Ảnh minh họa.

Các thiết bị đo và truyền số liệu tự động trên mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn hầu như phụ thuộc nhiều vào thiết bị ngoại nhập, việc nghiên cứu, chế tạo, tiến tới làm chủ công nghệ sản xuất thiết bị truyền dữ liệu tự động khí tượng thủy văn là rất cần thiết. Để góp phần giảm sự phụ thuộc vào công nghệ quan trắc đặc biệt là các mô đun truyền dữ liệu của nước ngoài, thông qua hoạt động nghiên cứu nguyên lý công nghệ truyền tin không dây, tính năng và các thuật toán của bộ modem LPWAN, nhóm nghiên cứu của tác giả Vũ Văn Sáng (Trung tâm Mạng lưới khí tượng thủy văn quốc gia)  đã phối hợp với Công ty Cổ phần Phát triển Hạ tầng và Đầu tư Công nghệ Châu Long chế tạo thành công thiết bị modem truyền dữ liệu quan trắc tại các trạm đo mưa tự động. Thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và hiện trường tại một số trạm thuộc Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Tây Nguyên, bước đầu cho kết quả thiết bị hoạt động ổn định, đảm bảo yêu cầu mục tiêu nghiên cứu chế tạo modem thiết bị sử dụng công nghệ LORA.

Hiện nay, các nghiên cứu chế tạo hệ thống quan trắc và truyền số liệu đều có đặc điểm giống nhau là thời gian thực, thông tin dữ liệu được truyền tải để phục vụ công tác dự báo, cảnh báo để đưa ra các giải pháp ứng phó với thiên tai. Hệ thống này bao gồm hai bộ phận chính: Modem LPWAN gồm mô đun mạch xử lý được cấu hình, lập trình điều khiển truyền dữ liệu theo thời gian thực và bộ phận ăng ten định hướng đều được lắp đặt trên cột đo mưa tự động kết nối với datalogger của trạm đo mưa tự động. Với mục tiêu đưa thông tin dữ liệu kịp thời chuẩn bị công tác ứng phó, giải pháp nghiên cứu ứng dụng công nghệ truyền tin không dây năng lượng thấp (LORA/LPWAN) với ưu thế phủ sóng rộng, băng thông thấp, sử dụng ít năng lượng, hỗ trợ đa kết nối và thiết bị hoạt động ở dải tần không cần đăng ký xin cấp phép tần số đang trở nên phổ biến và ứng dụng nhiều trong các lĩnh vực viễn thông, truyền tin, trao đổi thông tin số liệu để kết nối thiết bị quan trắc là một giải pháp truyền dữ liệu dự phòng hữu hiệu, đặc biệt là truyền dữ liệu trạm đo tự động tại khu vực quan trắc có sóng viễn thông yếu, chấp chờ không ổn định để cung cấp thông tin cảnh báo theo thời gian thực.

Dựa trên nghiên cứu lý thuyết về nguyên lý hoạt động mô đun LORA và thuật toán điều khiển kết hợp với các hoạt động thiết kế, chế tạo điện tử, nghiên cứu đã sản xuất thành công thiết bị modem LPWAN có khả năng liên lạc vô tuyến truyền dữ liệu các trạm đo khu vực Tây Nguyên, khoảng cách liên lạc tối thiểu trong địa hình khu vực Tây Nguyên là 15 km, tần suất ít nhất 10 phút 1 lần (tùy theo cài đặt), băng tần 920 MHz đến 923 MHz, đáp ứng quy chuẩn quốc gia QCVN 122:2020/BTTTT. Với việc làm chủ được công nghệ chế tạo và lập trình điều khiển modem LPWAN trong tương lai có thể nhân rộng mô hình truyền dữ liêu không dây bằng công nghệ LORA, đặc biệt đây là giải pháp có tính khả thi cao trong truyền dữ liệu khi áp dụng đối với khu vực mà sóng viễn thông yếu, chập chờn.

Bạn đọc có thể tìm đọc công bố nghiên cứu trên Tạp chí Khí tượng Thủy văn 2024, Tập 758, trang 87-96.