Công nghệ LPWAN – Giải pháp quản lý năng lượng thông minh

Công nghệ vô tuyến diện rộng công suất thấp (LPWAN) đang ngày càng khẳng định vai trò quan trọng trong việc phát triển các ứng dụng IoT, đặc biệt là trong lĩnh vực công tơ nước và công tơ điện tử. Hai công nghệ chủ đạo của LPWAN là LoRaWAN và NB-IoT, mỗi loại đều có những ưu điểm riêng, góp phần tạo nên các giải pháp thông minh cho thành phố hiện đại.

LoRaWAN, với tiêu chuẩn mở được phát triển bởi LoRaWAN Alliance, nổi bật với khả năng phủ sóng rộng rãi, băng thông thấp, và tuổi thọ pin dài. Cụ thể, một cổng thu sóng LoRaWAN có thể bao phủ bán kính lên đến 2 km trong khu đô thị và 15 km trong khu vực không có vật cản. Tốc độ truyền nhận dữ liệu của công nghệ này có thể đạt tới 50 kbps, cho phép gửi gói tin nhỏ một cách hiệu quả.

Trong khi đó, NB-IoT là công nghệ IoT băng hẹp, phục vụ các ứng dụng có thông lượng thấp và có thể hoạt động cùng với mạng GSM và LTE. NB-IoT được thiết kế để hoạt động dưới dải tần số đã đăng ký, mang lại kết nối ổn định cho các thiết bị IoT.

Nhằm nâng cao hiệu quả quản lý năng lượng trong bối cảnh xây dựng thành phố thông minh, nhóm nghiên cứu tại Trung tâm Ươm tạo Doanh nghiệp Công nghệ thuộc Trường Đại học Bách khoa TPHCM đã phát triển đề tài “Cloud Energy – Thiết bị quản lý năng lượng thông minh”. Thiết bị này được chế tạo với tần số tương thích với tiêu chí kết nối LPWAN tại Việt Nam, đồng thời nghiên cứu mô-đun NB-IoT RS485 cho phép kết nối với công tơ điện.

Nhóm nghiên cứu đã xây dựng giao diện lập trình ứng dụng (API), lưu trữ dữ liệu và website cho người quản lý, người dùng. Thiết bị không chỉ kết nối nhiều loại công tơ điện và đồng hồ nước qua cổng xung, mà còn cung cấp dữ liệu tiêu thụ năng lượng chi tiết theo giờ và ngày, giúp ban quản lý tòa nhà có cái nhìn tổng quan về tiêu thụ năng lượng.

Các tính năng nổi bật của thiết bị bao gồm hệ thống cảnh báo về sự cố như mất điện, rò rỉ nước, và các bất thường khác. Điều này cho phép quản lý tòa nhà có thể ra quyết định nhanh chóng nhằm tiết kiệm năng lượng tại các khu vực không cần thiết.

Đề tài này đã được áp dụng thử nghiệm tại một số tòa nhà nổi bật tại TPHCM, bao gồm Tòa nhà The Lancaster, Tòa nhà Dreamplex 195 và Khu biệt thự Lancaster Eden, với hơn 100 thiết bị đã được triển khai cho cả điện và nước. Kết quả đạt được đã được Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM nghiệm thu, khẳng định tính khả thi và hiệu quả của giải pháp.

Với những thành công này, nhóm nghiên cứu đóng góp vào việc xây dựng một thành phố thông minh hơn và mở ra hướng đi mới trong việc quản lý năng lượng hiệu quả tại Việt Nam.