dành riêng cho các ứng dụng IoT như đo lường thông minh, an ninh, theo dõi tài sản, thiết bị đeo (wearables), bán lẻ và tự động hóa trong công nghiệp - đây là những ứng dụng yêu cầu kết nối đến các dịch vụ đám mây có độ tin cậy cao và hiệu suất năng lượng tối ưu. Modem này cung cấp chuẩn kết nối LTE-M1 được tối ưu hóa về mặt điện năng lượng và thông lượng, cũng như nhiều tính năng được tùy biến khác. Đồng thời, Modem MDM9206 được ra mắt mang đến cho các nhà sản xuất thiết bị những giải pháp tối ưu hóa về chi phí cho các ứng dụng IoT có tốc độ dữ liệu thấp một cách hiệu quả hơn thông qua một modem băng hẹp [16].
Tại Singapore, hãng Singtel và M1 công bố triển khai các mạng IoT. Đây là một lĩnh vực công nghệ chủ chốt cho sự phát triển nhằm thúc đẩy nền kinh tế kỹ thuật số của Singapore trở thành một quốc gia thông minh. Chính phủ cũng đã khuyến khích các công ty nắm lấy những lợi ích thú vị của NB-IoT (NarrowBand IoT). Theo dữ liệu từ Analysys Mason, tổng doanh thu IoT ở Singapore dự kiến sẽ là 714 triệu đô la Singapore vào năm 2025. Trong đó, phần cứng và cài đặt sẽ chiếm 270 triệu đô la Singapore, kết nối và dịch vụ trị giá 95 triệu đô la Singapore và 349 triệu đô la ứng dụng [16].
Thái Lan cho biết đang ứng dụng IoT cho nhiều ngành khác nhau. Các ngành chủ chốt đang ứng dụng công nghệ IoT là giao thông, sản xuất, y tế, năng lượng, nông nghiệp và an ninh/quốc phòng [16].
2.2.2. Hiện trạng quy hoạch Quốc tế băng tần 915-925 MHz cho thiết bị IoT IoT
Băng tần 915-921 MHz được Ủy ban Viễn thông châu Âu quy định sử dụng cho thiết bị, ứng dụng vô tuyến điện cự ly ngắn dùng cho mục đích chung (non- specific short range devices), thiết bị nhận dạng vô tuyến công suất cao với các điều kiện kỹ thuật áp dụng cho thiết bị (Bảng 2.3).
Bảng 2.3: Các điều kiện kỹ thuật khai thác của thiết bị RFID tại Châu Âu [15]
Băng tần Giới hạn công suất phát Điều kiện kỹ
thuật khai thác
Loại thiết bị
915-921 MHz
25 mW ERP - Tỷ lệ thời gian
(Duty cycle) không quá 0.1 %
- Băng thông tín hiệu không quá 200 kHz
Thiết bị vô tuyến điện cự ly ngắn dùng cho mục đích chung
915,2-920,8 MHz
25 mW ERP - Tỷ lệ thời gian
(Duty cycle) không quá 1 %. Đối với thẻ nhận dạng vô tuyến phát đáp tần số của bộ đọc tại các kênh tần số trung tâm 916.3 MHz, 917.5 MHz, 918 MHz, 919,9 MHz không giới hạn tỷ lệ thời gian phát (duty cycle) - Băng thông tín hiệu không quá 600 kHz
Thiết bị vô tuyến điện cự ly ngắn dùng cho mục đích chung
915-921 MHz
4W ERP - Thiết bị chỉ được
hoạt động trong phạm vi 04 kênh tần số trung tâm 916,3 MHz, 917,5 MHz, 918,7 MHz và 919,9 MHz.
Mỗi kênh có băng thông không quá 400 kHz
Thiết bị nhận dạng
vô tuyến điện
RFID
Đoạn băng tần phân bổ cho ứng dụng vô tuyến cự ly ngắn và khoảng băng tần bảo vệ với hệ thống thông tin di động sử dụng băng tần 900 MHz chưa đạt được tính hài hòa trên quy mô khu vực và quốc tế (Bảng 2.4).
Bảng 2.4: Quy định về băng tần và mức giới hạn công suất phát cho ứng dụng vô
tuyến cự ly ngắn dải tần 920 MHz [16]
Quốc gia Băng tần phân bổ Giới hạn công suất
phát Chính sách cấp phép tần số Bắc Mỹ 902-928 MHz 4W ERP Miễn cấp phép Úc 918-926 MHz 1 W ERP Miễn cấp phép Brunei 923-925 MHz 0.5 Miễn cấp phép
923-925 MHz 2W ERP Yêu cầu có giấy
phép sử dụng tần số
Fiji 915-925 MHz 1W ERP (thiết bị
phải sử dụng kỹ thuật điều chế số
Yêu cầu đăng ký hoặc yêu cầu phải có giấy phép sử
hoặc trải phổ) dụng tần số
Singapore 920-925 MHz 0.5W ERP Miễn giấy phép sử
dụng tần số
0.5 – 2 W ERP Cơ quan quản lý sẽ
xem xét cho phép sử dụng theo từng trường hợp cụ thể
Malaysia 919-923 MHz 0.5W EIRP Miễn cấp phép
Hàn Quốc 917-923.5 MHz 3mW – 4W ERP Miễn cấp phép
Liên minh Viễn thông quốc tế ITU-R không đưa ra một tiêu chuẩn vô tuyến cụ thể cho hệ thống IoT sử dụng băng tần miễn cấp phép. Thay vào đó, tổ chức này cung cấp những vấn đề về kỹ thuật và khai thác chung cho các thiết bị kết nối IoT sử dụng trên băng tần miễn cấp phép nhằm tối ưu sử dụng hiệu quả phổ tần số. Một số yêu cầu kỹ thuật và khai thác cụ thể như sau [23]:
Công suất phát của thiết bị IoT: Công suất phát xạ của trạm phát trong hệ thống LPWAN thay đổi tùy thuộc vào công nghệ và chức năng của trạm (trạm đầu cuối hay trạm cổng): Mức công suất phát điển hình của trạm cổng AS trong khoảng 200 mW đến 4 W EIRP, của trạm đầu cuối từ 5 mW đến 500 mW.
Tăng ích ăng ten: Hầu hết các máy phát sử dụng ăng ten vô hướng với độ tăng ích từ 0 dBi đến 6 dBi.
Băng thông của sóng mang điều chế: Thông số này phụ thuộc vào loại công nghệ sử dụng, với giá trị điển hình từ 100 Hz đến 500 kHz.
Phát xạ không mong muốn: Các thiết bị LPWAN phải đáp ứng các mức phát xạ không mong muốn theo các giới hạn quy định tại Khuyến nghị ITU-R SM.329 và báo cáo ITU-R SM.2153. Các giới hạn này được xác định theo từng loại hình dịch vụ và hệ thống sử dụng các băng tần lân cận.
Độ nhạy máy thu: Hệ thống LPWAN có độ nhạy rất cao (-140 dBm), do vậy cho phép hệ thống này cung cấp vùng phủ sóng rộng. Đây là một đặc điểm quan trọng của hệ thống LPWAN, thông qua áp dụng các kỹ thuật xử lý băng thông cực thấp (UNB), kỹ thuật điều chế trải phổ trực tiếp (DSS) hoặc trải phổ chip (CSS) để tăng độ nhạy cho máy thu.
Kỹ thuật truy cập phổ: Hầu hết các hệ thống LPWAN hỗ trợ kịch bản ứng dụng IoT với số lượng kết nối lớn và dung lượng truyền dẫn thấp. Bên cạnh các kỹ thuật truy cập phổ tần số được sử dụng cho các thiết bị vô tuyến cự ly ngắn (SRDs) nói chung, các hệ thống LPWAN cũng áp dụng thêm kỹ thuật truy cập ngẫu nhiên để tăng khả năng dùng chung tần số giữa các hệ thống và tối ưu hóa dung lượng và chất lượng dịch vụ. Các hệ thống LPWAN thường sử dụng kỹ thuật giới hạn thời gian phát (duty cycle), trong khoảng 1% đến 10%, hoặc AFA, LBT, hay nhảy tần để tăng khả năng dùng chung tần số. Ngoài ra, trong các trạm truy cập AS cũng có thể sử dụng tính năng vô tuyến định nghĩa bằng phần mềm SDR kết hợp với phân tập thời gian và tần số nhằm cải thiện tính năng quản lý lưu lượng mạng và chất lượng dịch vụ.
Tóm lại, ITU-R tiếp cận việc quản lý mạng IoT theo hướng trung lập về công nghệ kết nối IoT. Công nghệ thông tin di động băng rộng IMT hoặc băng hẹp GSM, công nghệ kết nối IoT công suất thấp vùng phủ rộng như LoRa, SigFox… Đặc biệt là mạng Sigfox đang được sử dụng phổ biến tại các quốc gia trên thế giới (hình 2.7).
Hình 2.7: Mạng Sigfox cung cấp dịch vụ phổ biến trên băng tần 915-925 MHz [22]
Hầu hết các cơ quan quản lý nhà nước ở châu Á, đã cho phép sử dụng băng tần SRD/RFID cho các dịch vụ IoT và đang tiếp tục tính toán đưa ra các quy định khai thác tránh gây nhiễu đến thiết bị RFID.
Tại Úc, ACMA cho phép IoT hoạt động trong băng tần 915-928 MHz của SRD, MPTC của Campuchia đang chỉnh sửa quy hoạch phổ quốc gia và chính sách cho các ứng dụng IoT trong băng 915-925 MHz. Cơ quan quản lý MISP của Hàn Quốc cũng đang sửa đổi quy định số 30 về thiết bị RFID và mạng cảm biến không dây cho phép IoT LPWAN hoạt động trong đoạn băng tần 917-923.5 MHz, công suất truyền 200 mW. MCMC của Malaysia cho phép ứng dụng IoT trong băng tần SRD hiện có 919-923 MHz [22]. Bảng 2.7 đưa ra các quy định của các nước cho phép ứng dụng IoT hoạt động trong băng tần 915-925 MHz.
Bảng 2.5: Quy định của các nước cho phép ứng dụng IoT hoạt động trong băng tần 915-925 MHz [22]
STT Quốc gia Băng tần
(MHz)
Công suất phát xạ
Truy cập
phổ Yêu cầu cấp phép
2 Mexico 902-928 4W EIRP Nhảy tần Đang cấp phép
3 Brazil 920-925 4W EIRP Nhảy tần Đang cấp phép
4 Colombia 920-925 4W EIRP Nhảy tần Đang cấp phép
5 New
Zealand 915-928 4W EIRP Nhảy tần Không cấp phép
6 Đài Loan 920-925 2W ERP Nhảy tần Không cấp phép
7 Nhật Bản 915-930 20 mW
ERP
LBT ~ 128
µs Giấy phép khai thác
8 Singapore 920-925 500 mW
ERP Nhảy tần Không cấp phép
9 Úc 915-928 1 W EIRP Nhảy tần