Trong kỷ nguyên số, Internet vạn vật (IoT) và IoT công nghiệp (IIoT) đã trở thành những trụ cột quan trọng trong các ứng dụng công nghệ thông tin và viễn thông. Một trong những thách thức lớn nhất khi triển khai IoT chính là cân bằng giữa khả năng tiết kiệm năng lượng, tốc độ truyền tải và độ bao phủ. Tại Việt Nam, dù đã có nhiều nghiên cứu về công nghệ LoRa/LoRaWAN, nhưng phần lớn vẫn dừng lại ở việc sử dụng thiết bị sẵn có để thử nghiệm đơn lẻ.

Trước thực tế đó, ThS. Phạm Vũ Minh Tú cùng các cộng sự tại Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông đã thực hiện đề tài: “Nghiên cứu xây dựng thử nghiệm nền tảng IoT dựa trên mạng LoRaWAN phục vụ cho đô thị thông minh”. Đề tài được kỳ vọng sẽ giải quyết bài toán về một hạ tầng IoT mở, cung cấp giải pháp đám mây để quản lý và mở rộng nhanh chóng các ứng dụng đô thị thông minh tại Việt Nam.

Nhóm nghiên cứu xác định mục tiêu cốt lõi là thiết kế và xây dựng một nền tảng (platform) IoT hoàn chỉnh dựa trên mạng LoRaWAN. Nhiệm vụ không chỉ dừng lại ở việc xử lý dữ liệu mà còn bao gồm việc chế tạo các thiết bị phần cứng (Node và Gateway) và phát triển các mô hình dữ liệu lớn phục vụ phân tích dịch vụ đô thị và nông thôn thông minh.

Trải qua quá trình triển khai, đề tài đã đạt được những thành tựu quan trọng trên cả ba phương diện:

Nghiên cứu lý thuyết và Chế tạo: Nhóm đã làm rõ đặc điểm của LoRaWAN trong các môi trường truyền thông khác nhau và chế tạo thành công các bộ kit Endnodes, Gateways tích hợp cảm biến.

Phát triển phần mềm nền tảng: Xây dựng thành công lõi hệ thống IoT bao gồm các module tương tác, hệ thống hàng đợi và kiến trúc lưu trữ dữ liệu chuyên biệt cho mạng LoRaWAN.

Thực nghiệm thực tế: Hệ thống đã được đưa vào vận hành tại xã Quảng Thọ, huyện Quảng Điền (Thừa Thiên Huế) theo khuyến nghị của Trung tâm IOC tỉnh, chứng minh tính khả thi của đề tài trong điều kiện thực tế.

Để hoàn thiện hơn nữa công nghệ, nhóm nghiên cứu kiến nghị nâng cấp hệ thống lưu trữ nhằm tương tác đa dạng với các dịch vụ đám mây hàng đầu như AWS, Azure hay Google Cloud. Đồng thời, việc tối ưu hóa thiết kế mạch khuếch đại để chống nhiễu trong môi trường đô thị phức tạp là ưu tiên hàng đầu trong giai đoạn tiếp theo.

Đề tài mang lại ý nghĩa khoa học quan trọng khi đóng góp một mô hình nền tảng IoT mới, hỗ trợ đắc lực cho việc xây dựng đô thị thông minh tại Việt Nam. Về mặt thực tiễn, kết quả nghiên cứu khẳng định LoRaWAN có thể đóng vai trò như một hạ tầng truyền thông miễn phí, hiệu quả, phù hợp cho cả các bài toán giám sát công trình, quan trắc môi trường ở cả thành thị lẫn nông thôn.

Sự thành công của đề tài không chỉ khẳng định năng lực làm chủ công nghệ của các nhà khoa học trong nước mà còn mở ra cơ hội áp dụng rộng rãi các giải pháp IoT tầm xa trên phạm vi toàn quốc.

Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 22022/2023) tại Cục Thông tin, Thống kê.

P.T.T (NASTIS)