Mặc dù mạng 5G vẫn đang được triển khai, nhiều công ty đã đang xem xét cách họ có thể sử dụng 5G để phát triển tự động hóa nhà máy mới, lưới năng lượng tự phục hồi, xe tự hành và các loại ứng dụng IoT mới khác. Tuy nhiên, những người chỉ tập trung vào 5G có thể bỏ lỡ thực tế là hai công nghệ mạng diện rộng năng lượng thấp (Low Power Wide Area – LPWA) cũng mang lại cho họ cơ hội phát triển và khởi chạy các ứng dụng IoT mới
Hai công nghệ LPWA này – Narrowband IoT (NB-IoT) và Long Term Evolution (LTE) Machine-type Communications (MTC) (viết tắt LTE-M) truyền dữ liệu với tốc độ chậm hơn so với Long Term Evolution (LTE) và 5G New Radio (5G NR). Nhưng chi phí thấp, công suất cao, tiêu thụ điện năng thấp và phạm vi phủ sóng rộng (the Four Cs of LPWA) khiến chúng rất phù hợp với nhiều ứng dụng IoT – đặc biệt là các ứng dụng IoT công nghiệp (IIoT).
Narrowband IoT – NB-IoT là gì?
NB-IoT là một tiêu chuẩn công nghệ viễn thông không dây được phát triển bởi 3GPP, cơ quan tiêu chuẩn quốc tế chịu trách nhiệm về tất cả các tiêu chuẩn viễn thông di động chính, bao gồm các tiêu chuẩn 4G như LTE và các tiêu chuẩn 5G như 5G NR.
NB-IoT sử dụng phổ không dây dưới 6 GHz giống như công nghệ 4G LTE. Nhưng không giống như 4G LTE và các tiêu chuẩn viễn thông không dây, NB-IoT (cùng với LTE-M) được phát triển nhằm hướng đến IoT.
Cả NB-IoT và LTE-M đều được thiết kế để hỗ trợ các trường hợp sử dụng IoT không cần tốc độ dữ liệu quá cao nhưng yêu cầu các thiết bị:
Chi phí ít hơn
NB-IoT hay LTE-M và tiêu chuẩn RedCap đang phát triển sử dụng truyền thông bán song công. Việc sử dụng truyền bán song công này – kết hợp với tốc độ dữ liệu thấp, sử dụng băng thông Tần số vô tuyến (RF) thấp hơn và một ăng-ten duy nhất. Dẫn đến làm giảm độ phức tạp, qua đó làm giảm chi phí sản xuất của các thiết bị NB-IoT. Những đơn giản hóa này làm giảm chi phí của các mô-đun NB-IoT tới 50% so với các mô-đun di động LTE Cat-1 thông thường.
Tiêu thụ ít năng lượng hơn
NB-IoT giảm mức tiêu thụ điện năng của các module so với các module LTE Cat-1 thông thường, nhờ các tính năng như: chế độ tiết kiệm năng lượng (Power Savings Mode – PSM) và eDRX (Extended Discontinuous Reception), cũng như khả năng của NB-IoT để tối ưu hóa lượng năng lượng được sử dụng cho việc truyền dữ liệu. Điều này cho phép các nhà phát triển ứng dụng IoT xây dựng các thiết bị có thể hoạt động hơn 10 năm chỉ với việc chạy bằng pin.
Cung cấp thêm dung lượng
Việc sử dụng narrowband, tối ưu hóa tín hiệu, điều chế thích ứng và yhybrid automatic repeat request (HARQ) của NB-IoT cho phép tối đa một triệu thiết bị NB-IoT trên mỗi km vuông kết nối với mạng.
Phạm vi phủ sóng tốt hơn
NB-IoT sử dụng lặp lại tín hiệu lớn. Mặc dù điều này làm giảm tốc độ dữ liệu của NB-IoT và tăng mức tiêu thụ điện năng, nhưng việc lặp lại tín hiệu lớn giúp cải thiện phạm vi phủ sóng của NB-IoT lên 5-10 lần so với các công nghệ di động khác. Nhờ phạm vi phủ sóng tốt hơn này, các thiết bị NB-IoT có thể kết nối với mạng di động ngay cả khi chúng nằm sâu bên trong tòa nhà, ở vùng xa hoặc thậm chí là dưới lòng đất.
Các phiên bản NB-IoT
Cat-NB1
Phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn NB-IoT, đã được giới thiệu trong 3GPP Release 13. Phiên bản NB-IoT này cung cấp tốc độ dữ liệu downlink tới 26 Kb/ giây (kbps) và tốc độ uplink lên đến 62 kbps, với độ trễ từ 1,6 đến 10 giây.
Cat-NB2
Phiên bản mới nhất của NB-IoT, đã được giới thiệu trong 3GPP Release 14. Cat-NB2 tăng tốc độ truyền dữ liệu downlink cao nhất của NB-IoT lên 127 kbps và tốc độ dữ liệu cao nhất của uplink lên lên 150 kbps. 3GPP Release 14 cũng giới thiệu các công nghệ định vị tiên tiến cho NB-IoT như OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) và E-CID (Enhanced Cell ID), cả hai đều cải thiện độ chính xác của vị trí.
Ngoài ra, 3GPP Release 14 có tính năng tái thiết lập kết nối Kiểm soát tài nguyên vô tuyến (Radio Resource Control – RRC) cho các thiết bị NB-IoT. Tính năng này cho phép các thiết bị NB-IoT chuyển kết nối di động của chúng từ ô này sang ô khác khi thiết bị di chuyển giữa các ô mà không cần phải bắt đầu lại quá trình truyền này nếu thiết bị gặp sự cố liên kết vô tuyến (rớt mạng). RRC giúp bạn có thể sử dụng các thiết bị NB-IoT Release 14 cho người đi bộ, đi xe đạp và các loại ứng dụng di động tương tự.
Nguồn bài viết:
switchcongnghiep.com.vn
Hai công nghệ LPWA này – Narrowband IoT (NB-IoT) và Long Term Evolution (LTE) Machine-type Communications (MTC) (viết tắt LTE-M) truyền dữ liệu với tốc độ chậm hơn so với Long Term Evolution (LTE) và 5G New Radio (5G NR). Nhưng chi phí thấp, công suất cao, tiêu thụ điện năng thấp và phạm vi phủ sóng rộng (the Four Cs of LPWA) khiến chúng rất phù hợp với nhiều ứng dụng IoT – đặc biệt là các ứng dụng IoT công nghiệp (IIoT).
Narrowband IoT – NB-IoT là gì?
NB-IoT là một tiêu chuẩn công nghệ viễn thông không dây được phát triển bởi 3GPP, cơ quan tiêu chuẩn quốc tế chịu trách nhiệm về tất cả các tiêu chuẩn viễn thông di động chính, bao gồm các tiêu chuẩn 4G như LTE và các tiêu chuẩn 5G như 5G NR.
NB-IoT sử dụng phổ không dây dưới 6 GHz giống như công nghệ 4G LTE. Nhưng không giống như 4G LTE và các tiêu chuẩn viễn thông không dây, NB-IoT (cùng với LTE-M) được phát triển nhằm hướng đến IoT.
Cả NB-IoT và LTE-M đều được thiết kế để hỗ trợ các trường hợp sử dụng IoT không cần tốc độ dữ liệu quá cao nhưng yêu cầu các thiết bị:
- Không tốn kém.
- Có thể chạy trong thời gian dài hàng mà chỉ sử dụng năng lượng pin.
- Có thể kết nối với mạng di động ngay cả khi có hàng trăm thiết bị giống như nó ở gần.
- Có thể liên lạc ở các địa điểm xa nông thôn hẻo lánh, bên trong các tòa nhà hoặc dưới lòng đất.
Chi phí ít hơn
NB-IoT hay LTE-M và tiêu chuẩn RedCap đang phát triển sử dụng truyền thông bán song công. Việc sử dụng truyền bán song công này – kết hợp với tốc độ dữ liệu thấp, sử dụng băng thông Tần số vô tuyến (RF) thấp hơn và một ăng-ten duy nhất. Dẫn đến làm giảm độ phức tạp, qua đó làm giảm chi phí sản xuất của các thiết bị NB-IoT. Những đơn giản hóa này làm giảm chi phí của các mô-đun NB-IoT tới 50% so với các mô-đun di động LTE Cat-1 thông thường.
Tiêu thụ ít năng lượng hơn
NB-IoT giảm mức tiêu thụ điện năng của các module so với các module LTE Cat-1 thông thường, nhờ các tính năng như: chế độ tiết kiệm năng lượng (Power Savings Mode – PSM) và eDRX (Extended Discontinuous Reception), cũng như khả năng của NB-IoT để tối ưu hóa lượng năng lượng được sử dụng cho việc truyền dữ liệu. Điều này cho phép các nhà phát triển ứng dụng IoT xây dựng các thiết bị có thể hoạt động hơn 10 năm chỉ với việc chạy bằng pin.
Cung cấp thêm dung lượng
Việc sử dụng narrowband, tối ưu hóa tín hiệu, điều chế thích ứng và yhybrid automatic repeat request (HARQ) của NB-IoT cho phép tối đa một triệu thiết bị NB-IoT trên mỗi km vuông kết nối với mạng.
Phạm vi phủ sóng tốt hơn
NB-IoT sử dụng lặp lại tín hiệu lớn. Mặc dù điều này làm giảm tốc độ dữ liệu của NB-IoT và tăng mức tiêu thụ điện năng, nhưng việc lặp lại tín hiệu lớn giúp cải thiện phạm vi phủ sóng của NB-IoT lên 5-10 lần so với các công nghệ di động khác. Nhờ phạm vi phủ sóng tốt hơn này, các thiết bị NB-IoT có thể kết nối với mạng di động ngay cả khi chúng nằm sâu bên trong tòa nhà, ở vùng xa hoặc thậm chí là dưới lòng đất.
Các phiên bản NB-IoT
Cat-NB1
Phiên bản đầu tiên của tiêu chuẩn NB-IoT, đã được giới thiệu trong 3GPP Release 13. Phiên bản NB-IoT này cung cấp tốc độ dữ liệu downlink tới 26 Kb/ giây (kbps) và tốc độ uplink lên đến 62 kbps, với độ trễ từ 1,6 đến 10 giây.
Cat-NB2
Phiên bản mới nhất của NB-IoT, đã được giới thiệu trong 3GPP Release 14. Cat-NB2 tăng tốc độ truyền dữ liệu downlink cao nhất của NB-IoT lên 127 kbps và tốc độ dữ liệu cao nhất của uplink lên lên 150 kbps. 3GPP Release 14 cũng giới thiệu các công nghệ định vị tiên tiến cho NB-IoT như OTDOA (Observed Time Difference of Arrival) và E-CID (Enhanced Cell ID), cả hai đều cải thiện độ chính xác của vị trí.
Ngoài ra, 3GPP Release 14 có tính năng tái thiết lập kết nối Kiểm soát tài nguyên vô tuyến (Radio Resource Control – RRC) cho các thiết bị NB-IoT. Tính năng này cho phép các thiết bị NB-IoT chuyển kết nối di động của chúng từ ô này sang ô khác khi thiết bị di chuyển giữa các ô mà không cần phải bắt đầu lại quá trình truyền này nếu thiết bị gặp sự cố liên kết vô tuyến (rớt mạng). RRC giúp bạn có thể sử dụng các thiết bị NB-IoT Release 14 cho người đi bộ, đi xe đạp và các loại ứng dụng di động tương tự.
Nguồn bài viết:
Narrowband IoT - NB-IoT là gì? - Thiết bị truyền thông công nghiệp
NB-IoT là một tiêu chuẩn công nghệ viễn thông không dây được phát triển bởi 3GPP. Narrowband IoT (NB-IoT) và Long Term Evolution (LTE) Machine type Communications (MTC) (viết tắt LTE-M)
switchcongnghiep.com.vn
