Trên thế giới, việc lựa chọn và ứng dụng công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp theo thời gian thực rất phát triển, một số nghiên cứu nổi bật như: Với nghiên cứu nhóm tác giả [1]: Hệ thống giám sát chất lượng không khí thời gian thực công suất thấp sử dụng LPWAN sử dụng công nghệ LoRa. Nhóm nghiên cứu một hệ thống giám sát chất lượng không khí thời gian thực công suất thấp dựa trên công nghệ truyền thông không dây LoRa. Hệ thống tích hợp truyền được số liệu về môi trường không khí (NO2, SO2, O3, CO, PM1, PM10 và PM2.5). Tại Ý, nhóm nghiên cứu [2] đã nghiên cứu mô đun thử nghiệm truyền số liệu không dây giữa các trạm thời tiết tự động bằng công nghệ LoRaWAN. Với ưu điểm về chi phí thấp, điện năng thấp rất phù hợp ứng dụng trong các lĩnh vực phòng chống và giảm nhẹ thiên tai bằng cách sử dụng một mạng lưới nhiều trạm quan trắc thời tiết tự động. Trong những năm gần đây, các nhà khoa học trong nước cũng đã nghiên cứu về công nghệ truyền tin không dây. Đối với nghiên cứu của tác giả Trung tâm Công nghệ vi điện tử và tin học, Viện ứng dụng công nghệ: Xây dựng mạng cảm biến không dây sử dụng công nghệ truyền thông LORA cho bài toán giám sát và điều khiển trong nông nghiệp công nghệ cao: kết quả đạt được nhằm mục đích giám sát các thông số liên quan đến sinh trưởng, phát triển của cây trồng như: Ánh sáng, nhiệt độ, độ ẩm, toàn bộ số liệu này được truyền về trung tâm xử lý, từ các thông số thu thập, có thể điều chỉnh lượng nước tưới, độ ẩm không khí hay cường độ ánh sáng phù hợp theo nhu cầu phát triển của cây trồng [3–5]. Nghiên cứu tiếp cận công nghệ sử dụng khinh khí cầu thả ở tầng bình lưu tích hợp công nghệ trạm thu phát thông tin để giám sát, dẫn đường, tìm kiếm cứu hộ và đo đạc thông số vật lý môi trường tầng khí quyển [6, 7], kết quả đạt được: Chế tạo thành công bóng Pilot có gắn thiết bị truyền tin; thử nghiệm trạm thu phát bằng công nghệ LPWAN cho khoảng cách > 250 km, dữ liệu gửi về theo thời gian thực, 10 lần/1s; đo gió từ mặt đất đến 25-30 km trong mọi điều kiện thời tiết. Với nghiên cứu Hệ thống giám sát thành phố thông minh Bến Tre do Công ty Cổ phần Phát triển Hạ tầng và Đầu tư Công nghệ Châu Long thực hiện: Hệ thống có mạng cảm biến IoT thu thập dữ liệu chất lượng môi trường khí tại các điểm quan trọng trong thành phố để phục vụ quản lý môi trường sinh thái đô thị; đo đạc độ mặn, mực nước ở sông Bến Tre để thiết lập các dự báo điều khiển phân luồng giao thông, ứng phó với thiên tai. Phủ sóng LPWAN hỗ trợ kết nối nền tảng đô thị IoT phục vụ cảm biến môi trường, điều khiển đèn chiếu sáng thông minh, cảm biến và điều hành xử lý ô nhiễm, rác thải và quản lý phương tiện di chuyển dùng chung trong tương lai.
Nghiên cứu về quá trình thiết lập thông số LoRa ứng với các khoảng cách khác nhau trong mô hình IoT sử dụng mạng không dây LoRa, qua đó đánh giá được khả năng hoạt động thực tế cho mạng LoRa cho ứng dụng IoT tầm xa, đặc biệt là thiết lập thông số để đạt được hiệu quả cao khi truyền tin không dây LoRa bị tác động bởi môi trường xung quanh bao gồm các toà nhà cao tầng, cây cối [8].
Trong bối cảnh các loại hình thiên tai, đặc biệt là các hiện tượng thời tiết nguy hiểm như lũ, mưa lớn, bão,…có xu hướng ra tăng tần suất lẫn cường độ, uy hiếp trực tiếp đến tính mạng và tài sản của nhân dân, việc cung cấp thông tin và lựa chọn phương án truyền tin cảnh báo theo thời gian thực là cần thiết. Do vậy, việc lựa chọn công nghệ LoRa là một giải pháp phù hợp truyền số liệu tự động để khắc phục những hạn chế tại khu vực Tây Nguyên góp phần tăng cường cung cấp thông tin phục vụ dự báo nhằm giảm thiểu thiệt hại tài sản do thiên tai gây ra.
Qua quá trình nghiên cứu, có thể kết luận: Ngày nay, việc triển khai nghiên cứu ứng dụng công nghệ IoT (internet vạn vật) vào các lĩnh vực khoa học công nghệ và đời sống xã hội không còn mới, mà là xu thế tất yếu của các nước trên thế giới. Công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp (LORA/LPWAN) với ưu thế phủ sóng rộng, băng thông thấp, sử dụng ít năng lượng, hỗ trợ đa kết nối và thiết bị hoạt động ở dải tần không cần đăng ký xin cấp phép tần số đang trở nên phổ biến và ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực viễn thông, truyền tin, trao đổi thông tin số liệu. Việc nghiên cứu công nghệ Lora để xây dựng mạng truyền dẫn diện rộng công suất thấp (LPWAN) mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn cho khu vực Tây nguyên là vấn đề cần thiết và có tính khả thi cao dựa trên các phân tích về ưu điểm, sự phù hợp của công nghệ nghiên cứu ứng dụng, nhằm tiến tới phát triển nghiên cứu với mục tiêu cụ thể như xây dựng giải pháp công nghệ LORA cho mạng lưới quan trắc khí tượng thuỷ văn phục vụ tác nghiệp dự báo khí tượng thủy văn và đặc biệt nghiên cứu thử nghiệm thành công hệ thống công nghệ LORA xây dựng mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN) mạng lưới quan trắc KTTV cho khu vực Tây nguyên là phương án dự phòng truyền tin mới có tính bảo mật cao, giảm thiểu khả mất dữ liệu quan trắc khí tượng thủy văn góp phần tăng cường dự báo giảm thiệt hại do thiên tai gây ra |