So sánh công nghệ kết nối

Không có công nghệ kết nối nào tốt nhất cho mọi trường hợp. Chọn theo bốn câu hỏi: xa bao nhiêu, gửi bao nhiêu dữ liệu, nguồn điện từ đâu, có chấp nhận trả phí thuê bao không.

Bảng so sánh

Các con số dưới đây là giá trị điển hình để so sánh tương đối; thực tế phụ thuộc anten, môi trường và cấu hình.

Công nghệ	Băng tần	Tầm xa điển hình	Tốc độ	Công suất	Topology	Hạ tầng
BLE	2,4 GHz	10–100 m	125 kbps–2 Mbps (PHY)	Rất thấp	Star, BLE Mesh	Không cần, điện thoại làm gateway được
Zigbee / Thread (802.15.4)	2,4 GHz	10–100 m mỗi bước	250 kbps	Thấp	Mesh	Coordinator / Border Router
Wi-Fi (802.11n/ac/ax)	2,4 / 5 / 6 GHz	~50 m trong nhà	Hàng chục–hàng trăm Mbps	Cao	Star	Access point sẵn có
Wi-Fi HaLow (802.11ah)	Sub-GHz	Tới ~1 km	150 kbps–vài chục Mbps	Thấp–trung bình	Star	AP HaLow riêng
LoRaWAN	Sub-GHz (EU868, AS923, US915)	2–5 km đô thị, >10 km nông thôn	~0,3–50 kbps	Cực thấp	Star-of-stars	Gateway riêng hoặc mạng công cộng
NB-IoT	Băng cấp phép (LTE)	Vài km, phủ sâu trong nhà	Vài chục–vài trăm kbps	Rất thấp (PSM, eDRX)	Star (cellular)	Nhà mạng, có phí
LTE-M (Cat-M1)	Băng cấp phép (LTE)	Vài km	~1 Mbps	Thấp	Star (cellular)	Nhà mạng, hỗ trợ di chuyển
LTE Cat 1 / Cat 1bis, 5G RedCap	Băng cấp phép	Vài km	~10 Mbps (Cat 1), tới ~150 Mbps (RedCap)	Trung bình	Star (cellular)	Nhà mạng
Ethernet / RS-485	Có dây	100 m (Ethernet), ~1 km (RS-485)	10 Mbps–1 Gbps / tới ~10 Mbps	Không quan trọng	Star / bus	Đi dây

Chi tiết phía chuẩn của NB-IoT, LTE-M và RedCap nằm ở phần Wireless / RAN; trang Cellular modem chỉ nói cách dùng modem trên Linux.

Cách chọn

flowchart TD
    A{"Có nguồn điện<br/>và dây mạng?"} -- Có --> E["Ethernet / RS-485"]
    A -- Không --> B{"Tầm xa > 1 km?"}
    B -- Có --> C{"Chấp nhận phí<br/>thuê bao?"}
    C -- Có --> C1{"Cần > 100 kbps<br/>hoặc di chuyển?"}
    C1 -- Có --> LTEM["LTE-M / LTE Cat 1 / RedCap"]
    C1 -- Không --> NB["NB-IoT"]
    C -- Không --> LORA["LoRaWAN"]
    B -- Không --> D{"Cần băng thông cao<br/>(camera, audio)?"}
    D -- Có --> WIFI["Wi-Fi"]
    D -- Không --> F{"Nhiều node, cần<br/>mở rộng vùng phủ?"}
    F -- Có --> MESH["Thread / Zigbee"]
    F -- Không --> BLE["BLE"]

Một số lưu ý khi chọn:

• Pin: radio là thành phần tốn năng lượng nhất. Wi-Fi rất khó chạy pin nhiều năm; BLE, 802.15.4, LoRa và NB-IoT/LTE-M ở chế độ PSM thì làm được.
• Downlink: LoRaWAN Class A chỉ nhận dữ liệu ngay sau khi thiết bị gửi lên, nên không hợp với điều khiển tức thời. NB-IoT ở chế độ PSM cũng không nhận lệnh khi đang ngủ.
• Hệ sinh thái nhà thông minh: Matter chạy trên Thread và Wi-Fi, dùng BLE để commissioning. Nếu làm sản phẩm dân dụng, chọn Thread hoặc Wi-Fi để tương thích.
• Quy định: băng sub-GHz không cấp phép có giới hạn duty cycle và công suất phát theo từng khu vực. Kiểm tra quy hoạch tần số của nước triển khai trước khi chọn plan LoRaWAN.
• Nhiều radio: gateway thường có nhiều radio cùng lúc (BLE + 802.15.4 + LTE). Lưu ý nhiễu đồng kênh giữa Wi-Fi, BLE và 802.15.4 trên dải 2,4 GHz.

Phía Linux

Công nghệ	Thành phần trên Linux	Note
BLE	BlueZ (bluetoothd), HCI qua UART/USB/SDIO	BLE trên Linux
Thread / Zigbee	Radio Co-Processor (RCP) qua UART; ot-br-posix, Zigbee2MQTT	Thread, Zigbee & Matter
LoRaWAN	Concentrator SX130x qua SPI/USB; packet forwarder; ChirpStack	LoRa / LoRaWAN
Cellular	Modem USB/PCIe; ModemManager, QMI/MBIM, qmi_wwan	Cellular modem
Wi-Fi	cfg80211/mac80211, wpa_supplicant, hostapd	Wi-Fi provisioning
Ethernet	Driver netdev, PHY	Link Layer & Hardware