So sánh LoRaWAN và NB-IoT

Hiện nay, trong hệ thống nước, nhất là đồng hồ nước thông minh, các kỹ sư hay chủ đầu tư không phải băn khoăn với việc “thiết bị nào tốt hơn”, mà nên chọn LoRaWAN và NB-IoT theo tiêu chí nào để đảm bảo vận hành bền bỉ, lâu dài. 

Bởi chỉ cần chọn sai giao thức sẽ khiến chi phí vận hành tăng cao, tuổi thọ pin giảm mạnh và không mở rộng được hệ thống khi số lượng thiết bị tăng. Và trong bài viết này, Tuấn Hưng Phát sẽ giúp bạn so sánh LoRaWAN và NB-IoT, từ đó dễ lựa chọn hơn trong từng hệ thống.

Tổng quan về LoRaWAN và NB-IoT trong hệ sinh thái IoT

Trong quá trình tư vấn triển khai hệ thống đồng hồ nước thông minh cho các khu dân cư, nhà máy, hệ thống sản xuất,… Tuấn Hưng Phát nhận thấy vấn đề phần lớn không nằm ở thiết bị đo, mà ở giao thức truyền thông. 

LoRaWAN và NB-IoT đều thuộc nhóm LPWAN – Low Power Wide Area Network, nghĩa là mạng diện rộng tiêu thị năng lượng thấp. Mục tiêu chung là kết nối hàng nghìn, hàng triệu thiết bị IoT phát tán, hoạt động bằng pin trong nhiều năm mà không cần bảo trì thường xuyên.

Tuy nhiên, giao thức LoRaWAN và NB-IoT xây dựng dựa trên hai triết lý khác nhau hoàn toàn.

• LoRaWAN ưu tiên tính linh hoạt và chi phí thấp.
• NB-IoT ưu tiên độ ổn định và kiểm soát mạng theo chuẩn viễn thông.

Giao thức LoRaWAN là gì?

LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) là giao thức mạng được phát triển bởi LoRa Alliance, hoạt động trên công nghệ điều chế LoRa. Điểm đặc trưng nhất của LoRaWAN là sử dụng băng tần ISM không cần cấp phép.

Bạn có biết giao thức LoRaWAN là gì?

Điều này cho phép doanh nghiệp tự triển khai mạng riêng, không phụ thuộc nhà mạng viễn thông. Thiết bị LoRaWAN truyền dữ liệu trực tiếp tới gateway, sau đó chuyển về server ứng dụng.

Về mặt năng lượng, LoRaWAN được thiết kế cho các thiết bị truyền dữ liệu nhỏ, không liên tục, giúp pin có thể hoạt động 10–15 năm, thậm chí lâu hơn trong điều kiện lý tưởng.

Giao thức NB-IoT là gì?

NB-IoT (Narrowband IoT) là một phần của chuẩn 3GPP, hoạt động trên nền LTE. Khác với LoRaWAN, NB-IoT sử dụng phổ tần có cấp phép và hoàn toàn phụ thuộc vào hạ tầng nhà mạng.

Bạn có biết giao thức NB-IoT là gì?

Thiết bị NB-IoT cần SIM hoặc eSIM để kết nối mạng, tương tự điện thoại di động. Bù lại, NB-IoT có khả năng xuyên sâu trong nhà, tầng hầm, và đảm bảo QoS ổn định.

Đây là lý do NB-IoT thường được lựa chọn cho các dự án đô thị lớn, nơi đã có hạ tầng viễn thông sẵn có.

So sánh LoRaWAN và NB-IoT theo từng tiêu chí kỹ thuật

So sánh LoRaWAN và NB-IoT

1. Hạ tầng mạng

So sánh LoRaWAN và NB-IoT cho thấy sự khác biệt rất rõ ràng.

• LoRaWAN cho phép xây dựng mạng riêng.
• NB-IoT bắt buộc sử dụng mạng nhà cung cấp dịch vụ.

2. Chi phí triển khai

• LoRaWAN có chi phí đầu tư ban đầu thấp hơn nếu triển khai mạng cục bộ.
• NB-IoT phát sinh chi phí thuê bao SIM theo từng thiết bị.

3. Năng lượng & tuổi thọ pin

Trong các gói truyền dữ liệu định kỳ (1–4 gói/ngày), thiết bị LoRaWAN có thể đạt tuổi thọ pin trên 10 năm nhờ cơ chế sleep gần như tuyệt đối. 

Ngược lại, NB-IoT cần duy trì đồng bộ mạng di động, nên dù được tối ưu PSM/eDRX, tuổi thọ pin thường thấp hơn trong cùng điều kiện tải dữ liệu.

4. Độ trễ & băng thông

• NB-IoT có độ trễ thấp hơn LoRaWAN.
• LoRaWAN phù hợp với dữ liệu định kỳ, không yêu cầu phản hồi tức thời.

5. Những hiểu lầm khi so sánh 2 giao thức

Một hiểu lầm phổ biến là cho rằng NB-IoT luôn “tốt hơn” LoRaWAN vì thuộc chuẩn di động.

Trên thực tế, với các hệ thống đồng hồ nước truyền dữ liệu ít, việc sử dụng NB-IoT có thể làm tăng chi phí vận hành mà không mang lại lợi ích tương xứng.

Bảng so sánh LoRaWAN và NB-IoT

Đồng hồ nước tín hiệu LoRaWAN và NB-IoT 

Đối với hệ thống cấp thoát nước, đồng hồ nước tín hiệu LoRaWAN và NB-IoT dần thay thế các phương pháp ghi thủ công. Với mỗi giao thức sẽ phù hợp với từng mô hình quản lý khác nhau.

Tại các khu dân cư, khu công nghiệp, dự án nội bộ, LoRaWAN giúp giảm chi phí vận hành và kéo dài tuổi thọ thiết bị. Ngược lại, NB-IoT phù hợp với các hệ thống trải rộng trên nhiều khu vực địa lý, cần kết nối ổn định qua hạ tầng viễn thông.

Đồng hồ đo nước LoRaWAN và NB-IoT đều có sẵn hàng tại Tuấn Hưng Phát với đủ size

Khi nào nên chọn LoRaWAN cho đồng hồ nước thông minh?

LoRaWAN phù hợp khi doanh nghiệp muốn làm chủ hệ thống. Việc không phụ thuộc nhà mạng giúp tối ưu chi phí dài hạn.

Ngoài ra, giao thức này cũng đặc biệt hiệu quả với các thiết bị cần truyền dữ liệu định kỳ, chẳng hạn 1–2 lần mỗi ngày. Điều này giúp pin đồng hồ nước kéo dài nhiều năm.

Khi nào nên chọn NB-IoT cho đồng hồ nước thông minh?

NB-IoT phù hợp với đô thị lớn, nơi có nhiều tầng hầm, nhà cao tầng. Khả năng xuyên sâu của NB-IoT giúp duy trì kết nối ổn định.

Nếu dự án yêu cầu giám sát thời gian gần thực, NB-IoT sẽ là lựa chọn an toàn hơn. Đổi lại, chi phí thuê bao cần được tính toán kỹ.

Do đó, trước khi quyết định chọn LoRaWAN hay NB-IoT cho hệ thống đồng hồ nước thông minh, bạn nên đánh giá kỹ tần suất truyền dữ liệu, phạm vi phủ sóng và chi phí vận hành dài hạn.

Nếu cần thêm góc nhìn kỹ thuật hoặc ví dụ triển khai thực tế, bạn có thể tham khảo thêm các bài phân tích chuyên sâu liên quan dưới đây!