NB-IoT được Viettel triển khai trên nền tảng mạng 4G LTE bằng cách sử dụng 1 phần rất nhỏ tài nguyên của mạng LTE để phát sóng, và do đó, không cần phải tốn thêm chi phí cho bất kỳ thiết bị phần cứng nào về phía nhà mạng.
IoT (Internet of Things – Internet của vạn vật) là mạng lưới kết nối tất cả mọi thiết bị vào mạng Internet, từ cảm biến, máy móc, vật dụng, trang thiết bị cho đến phương tiện vận tải, phòng ốc, thậm chí cả chip cấy ghép sinh học lên người hay vật nuôi. Với đó, IoT mở ra hàng loạt ứng dụng: Quản lý giao vận, hàng hóa, giám sát chất lượng môi trường (khói bụi, khí thải, nước sinh hoạt…), quản lý điện năng sinh hoạt, thành phố thông minh (bãi xe thông minh, xử lý rác thải thông minh…), tòa nhà thông minh (tự động hóa trong nhà, cảnh báo khói, cảnh báo cháy…), giám sát người già, trẻ nhỏ, vật nuôi, điều khiển công nghiệp thông minh, truy xuất nguồn gốc thực phẩm, nông nghiệp thông minh (tưới nước, bón phân, rửa phèn, rửa mặn, che mát tự động) …
IoT mở ra thế giới ứng dụng hoàn toàn mới
Sự đa dạng của ứng dụng đòi hỏi kết nối của chúng có đặc điểm khác nhau, chiếc xe tự lại sẽ yêu cầu khác với cảm biến môi trường. Nói chung, IoT được phân loại 3 nhóm chính:
- Nhóm 1: Các ứng dụng dành cho đo lường, nhà thông minh, thành phố thông minh. Đặc điểm của các ứng dụng này là cần số lượng thiết bị rất lớn, chấp nhận đỗ trễ cao, tốc độ thấp (dưới 200Kbps), tính di động thấp (thường được lắp đặt cố định) nhưng giá thành phải thật rẻ và tiêu tốn năng lượng cực thấp (tuổi thọ pin thậm chí lớn hơn cả vòng đời sản phẩm).
- Nhóm 2: Ở chiều ngược lại, các ứng dụng về thực tế ảo (VR – Virtual Reality), thực tế tăng cường (AR – Augmented Reality), tự động hóa (xe tự lái, điều khiển công nghiệp chính xác) lại đòi hỏi số lượng thiết bị không cần nhiều, chi phí có thể đắt, tiêu tốn nhiều năng lượng nhưng phải hỗ trợ tốc độ rất cao, độ trễ cực thấp và tính di động cũng phải cao.
- Nhóm 3: Các ứng dụng đeo theo dõi con người, vật nuôi được xếp vào khoảng giữa 2 thái cực này, với yêu cầu số lượng thiết bị, tốc độ, độ trễ không quá cao với yêu cầu số lượng thiết bị, độ trễ, tốc độ không quá cao (dưới 1Mbps), cũng như giá thành và năng lượng tiêu tốn cũng ở mức vừa phải.
Với nhu cầu về tốc độ siêu cao và độ trễ cực thấp của nhóm 2, hiện chỉ 5G là có thể đáp ứng được (độ trễ của 5G vào khoảng 2ms, thấp hơn 10 lần so với 4G, hầu như con người không thể cảm nhận được độ trễ này). Tuy nhiên, giá thành thiết bị (cả nhà mạng lẫn đầu cuối người dùng) vẫn còn khá đắt, và hiện vẫn còn chưa phổ biến. Về 2 nhóm ứng dụng còn lại, hiện đã có nhiều công nghệ hỗ trợ, trong đó, tiêu biểu nhất trong nhóm 1 là NB- IoT và nhóm 3 là LTE-M. Với tuổi thọ pin cao (trên 10 năm) và chi phí sản xuất cực rẻ (chưa đến 5$), NB-IoT trở thành đáp án hiệu quả cho bài toán triển khai hạ tầng IoT nhanh chóng, an toàn và hiệu quả, và cũng chính là lựa chọn hàng đầu khi triển khai các mạng LPWAN (Low Power Wide Area Network – Mạng phủ sóng diện rộng công suất thấp).
Một khó khăn cơ bản khác khi triển khai mạng LPWAN, như đã nói, là số lượng thiết bị triển khai sẽ rất lớn, và do đó, việc cấp nguồn cố định (dây dẫn) hoặc thay pin định kỳ sẽ khiến chi phí trở nên rất đắt, hầu như bất khả thi. Cách duy nhất để có thể giải quyết vấn đề này là tăng tuổi thọ pin lên rất lâu (thậm chí lớn hơn cả vòng đời sản phẩm). Do đó, các cơ chế tiết kiệm pin trở thành kỹ thuật sống còn trong các mạng LPWAN.
NB-IoT cung cấp 2 cơ chế tiết kiệm pin cho thiết bị là PSM (Power saving mode – chế độ tiết kiệm pin) và eDRX (Extended Discontinuous Reception). Trong PSM, thiết bị sẽ rơi vào trạng thái “ngủ đông” (gần như tắt nguồn hoàn toàn, trừ bộ định thời) và sẽ không thể liên lạc được. Tuy nhiên, thiết bị sẽ vẫn còn đăng ký (register) với mạng và sẽ thức dậy vào cuối chu kỳ để lắng nghe bản tin tìm gọi, cũng như reset lại bộ định thời trước khi bắt đầu chu kỳ ngủ đông mới. Khoảng thời gian này có thể lên đến tối đa 12 ngày.
Trong eDRX, thiết bị sẽ được kéo dài chu kỳ lắng nghe bản tin tìm gọi (paging) hơn, tối đa có thể lên đến 40 phút, và do đó có thể tiết kiệm được năng lượng. Trong chế độ rỗi, thiết bị vẫn được xem là attach vào mạng, dù có chu kỳ ngủ lâu hơn bình thường so với 4G.
.png)
Mỗi ứng dụng IoT lại có yêu cầu khác nhau về tốc độ, độ trễ và năng lượng sử dụng.
Với việc triển khai công nghệ NB-IoT rộng khắp trên địa bàn TP.HCM, Viettel lần đầu tiên đã đưa nền tảng xã hội số này đến gần với người dân hơn bao giờ hết. Các công ty Điện lực, Thủy cục đã có thể cắt giảm phần lớn chi phí nhân công cho việc ghi số điện, số nước bằng IoT; người nông dân đã có thể sử dụng hệ thống tưới tiêu, bơm nước tự động kết hợp với hệ thống nông nghiệp thông minh mà không cần phải 1 nắng 2 sương nữa; các cư dân trong thành phố cũng có thể nhận được các cảnh báo môi trường, tình hình giao thông nhanh chóng và chính xác hơn qua mạng lưới cảm biến và quan trắc rộng khắp. Tin rằng trong thời gian rất gần nữa, chúng ta có thể thực sự tận hưởng thành quả của một trong những công nghệ tiêu biểu nhất của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 này.
