Liên lạc ngoài vùng phủ sóng là gì và hoạt động ra sao

Phần lớn thời gian, "liên lạc" và "mạng di động" là một - bạn gửi tin nhắn, nó đến nơi, và bạn không bao giờ nghĩ về cách nó đi. Liên lạc ngoài vùng phủ sóng là thứ bạn dùng khi mạng đó không có: một cách để một nhóm nhắn tin cho nhau và chia sẻ vị trí của từng người, bằng thiết bị nhóm mang theo thay vì hạ tầng do người khác vận hành.

Liên lạc ngoài vùng phủ sóng là gì?

Liên lạc ngoài vùng phủ sóng là bất kỳ cách trao đổi tin nhắn, giọng nói hay vị trí nào không dựa vào cột sóng, Wi-Fi hay kết nối Internet. "Ngoài vùng phủ sóng" ở đây nghĩa là ngoài mạng lưới liên lạc - không liên quan đến tấm pin mặt trời hay sống ngoài lưới điện, dù cùng những chuyến đi và địa điểm đó thường dính cả hai.

Điểm khác biệt then chốt là ai vận hành mạng. Mạng di động do một nhà mạng xây và bảo trì: điện thoại của bạn nói chuyện với cột sóng gần nhất, hạ tầng của nhà mạng chuyển dữ liệu, và nó đi ra ở đầu bên kia. Bạn thuê quyền dùng chuỗi đó qua một gói cước. Các phương pháp ngoài vùng phủ sóng thay chuỗi đó bằng thứ nhỏ và cục bộ - hai chiếc bộ đàm nói trực tiếp với nhau, một nhóm thiết bị tiếp sóng cho nhau, hoặc một đường thẳng lên vệ tinh - để nhóm giữ liên lạc ở những nơi chưa nhà mạng nào xây gì.

Sự độc lập đó chính là mục đích - và cũng là giới hạn. Vì mạng ngoài vùng phủ sóng chỉ là các thiết bị của chính nhóm, nó giữ nhóm liên lạc với nhau - nhưng phần lớn phương pháp không tới được ai bên ngoài nhóm, và không gọi được số khẩn cấp. Biết phương pháp nào vươn ra ngoài được và phương pháp nào không là điều quan trọng nhất cần hiểu đúng.

Vì sao GPS chạy được khi tin nhắn thì không

Một điểm hay gây nhầm lẫn: bạn mất sóng, ứng dụng bản đồ vẫn hiện một chấm xanh đúng chỗ bạn đang đứng, nhưng vị trí bạn chia sẻ với gia đình ở nhà thì ngừng cập nhật. Cả hai đều đúng cùng lúc, vì đó là hai hệ thống khác nhau.

GPS (và các hệ định vị vệ tinh khác gộp chung dưới tên GNSS) là chỉ nhận. Vệ tinh phát thời gian và vị trí của chúng liên tục; điện thoại của bạn nghe vài vệ tinh và tính ra mình đang ở đâu. Nó không phát gì, không cần SIM, và không quan tâm có cột sóng gần hay không. Nên điện thoại gần như luôn vẫn biết vị trí của chính nó khi ngoài vùng phủ sóng.

Gửi vị trí đó cho người khác là một bước riêng, cần một đường truyền dữ liệu - và đó chính là thứ biến mất khi bạn ra khỏi vùng phủ sóng. Đây là lý do các ứng dụng như Life360 và Find My "đứng hình": điện thoại vẫn có tọa độ, nhưng không có gì để gửi đi. Các hướng dẫn GPS có hoạt động khi không có sóng điện thoại không và Life360 có hoạt động khi không có sóng không đi sâu vào chuyện này. Liên lạc ngoài vùng phủ sóng chính là để cung cấp đường truyền còn thiếu đó.

Những cách chính để liên lạc khi không có sóng điện thoại

Không có một phương pháp tốt nhất duy nhất - mỗi cách làm tốt một phần công việc và gần như không đụng đến phần còn lại. So sánh trung thực:

Bộ đàm (FRS, GMRS, PMR)

Bộ đàm cầm tay cho giọng nói tức thì khi nhóm ở gần nhau. Bấm nút, nói, và ai ở cùng kênh nghe bạn ngay - không ghép nối, không ứng dụng, giá rẻ. Đánh đổi: đây là cuộc trò chuyện trực tiếp, không phải tin nhắn được lưu, nên ai không nghe lúc đó sẽ bỏ lỡ; không có bản đồ hay lịch sử; và tầm phủ sụp nhanh theo địa hình - một sống núi giữa hai máy đủ để cắt liên lạc. Hợp nhất với một nhóm nhỏ ở trong tầm mắt hoặc tầm gọi nhau ở địa hình trống. Bộ đàm hay một hệ LoRa mesh hợp với nhóm bạn hơn được cân nhắc trực tiếp trong LoRa mesh và bộ đàm.

LoRa mesh

Mỗi người mang một chiếc radio nhỏ, tiêu thụ điện thấp, thường ghép với một điện thoại. Các radio gửi văn bản ngắn và tọa độ vị trí, và - đây là phần "mesh" - chúng tiếp sóng cho nhau, nên không cần cả nhóm ở trong tầm trực tiếp. Không thuê bao, không tài khoản, không cột sóng. Đánh đổi: nó chậm (đủ cho tin nhắn và vị trí, không hợp ảnh hay giọng nói), tầm phủ vẫn phụ thuộc nhiều vào địa hình, và chỉ tới được nhóm - không tới dịch vụ khẩn cấp. Xem LoRa mesh radio là gì và LoRa mesh so với mạng di động.

Thiết bị liên lạc và điện thoại vệ tinh

Thiết bị liên lạc vệ tinh cầm tay (Garmin inReach, Zoleo và tương tự) và tính năng nhắn tin vệ tinh trên một số điện thoại mới hơn kết nối thẳng tới mạng trên quỹ đạo thay vì cột sóng mặt đất. Quan trọng là chúng tới được bên ngoài nhóm - một người thân ở vùng khác, hoặc một trung tâm điều phối khẩn cấp qua nút SOS - từ những nơi hoàn toàn không có hạ tầng. Đánh đổi: thuê bao hằng tháng, giá thiết bị cao hơn, tốc độ nhắn tin chậm hơn, và cần bầu trời khá thoáng. Không phải cách để cả nhóm nhắn tin cả ngày, nhưng là công cụ đúng để gọi trợ giúp. Hướng dẫn LoRa mesh và thiết bị liên lạc vệ tinh đặt hai loại cạnh nhau.

Điện thoại với điện thoại (Bluetooth / Wi-Fi Direct)

Một số ứng dụng có thể chuyển tin nhắn trực tiếp giữa các điện thoại ở rất gần nhau, không cần phần cứng thêm. Hữu ích trong đám đông dày đặc nơi mạng quá tải chứ không phải mất hẳn, nhưng tầm phủ chỉ vài chục mét và phụ thuộc việc mọi người dùng cùng một ứng dụng. Không phải giải pháp cho một nhóm rải dọc đường mòn hay khu cắm trại.

PLB và thiết bị phát tín hiệu khẩn cấp

Một thiết bị phát tín hiệu vị trí cá nhân (PLB) làm một việc: khi kích hoạt, nó phát danh tính và vị trí của bạn tới một mạng tìm kiếm cứu nạn của nhà nước. Không nhắn tin, không thuê bao, không điểm danh - chỉ một tín hiệu cầu cứu. Đây là thiết bị an toàn phương án cuối, đặt cạnh các phương pháp trên, không phải cách liên lạc hằng ngày.

Cách điện thoại thông minh ghép với radio LoRa mesh hoạt động

Mô hình điện thoại cộng radio đáng được hiểu riêng, vì đây là hướng gần nhất với các ứng dụng nhắn tin mọi người đã dùng. Hình dung là một chuỗi:

Điện thoại → Bluetooth → radio LoRa → mesh → radio LoRa → Bluetooth → Điện thoại

Điện thoại vẫn là phần bạn nhìn và chạm. Nó cung cấp giao diện, lịch sử tin nhắn, quản lý nhóm và danh bạ, bản đồ, và - qua bộ thu GNSS của chính nó - vị trí của bạn. Radio làm một việc điện thoại không làm được: chuyển dữ liệu đó qua sóng khi không có mạng di động, nói trực tiếp với các radio khác trong nhóm.

Vì điện thoại và radio chỉ nối với nhau bằng Bluetooth - như tai nghe không dây - điện thoại có thể nằm trong túi hay ba lô trong khi radio đặt cao hơn hoặc bên ngoài xe để bắt sóng tốt hơn. Và vì bản đồ đã tải sẵn vào điện thoại, bạn vẫn có một bản đồ đầy đủ với vị trí mới nhất của mọi người trên đó, không cần bất kỳ kết nối nào.

Điểm cần lưu ý: cả hai phần đều phải hoạt động - một điện thoại còn pin có ứng dụng và bản đồ ngoại tuyến, và một radio còn pin đã ghép nối. Mất một trong hai, bạn quay lại chỉ còn tầm gọi nhau bằng giọng, hoặc không có gì.

Radio cũng chạy firmware mesh mã nguồn mở - với Nelos đó là MeshCore - phần biến một tập hợp các radio riêng lẻ thành một mạng tiếp sóng duy nhất.

Mesh so với hạ tầng: "không cột sóng" thực sự đem lại gì

Mạng mesh lật ngược mô hình quen thuộc. Thay vì mỗi thiết bị nói chuyện với một cột sóng lớn, các thiết bị nói chuyện với nhau, và một tin nhắn có thể nhảy qua vài thiết bị để tới người ở xa hơn. Vài hệ quả từ đó:

• Không cần cột sóng nào - mạng tồn tại ở bất cứ đâu nhóm mang nó tới, và bật lên ngay khi hai thiết bị ở gần nhau.
• Các thiết bị tiếp sóng cho nhau, nên một nhóm rải dọc đường mòn vẫn nối từ đầu này tới đầu kia dù hai đầu không nghe được nhau trực tiếp.
• Một trạm lặp có thể mở rộng tầm phủ hữu ích - một thiết bị để chạy ở điểm cao tiếp sóng cho mọi người bên dưới. Có cần hay không tùy chuyến đi; xem bạn có cần repeater cho mạng LoRa mesh không, và ghi chép thực địa khi lắp một trạm lặp trên sườn núi.
• Địa hình vẫn quyết định nhiều. Sóng radio bị chặn bởi sống núi, rừng rậm và thân xe. Không có con số tầm phủ nào đúng cho mọi chuyến, và không lượng phần mềm nào đưa được tín hiệu xuyên qua một ngọn núi.
• Mesh không phải hệ thống cứu hộ. Nó giữ nhóm liên lạc với chính nó. Để có khả năng gọi trợ giúp từ một nơi thật sự hẻo lánh, thiết bị liên lạc vệ tinh hoặc PLB là một lớp riêng - xem liên lạc ngoài vùng phủ sóng cho trường hợp khẩn cấp và thảm họa.

Hướng dẫn mạng mesh đáng tin cậy đến đâu khi ra thực địa nói về điều thực sự nên kỳ vọng - kể cả việc người đi khuất sau một sống núi sẽ rớt kết nối rồi vài phút sau nối lại, điều bình thường với một mạng bạn mang theo, không phải lỗi.

Phương pháp nào hợp với tình huống nào

Phần lớn nhóm cuối cùng kết hợp các phương pháp: một ứng dụng Internet ở nơi có sóng, một lớp cục bộ cho đoạn không có, và - nếu chuyến đi xứng đáng - một thiết bị vệ tinh cho tình huống khẩn cấp. Định hướng sơ bộ theo tình huống:

• Đi chơi gia đình và cắm trại. Một thiết bị cầm tay LoRa mesh cho mỗi người lớn, một thiết bị theo dõi nhỏ cho trẻ nhỏ hoặc thú cưng, và bản đồ ngoại tuyến. Chi tiết ở chia sẻ vị trí với gia đình khi không có sóng điện thoại và trang dành cho gia đình.
• Nhóm đi bộ đường dài và vùng hoang. LoRa mesh để giữ hàng người đi bộ kết nối, cộng thêm một thiết bị liên lạc vệ tinh cho cả nhóm nếu tuyến đi hẻo lánh. Xem cách liên lạc khi đi bộ đường dài không có sóng và đi bộ đường dài với Nelos.
• Cắm trại theo nhóm. Một khu trại cố định cho phép đặt một thiết bị ở trên cao làm điểm neo cho cả khu vực - giữ liên lạc khi cắm trại không có sóng điện thoại.
• Road trip và du lịch. Ứng dụng Internet khi còn sóng, một lớp LoRa cho khoảng trống giữa các xe, và kế hoạch điểm tập hợp lại. Xem du lịch với Nelos.
• Đoàn xe máy hoặc ô tô. Tai nghe intercom lo giọng nói giữa các xe gần nhau; nhắn tin nhóm kèm vị trí lo cả đoàn khi bị kéo dài ra.
• Lễ hội và sự kiện đông người. Ở đây mạng quá tải, không phải mất hẳn - một kênh cục bộ giữa vài người vẫn thông khi tin nhắn thường bị kẹt. Xem lễ hội với Nelos.
• Khẩn cấp và mất điện/mất mạng. LoRa mesh giúp một nhóm phối hợp tại chỗ khi hạ tầng hỏng; để tới được dịch vụ cứu hộ vẫn cần một thiết bị vệ tinh hoặc PLB.

Nếu bạn từng dùng goTenna Mesh và đang tìm hướng đi tiếp, các lựa chọn thay thế goTenna Mesh so sánh trực tiếp các phương án hiện tại.

Khác biệt "không thuê bao"

Có một thứ tách các phương pháp về mặt thương mại: bộ đàm và LoRa mesh không có phí định kỳ, vì không có gì bạn gửi đi chạy qua mạng của một công ty. Thiết bị liên lạc vệ tinh gần như luôn có gói tháng hoặc năm, vì mỗi tin nhắn dùng dung lượng của một nhà khai thác vệ tinh.

Với một nhóm chủ yếu cần phối hợp với nhau - không phải gửi SOS - một phương pháp cục bộ không thuê bao lo được trường hợp phổ biến với chi phí phần cứng một lần, và một thiết bị vệ tinh có thể thêm sau như một lớp an toàn riêng, chỉ khi các chuyến đi đòi hỏi. Nên rõ ràng về vấn đề bạn thực sự đang giải quyết trước khi trả tiền cho một gói.

Nelos đứng ở đâu

Nelos là một ứng dụng điện thoại cho phần liên lạc nhóm của bức tranh này. Nó chạy trên các radio LoRa mesh tương thích: bạn ghép một radio với điện thoại qua Bluetooth, tạo một nhóm riêng, và có nhắn tin, vị trí mới nhất của mọi người trên bản đồ ngoại tuyến toàn cầu, thiết bị theo dõi cho người hoặc đồ đạc, và một nút "Cần trợ giúp" báo cho nhóm của bạn. Không tài khoản, không thuê bao, và không máy chủ trung tâm - tin nhắn và vị trí của nhóm chỉ đi qua thiết bị của chính nhóm.

Nelos không phải thiết bị liên lạc vệ tinh và không phải thiết bị cứu hộ. Nó là lớp giữ một gia đình hoặc nhóm liên lạc với nhau khi mạng nhà mạng không có. Nếu đó là vấn đề bạn đang giải quyết, bước tiếp theo là chọn phần cứng và lập một nhóm:

Thiết bị liên lạc ngoài vùng phủ sóng đi qua các thiết bị cầm tay, thiết bị theo dõi và trạm lặp dùng được với Nelos; Bắt đầu nói về việc ghép một thiết bị và tạo một nhóm; và bản thân ứng dụng là bản tải về miễn phí cho iPhone và Android.