Thiết bị truyền thông không dây Walkie-Textie đã tạo ra cuộc thảo luận sôi nổi trong cộng đồng công nghệ, đặc biệt xung quanh hiệu suất ấn tượng trong thực tế của công nghệ LoRa cho việc nhắn tin tầm xa. Thiết bị cầm tay này sử dụng giao thức không dây LoRa để gửi và nhận tin nhắn văn bản mà không cần dựa vào mạng di động, khiến nó trở nên lý tưởng cho các khu vực xa xôi hoặc tình huống khẩn cấp.
Thông số kỹ thuật Walkie-Textie
- Vi điều khiển: ATmega328 hoặc tương thích ( ATtiny84/85/828 )
- Module radio: RFM95W hoặc RFM98W LoRa
- Màn hình: OLED đơn sắc (driver SSD1306 )
- Đầu vào: Bàn phím số 12 phím với multi-tap
- Tiêu thụ điện năng: 24mA điển hình
- Thời lượng pin: ~10 giờ với pin được đề xuất
- Tần số: 433MHz, 868MHz, 915MHz, 923MHz (tùy thuộc vào khu vực)
- Độ dài tin nhắn: Tối đa 160 ký tự
- Tùy chọn anten: Anten dây hoặc đầu nối SMA cho anten cao su
Hiệu suất tầm xa thực tế vượt mong đợi
Thử nghiệm cộng đồng đã tiết lộ rằng các thiết bị LoRa có thể đạt được tầm xa lớn hơn nhiều so với thông số kỹ thuật ban đầu được quảng cáo. Trong khi thông số kỹ thuật gốc đề cập đến tối đa 30 dặm ở khu vực nông thôn, các thử nghiệm thực địa thực tế đã chứng minh kết quả ấn tượng hơn nhiều. Ở địa hình miền núi, người dùng báo cáo đạt được tầm xa hơn 100 kilometer trên băng tần 868MHz. Một ví dụ đặc biệt nổi bật liên quan đến một quả bóng bay tầng bình lưu với nút Meshtastic đã thiết lập kết nối trực tiếp giữa Warsaw và Berlin.
Ở khu vực miền núi LoRa trên băng tần 868MHz đạt được hơn 100km. Tháng trước chúng tôi đã có một quả bóng bay tầng bình lưu với nút Meshtastic được gắn vào. Nó đã thiết lập kết nối trực tiếp (mặc dù không liên tục) giữa Warsaw và Berlin.
Các thử nghiệm từ đồi này sang đồi khác và địa hình bằng phẳng đã liên tục cho thấy tầm xa 30-60 kilometer với cường độ tín hiệu còn lại rất nhiều, cho thấy có thể đạt được khoảng cách còn lớn hơn trong điều kiện tối ưu.
So sánh hiệu suất tầm hoạt động của LoRa
| Loại địa hình | Tầm hoạt động được quảng cáo | Hiệu suất thực tế |
|---|---|---|
| Khu vực đô thị | Lên đến 5 dặm (8 km) | Tương tự như được quảng cáo |
| Khu vực nông thôn | Lên đến 30 dặm (48 km) | Đạt được 30-60 km một cách ổn định |
| Địa hình miền núi | Không được chỉ định cụ thể | Báo cáo trên 100 km |
| Tầng bình lưu (khinh khí cầu) | Không áp dụng | Kết nối từ Warsaw đến Berlin |
Hạn chế kỹ thuật và thỏa hiệp thiết kế
Mặc dù có khả năng tầm xa ấn tượng, Walkie-Textie phải đối mặt với một số thách thức thực tế đã trở nên rõ ràng qua trải nghiệm người dùng. Thiết bị dựa vào bàn phím số 12 phím với nhập văn bản đa chạm, tương tự như điện thoại di động đời đầu. Phương pháp này, mặc dù có chức năng, nhưng trở nên mệt mỏi trong quá trình sử dụng kéo dài và thiếu các tiện ích hiện đại như văn bản dự đoán T9 hoặc các tính năng tin cậy như xác nhận giao tin nhắn.
Tuổi thọ pin là một hạn chế đáng kể khác. Với mức tiêu thụ dòng điện 24mA, pin được đề xuất chỉ cung cấp khoảng 10 giờ hoạt động. Thiết bị không thể nhận tin nhắn khi ở chế độ tiết kiệm pin, tạo ra sự đánh đổi giữa tuổi thọ pin và khả năng liên lạc. Người dùng đã lưu ý rằng thiết bị yêu cầu pin AAA để hoạt động, và cổng USB-C chỉ phục vụ mục đích phát triển mà không cung cấp nguồn điện.
Cân nhắc về quy định và thực tế
Giao thức LoRa hoạt động trong khuôn khổ quy định nghiêm ngặt giới hạn việc sử dụng thực tế cho các ứng dụng nhắn tin. Hạn chế chu kỳ nhiệm vụ chỉ cho phép 1% thời gian truyền - khoảng 36 giây mỗi giờ - điều này hạn chế đáng kể tần suất tin nhắn. Những hạn chế này, kết hợp với thiết kế ban đầu của công nghệ cho dữ liệu cảm biến IoT thay vì nhắn tin tương tác, tạo ra thách thức cho giao tiếp thời gian thực.
Các thành viên cộng đồng đã đề xuất các lựa chọn thay thế như thiết bị hỗ trợ Meshtastic với bàn phím QWERTY và khả năng mã hóa, hoặc thậm chí thiết lập mạng di động riêng sử dụng radio được định nghĩa bằng phần mềm, mặc dù cách tiếp cận sau gặp phải các biến chứng pháp lý do yêu cầu phổ tần được cấp phép.
Giới hạn Chu kỳ Hoạt động LoRa
- Hạn chế Pháp lý: Chu kỳ hoạt động 1% (36 giây thời gian truyền mỗi giờ)
- Khả năng Tin nhắn: Khoảng 10-40 tin nhắn mỗi giờ tùy thuộc vào độ dài
- Tin nhắn ngắn (20 ký tự): ~40 tin nhắn/giờ
- Tin nhắn trung bình (50 ký tự): ~20 tin nhắn/giờ
- Tin nhắn dài (100 ký tự): ~10 tin nhắn/giờ
- Spread Factor 12: Phạm vi xa nhất, cài đặt băng thông thấp nhất
Phản ứng cộng đồng và tiềm năng tương lai
Dự án đã tạo ra sự quan tâm đáng kể trong cộng đồng những người đam mê điện tử và chuẩn bị khẩn cấp. Nhiều người coi nó như một nền tảng giáo dục để học về công nghệ LoRa, ngay cả khi những hạn chế thực tế khiến nó ít phù hợp như một thiết bị liên lạc chính. Bản chất mã nguồn mở của dự án, với các tệp Eagle và mã Arduino có sẵn, cho phép cộng đồng chỉnh sửa và cải tiến.
Cuộc thảo luận cũng đã làm nổi bật tiềm năng rộng lớn hơn cho các công nghệ tương tự. Một số người dùng đã bày tỏ sự thất vọng rằng smartphone hiện đại không tích hợp các khả năng tương tự, mặc dù đã có phần lớn phần cứng cần thiết. Các rào cản quy định và thương mại ngăn cản việc tích hợp như vậy vẫn là những trở ngại đáng kể đối với việc áp dụng chính thống các tính năng liên lạc radio ngang hàng trong thiết bị tiêu dùng.
Tham khảo: Walkie-Textie Wireless Communicator