Ứng dụng công nghệ IoT vào ngành Khí tượng Thủy văn

Tổng cục trưởng Tổng cục Khí tượng Thủy văn (KTTV) Trần Hồng Thái vừa chủ trì buổi làm việc với đại diện Trung tâm Tin học và Tính toán (Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) về Giải pháp truyền số liệu cho mạng lưới trạm quan trắc KTTV bằng công nghệ IoT (Internet of Things - Internet vạn vật).

Tại buổi làm việc, PGS. TS. Phạm Hồng Quang của Trung tâm Tin học và Tính toán đã giới thiệu về công nghệ IoT - WSN (Wireless sensor networks - mạng cảm biến không dây) và LPWAN (Low-power wide-area network - mạng diện rộng năng lượng thấp) ứng dụng vào hệ thống truyền tin, thu thập dữ liệu từ mạng lưới quan trắc KTTV.

Theo đó, công nghệ IoT là công cụ hỗ trợ đắc lực cho việc cung cấp E-Bricks (những viên gạch điện tử) trong việc xây dựng mạng lưới cảm biến công nghiệp, môi trường (WSN)… IoT bắt đầu với việc truyền dẫn thông tin, là một lĩnh vực đa dạng và nhiều chủng loại. Khắc phục những hạn chế của mạng di động, vệ tinh, mạng wifi, Bluetooth tốn kém nhiều năng lượng và chi phí.

Công nghệ LPWAN dùng để kết nối mạng lưới quan trắc KTTV là một dạng mới trong IoT. Bằng cách cung cấp giao tiếp tầm xa trên các loai pin nhỏ, rẻ tiền có tuổi thọ trong nhiều năm, dòng công nghệ này được xây dựng nhằm mục đích hỗ trợ các mạng loT quy mô lớn trải dài khắp các khuôn viên công nghiệp và thương mại rộng lớn.

LPWAN gửi các khối dữ liệu nhỏ với tốc độ tháp và do đó phù hợp hơn cho các trường hợp sử dụng không yêu cầu băng thông cao và không nhạy cảm về thời gian. Lựa chọn công nghệ hoạt động trên dải tần không cần xin phép, tập chung dữ liệu của các trạm quan trắc vùng sâu vùng xa về một điểm chuyển tiếp khu vực lên mạng 3G/4G nối kết trung tâm.

PGS. TS. Phạm Hồng Quang đại diện Trung tâm Tin học và Tính toán giới thiệu về công nghệ IoT

Trong thời gian qua, Trung tâm Tin học và Tính toán đã nghiên cứu, thiết kế, tích hợp chế tạo và thử nghiệm hệ thống truyền tin vô tuyến công nghệ mới; các cảm biến siêu tiết kiệm năng lượng để thám không, đo môi trường nước, biển, không khí. Trung tâm Tin học và Tính toán cũng đã tiến hành thử nghiệm cùng với Đài Khí tượng cao không thả các pilot điện tử để đo gió, radiosonde tại các trạm thám không trên cả nước.

Với thông số kỹ thuật cơ bản gồm: siêu nhỏ, nhẹ (pilot<50gram, radiosonde<200gram); Trạm thu phát cách >250km (thử nghiệm thả bóng tại Bạch Long Vĩ, thông tin thu được khi bóng thám không cao hơn mặt biển 3500m); Đo gió từ mặt đất đến 25-30km mọi điều kiện thời tiết, nhiệt độ, áp suất, điểm sương…; Điều khiển tự xả khí, duy trì độ cao nhiều giờ làm nhiệm vụ truyền tin vô tuyến tầm xa.

Theo Tổng cục trưởng Trần Hồng Thái, hệ thống thông tin, truyền tin giữ vai trò hết sức quan trọng trong hoạt động của Tổng cục KTTV. Tuy nhiên, nhiều trạm ở các vùng núi, vùng sâu, vùng xa, hẻo lánh bị mất sóng, việc đi lại, duy tu, bảo dưỡng khó khăn. Trong những thời điểm thiên tai xảy ra hệ thống truyền tin bị gián đoạn, một số trạm có phương thức truyền tin chưa hiệu quả. Vì vậy, việc ứng dụng công nghệ mới, tìm ra giải pháp truyền số liệu cho mạng lưới trạm quan trắc KTTV là cần thiết.

Tổng cục trưởng Trần Hồng Thái nhấn mạnh, ứng dụng công nghệ IoT – WSN và LPWAN là khả thi cho các trạm quan trắc KTTV, giải quyết các vấn đề cụ thể còn vướng mắc trong công tác truyền tin, thu thập dữ liệu từ mạng lưới quan trắc KTTV. Tổng cục giao cho Vụ Quản lý Dự báo nghiên cứu, phối hợp với các đơn vị liên quan nghiên cứu tính khả thi của công nghệ, thẩm định kỹ, sớm báo cáo lãnh đạo Tổng cục.

Trước mắt, Phó Tổng cục trưởng Đặng Thanh Mai sẽ chỉ đạo trực tiếp nhiệm vụ trên để thí điểm cho khu vực Đồng bằng sông Cửu Long. Từ đó đề xuất Dự án mạng lưới trạm dự phòng của Tổng cục KTTV.

Nguồn: Tổng Cục Khí tượng thủy văn