NB IoT là gì? Cách hoạt động và ứng dụng trong IoT
Cùng với sự phát triển của công nghệ và IoT, nhiều loại giao thức mạng đã được phát triển mạnh mẽ, trong đó có NB-IoT. Vậy, NB-IoT là gì? Nếu bạn đang cần phát triển các dự án IoT, thì đây là giao thức truyền thông mình nghĩ khá phù hợp, bên cạnh các giao thức phổ biến như Bluetooth Low Energy, WiFi,… Trong bài viết này, mình sẽ giải đáp chi tiết về khái niệm NB-IoT, các lợi ích và các ứng dụng của chúng nhé!
NB IoT là gì?
NB IoT là viết tắt của Narrowband IoT (IoT băng thông hẹp). Đây là một giao thức truyền thông không dây sử dụng công nghệ mạng diện rộng, ít tiêu tốn năng lượng.
NB-IoT được phát triển bởi 3rd Generation Partnership Project (3GPP), nhằm phục vụ các dự án cần truyền thông không dây di động giữa các thiết bị và dịch vụ NB-IoT mới. Đây là một trong 3 tiêu chuẩn 3GPP LQWAN chính.
Giao thức NB IoT cho phép các thiết bị IoT giao tiếp với nhau dựa trên mạng của nhà cung cấp dịch vụ, cho phép phủ sóng rộng hơn so với các mạng di động đang có hiện nay. Để phục vụ mục đích này, NB-IoT đang cung cấp các lần truyền lặp lại liên tục và các cấu hình phân bổ băng thông khác nhau bên trong đường truyền uplink.
Điểm nổi bật của NB IoT là bạn có thể cho nhiều thiết bị gửi dữ liệu ngay cả trnog môi trường không có sóng điện thoại. Tần số của NB-IoT không gây nhiễu cho các thiết bị khác, giúp việc truyền và nhận dữ liệu được ổn định và đáng tin cậy hơn.
Bạn có thể đồng bộ NB-IoT với các mạng di động như 2G, 3G hay 4G đều được. Công nghệ này được hỗ trợ bởi những nhà sản xuất thiết bị di động, chipset và module phổ biến hiện nay.
Lợi ích của NB IoT
Dù còn đang trong quá trình thử nghiệm và phát triển, nhưng NB-IoT đã mang lại nhiều lợi ích nổi bật:
- Tiết kiệm năng lượng: Như đã trình bày, NB IoT chỉ tiêu tốn một lượng năng lượng rất nhỏ trong khi chúng vẫn bao phủ một khu vực rất lớn, với hơn 50,000 thiết bị trong mỗi ô mạng của NB-IoT. Nhìn chung, các chuyên gia đánh giá rằng NB-IoT giúp tiết kiệm điện năng hiệu quả, có thể kéo dài tuổi thọ của pin lên đến hơn 10 năm.
- Cho phép triển khai các dự án ở phạm vi rộng hơn, có thể lên đến toàn cầu: NB-IoT có tốc độ bit thấp hơn LTE-M1, nhưng chúng có thể kết nối trực tiếp đến các cảm biến tại trạm, không cần thông qua các cổng kết nối. Do đó, nếu bạn cần triển khai dự án IoT với chi phí thấp thì đây là lựa chọn lý tưởng.
- Phù hợp cho nhiều môi trường: Giao thức NB-IoT có thể hoạt động tốt trong môi trường kín hoặc kể cả trong lòng đất. Điều này giúp chúng ta có thể mở rộng mạng tốt hơn.
- Độ tin cậy cao: Việc sử dụng một phổ tần riêng, không gây nhiễu cho các thiết bị khác sẽ mang lại độ tin cậy cao hơn khi truyền tải dữ liệu, cho phép phân bổ tài nguyên hiệu quả.
- Độ bảo mật: Công nghệ NB IoT có hỗ trợ các tính năng về quyền riêng tư và bảo mật tương tự như mạng di động LTE và có xác thực danh tính người dùng, đảm bảo bảo mật danh tính, tính toàn vẹn dữ liệu và nhận dạng các thiết bị di động.
Một số ứng dụng của công nghệ NB IoT
Dưới đây là một số ứng dụng chính của NB IoT mà IoTZone muốn giới thiệu đến bạn:
- Đo lường thông minh: NB IoT là lựa chọn lý tưởng trong các dự án IoT như giám sát thông tin đo được từ các cảm biến, ví dụ như cảm biến nước, nhiệt độ,… Các cảm biến này sẽ gửi một dữ liệu nhỏ và thường xuyên thông qua IoT. Với khả năng phủ sóng rộng, cho dù bạn đặt cảm biến sâu tận trong lòng đất hoặc vùng nông thôn xa xôi, thì NB-IoT vẫn hỗ trợ gửi và truyền dữ liệu với các cảm biến rất ổn định.
- Hệ thống tiết kiệm nước: Các cảm biến lưu lượng nước sử dụng NB-IoT cho phép chúng ta theo dõi mức độ tiêu thụ nước trong các tòa nhà như chung cư.
- Tiết kiệm năng lượng: Chúng ta có thể dùng cảm biến trên các thiết bị thường xuyên cần hoạt động, ví dụ như kết hợp cảm biến chuyển động và đèn: Khi cảm biến phát hiện không có người trong phòng, chúng sẽ gửi thông tin đến đèn thông qua NB-IoT. Lúc đó đèn sẽ tự động tắt, giúp tiết kiệm năng lượng hơn.
- Quản lý chuỗi cung ứng (SCM): NB IoT là lựa chọn lý tưởng cho SCM, vì chúng có độ phủ rộng, cho phép chúng ta theo dõi lượng hàng tồn kho, quản lý thông tin của khách hàng,…
- Thành phố thông minh: NB-IoT có thể giúp xây dựng các hệ thống điều khiển đèn đường thông minh, xác định thùng rác nào trong thành phố đã đầy, bãi đỗ xe tự động, hệ thống kiểm soát chất lượng không khí,… giúp thành phố của chúng ta thông minh hơn.
- Nông nghiệp thông minh: Khả năng kết nối của NB-IoT cho phép chúng ta có thể kết nối dễ dàng và nhận thông tin từ các cảm biến được gắn trên cánh đồng, để quan sát xem có gì bất thường xảy ra hay không. Ngoài ra, chúng cũng hỗ trợ các thao tác tự động như tự tưới nước, tự bật đèn chăm sóc cây trồng vào buổi tối khi cần.
>> Bài viết liên quan: MQTT vs HTTP trong IoT – Điểm khác biệt và các lưu ý khi chọn
So sánh NB IoT và một số giao thức khác
Dưới đây, mình để bảng so sánh ngắn gọn một vài điểm khác biệt chính giữa công nghệ NB-IoT và một vài giao thức phổ biến khác nhé:
| Tiêu chí | Lora | SIGFOX | LTE-M | NB IoT |
|---|---|---|---|---|
| Phạm vi kết nối | Khoảng 10km | Khoảng 12km | Khoảng 11km | Khoảng 15km |
| Tốc độ | 10Kbps | Gần 100bps | Gắn 10Mbps | 100Kpbs |
| Spectrum | Không có giấy phép | Không có giấy phép | Có giấy phép | Có giấy phép |
| Số lượng tin nhắn tối đa trong 1 ngày | 50000 (BTS) | 140 thiết bị 50000 (BTS) | Vô hạn | Vô hạn |
| Mức độ tiêu thụ năng lượng | Thấp – Trung bình | Thấp | Thấp | Thấp |
>> Tìm hiểu thêm: Mạng LoRa là gì? Cách cấu hình mạng LoRa trong các ứng dụng IoT
Lời kết
Cùng với sự phát triển các giao thức truyền thông không dây như NB IoT, BLE, WiFi,… việc kết nối các thiết bị và trao đổi dữ liệu đã trở nên cực kỳ đơn giản và nhanh chóng. Việc bạn chọn giao thức nào, chúng phụ thuộc vào nhu cầu cho dự án của bạn. Do đó, bạn nên cân nhắc kỹ nhé! Nếu bạn sử dụng các thiết bị chạy bằng pin và có ít năng lượng, các giao thức tiết kiệm năng lượng như NB-IoT hoặc Bluetooth sẽ khá phù hợp.
Qua bài viết trên, hy vọng bạn đã hiểu hơn về khái niệm NB IoT là gì, các ứng dụng của chúng và điểm khác biệt với một số giao thức khác. Hãy theo dõi Blog của IoTZone để tiếp tục cập nhật những kiến thức mới nhé!
