từ anten.

Nhờ có nguyên lý hoạt động như trên, tín hiệu LoRa có thể được truyền đi xa với lượng công suất thấp và cả tín hiệu không mạnh bằng tín hiệu nhiễu bên ngoài môi trường.

3. Vai trò của LoRa trong IoT

Với điểm mạnh là không tiêu tốn quá nhiều điện năng trong quá trình sử dụng, nó giúp dẫn truyền dữ liệu với khoảng cách xa. Đồng thời, chi phí của nó cũng sẽ thấp hơn nhiều khi gửi bằng hệ thống mạng di động bình thường.

Điều này sẽ giúp hạn chế việc thay pin trong quá trình hoạt động, nhờ vậy mà quá trình hoạt động và kết nối của các cảm biến của các thiết bị thuộc IoT sẽ không bị gián đoạn nữa. Bạn có thể sử dụng điện thoại hay là máy tính để điều khiển các thiết bị trong IoT với một mức độ ổn định cao.

Nói một cách trực quan hơn, LoRa có thể mang đến cho bạn những gì?

Khoảng cách làm việc dài hơn

Về phạm vi, một thiết bị dựa trên LORA duy nhất có thể nhận và truyền tín hiệu ở khoảng cách lên đến 15 km trong các khu vực mở. Ngay cả trong môi trường đô thị dày đặc, dữ liệu hiệu chỉnh có thể truyền tới năm km, tùy thuộc vào môi trường và nguồn điện được thiết lập cho thiết bị đầu cuối.

Khả năng chống nhiễu mạnh mẽ

LoRa có thể đạt được đường truyền xa, ngoài ưu điểm về độ nhạy, một yếu tố khác là khả năng siêu chống nhiễu. LoRa có khả năng chống nhiễu khi giao tiếp với tiếng ồn nhỏ hơn 20dB. Ngoài ra, LoRa còn có khả năng chống chịu rất tốt, chống lại sự can thiệp ngẫu nhiên đột ngột.

Tiêu thụ điện năng thấp

Điều chế LoRa không phụ thuộc vào dải hẹp, truyền lại, dự phòng mã hóa nên hiệu suất điều chế rất cao, dòng làm việc rất thấp, dòng tĩnh nhỏ hơn 1uA; nhận dòng điện <5mA.

Hiệu ứng chống đa đường

Ở các thành phố lớn với các tòa nhà cao tầng, hiệu ứng đa đường là rõ ràng. Có rất nhiều đường dẫn có thể truy cập không dây (nhiễu xạ, phản xạ, v.v.) giữa các điểm truyền dẫn và tín hiệu sẽ bị bóp méo nghiêm trọng do chồng chất nhiều đường. LoRa vẫn có thể duy trì đường truyền ổn định trong môi trường như vậy.

Dựa trên những ưu điểm trên của LoRa, Y1 đã áp dụng công nghệ LoRa để truyền dữ liệu.

So với các máy thu RTK truyền thống, Y1 cho thấy những ưu điểm sau:

Tiêu thụ điện năng thấp hơn : Là trạm gốc, công suất tiêu thụ của Y1 có thể điều chỉnh từ 0,5w \ 1w \ 2W, người dùng có thể cài đặt hợp lý tùy theo tình hình.

Thời gian làm việc lâu hơn : Hưởng lợi từ nguồn điện thấp và pin lithium có thể hoán đổi nóng lớn, Y1 có thể hoạt động trong 12 giờ mà không cần nguồn điện bên ngoài.

Phạm vi làm việc dài hơn : Với UHF nâng cao, Y1 có thể đạt tới 15 km trong môi trường mở.

Chống nhiễu mạnh hơn : Y1 có thể duy trì trạng thái hoạt động ổn định ngay cả trong hẻm núi thành phố, hồ, rừng và các môi trường phức tạp khác.