Lora là gì? Ứng dụng của Lora trong nền sản xuất 4.0

Ngày nay, công nghệ Lora được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng liên quan IoT, Smart Factory nhằm đảm bảo việc truyền dữ liệu luôn được mạnh mẽ cũng như giữ cho các thiết bị hoạt động ổn định. Cùng tìm hiểu Lora là gì cũng như những ứng dụng của Lora trong nền sản xuất hiện đại ở bài viết dưới đây.

Công nghệ Lora là gì?

Lora là viết tắt của Long Range Radio, được phát triển bởi Cycleo và được Semtech mua lại vào năm 2012. Lora cho phép truyền dữ liệu trong khoảng cách vài chục km mà không cần đến mạch khuếch đại công suất, từ đó tiết kiệm năng lượng tiêu thụ khi truyền/nhận dữ liệu.

do đó tín hiệu có thể kéo dài một khoảng cách xa, thậm chí đi qua các tòa nhà, với rất ít năng lượng. Điều này phù hợp với các thiết bị IoT với dung lượng pin hạn chế. Điều đó cũng có nghĩa là các tinh thể chi phí thấp hơn có thể được sử dụng, do đó, việc xây dựng LoRa thành các thiết bị rẻ hơn. Do đó, Lora có thể được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng thu thập dữ liệu như mạng cảm biến, nơi các nút cảm biến có thể gửi các giá trị đo đến trung tâm cách xa vài km và có thể chạy trong thời gian ngắn bằng pin. 

Lora cho phép truyền dữ liệu trong khoảng cách vài chục km mà không cần đến mạch khuếch đại công suất

Nguyên lý hoạt động của Lora là gì?

Lora sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum. Theo đó dữ liệu sử dụng các xung cao tần để tạo ra tín hiệu có dãy tần số cao hơn tần số của dữ liệu gốc; sau đó tín hiệu cao tần này tiếp tục được mã hoá theo các chuỗi chirp signal (là các tín hiệu hình sin có tần số thay đổi theo thời gian) rồi được gửi đi từ anten. Có 2 loại chirp signal, bao gồm:

• Up-chirp có tần số tăng theo thời gian;
• Down-chirp có tần số giảm theo thời gian;

Theo Semtech, nguyên tắc này giúp giảm độ phức tạp và tăng độ chính xác mà mạch cuối yêu cầu để giải mã và điều chế lại dữ liệu. Ngoài ra Lora cũng không yêu cầu công suất phát lớn mà vẫn có thể truyền trên một khoảng cách xa, điều này cho phép các thiết bị kết nối hoạt động tốt ngay cả khi cường độ tín hiệu là rất thấp.

Đâu là các tính năng giúp Lora trở thành lựa chọn tuyệt vời của mọi nhà máy?

• • Truyền dữ liệu Tầm xa: Lora có thể truyền dữ liệu với khoảng cách lên hàng km mà không cần các mạch khuếch đại công suất. Do Lora sử dụng ít nhiễu điện từ, nhờ vậy tín hiệu có thể kéo dài một khoảng cách xa hoặc hoạt động mạnh mẽ ngay tại các môi trường đô thị với các ngôi nhà nhà dày đặc;
  • Điện năng tiêu thụ thấp:  Lợi thế lớn nhất của công nghệ Lora đó là việc điện năng tiêu thụ thấp. Theo đó, tuổi thọ pin kéo dài lên đến 10 năm, giúp nhà máy giảm thiểu chi phí thay thế pin;
  • Tiêu chuẩn hóa: Lora là một giao thức mạng mở cung cấp các kết nối giữa các máy móc với các thiết bị IoT ở nút cuối được tiêu chuẩn hóa. Điều này giúp cho mỗi nhà máy có thể triển khai nhanh chóng các ứng dụng IoT ở mọi nơi;
  • Tính bảo mật cao: Lora có mã hóa AES128 đầu cuối cho phép xác thực lẫn nhau, bảo đảm tính toàn vẹn và tăng tính bảo mật
  • Công suất cao: Hỗ trợ thu thập hàng triệu dữ liệu trên mỗi trạm gốc, đáp ứng nhu cầu của các nhà khai thác thông tin nhằm phục vụ các hoạt động phân tích, dự báo;
  • Giá thấp: Giảm đầu tư cơ sở hạ tầng, chi phí thay thế pin và cuối cùng là chi phí vận hành;

Ứng dụng của Lora trong nền sản xuất hiện đại

• Một phần không thể thiếu trong các thiết bị IoT

Với những ưu điểm vượt trội mà Lora mang lại, trên thế giới đã ứng dụng chuẩn không dây Lora mới này vào rất nhiều thiết bị IoT nhằm hỗ trợ liên lạc trong nhà máy với ít năng lượng được sử dụng và giảm dữ liệu bị truyền nhiều. 

Khoảng cách hoạt động xa và tiết kiệm năng lượng có thể coi là ưu điểm lớn nhất của công nghệ không dây LoRa mang lại nhờ vào công nghệ điều chế CSS (Chirp spread spectrum). Tốc độ bit của công nghệ LoRa là thấp nhất, chính điều này mạng LoRa lại rất thích hợp để truyền tải các dữ liệu như tín hiệu điều khiển, dữ liệu cảm biến trong các ứng dụng IoT. 

Vậy là, Lora sẽ giúp cho 25 tỷ thiết bị IoT trên toàn cầu dễ dàng kết nối và mở rộng để xử lý lưu lượng khổng lồ.

• Ứng dụng Lora trong những nhà thông minh

Khi nói đến các mô hình nhà máy thông minh với số lượng máy móc, thiết bị và khối lượng công việc khổng lồ thì việc kết nối LTE hoặc WiFi là không đủ. Sự căng thẳng ngày càng tăng đối với các mạng và tín hiệu mạng khó khăn trong việc thâm nhập các cấu trúc phức tạp và các dây chuyền sản xuất hoạt động với cường độ liên tục.

Ngoài ra, để các cảm biến có thể hoạt động một cách đảm bảo, thì thiết bị hỗ trợ kết nối cần có độ tin cậy, an toàn và bền vững trong thời gian dài. Điều này đồng nghĩa, nhà máy sẽ phải đối mặt với chi phí cực kỳ cao. Tuy nhiên, nhờ kết nối Lora, các thách thức này sẽ được xóa bỏ.

Khi các phần mềm trong các nhà máy thông minh như MES, ERP, IoT hoạt động trên Lora đã tạo ra sự kết nối lý tưởng cho việc thu thập nguồn dữ liệu vốn khổng lồ và luôn biến động. Bên cạnh đó, các nhà máy sẽ không phải đầu tư vào các cơ sở hạ tầng dựa trên silo khác nhau để đạt được tiết kiệm đáng kể chi phí và cung cấp dịch vụ hiệu quả cùng một lúc.

• Ứng dụng Lora trong các thành phố thông minh

Kết

Hy vọng với những thông tin mà chúng tôi cung cấp có thể cho bạn những hình dung cơ bản về Lora là gì? Ứng dụng của công nghệ Lora trong nền sản xuất hiện đại. Tuy nhiên việc triển khai Lora đòi hỏi doanh nghiệp có sự đánh giá cẩn thận nhằm tận dụng có hiệu quả và tạo được cú hích phát triển mạnh mẽ trong thị trường cạnh tranh khốc liệt ngày nay.

Tag: Lora là gì