IoT Gateway là gì?
Trong viễn thông, mục đích chính của IoT Gateway là cung cấp cầu nối giữa các loại công nghệ truyền thông khác nhau. Các công nghệ này có thể khác nhau về kiểu kết nối, giao diện hoặc giao thức. Ví dụ: Internet Gateway tại nhà của bạn kết nối Mạng cục bộ (LAN) với Nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) của bạn. Cổng này liên kết WAN của ISP thông qua các công nghệ như PPP hoặc HDLC với mạng LAN của bạn bằng TCP/IP.
IoT Gateway tuân theo cùng một nguyên tắc liên kết thông tin liên lạc cho những công nghệ tiên tiến khác nhau. Nó tạo ra một cầu nối giữa những cảm ứng / thiết bị truyền động IoT và Internet. Cổng liên kết IoT tổng hợp toàn bộ tài liệu, dịch những giao thức của cảm ứng và giải quyết và xử lý trước tài liệu trước khi gửi .
Các thiết bị IoT liên kết với IoT Gateway bằng cách sử dụng những chính sách truyền dẫn không dây tầm ngắn như Bluetooth LE, Zigbee, Z-wave hoặc tầm xa như LTE, LTE-M, WiFi, sau đó nó link chúng với Internet ( Đám mây công cộng / Public Cloud ) qua Ethernet LAN hoặc WAN cáp quang ( HDLC / PPP ) .
IoT Gateway hiểu được những chính sách truyền này và những giao thức dữ liệu ( MQTT, CoAP, AMQP, DDS, Websocket ) và hoàn toàn có thể dịch chúng sang những giao thức khác mà mạng lưới hệ thống tài liệu cần .
Các tính năng chính của IoT Gateway
- Cầu nối giao tiếp và giao tiếp M2M.
- Đóng vai trò như một bộ đệm dữ liệu, bộ đệm và thiết bị phát trực tuyến.
- Dịch vụ ngoại tuyến và kiểm soát thời gian thực các thiết bị.
- Tổng hợp dữ liệu.
- Xử lý trước, làm sạch và lọc dữ liệu trước khi gửi.
- Thông minh bổ sung cho một số thiết bị IoT.
- Nó cung cấp bảo mật bổ sung.
- Cấu hình thiết bị và quản lý thay đổi.
IoT Gateway hoạt động như thế nào?
Hầu hết những thiết bị IoT trong mạng thời nay đều có năng lực tổng hợp tài liệu. Ví dụ : những cảm ứng trong giao thông vận tải xe hơi hoàn toàn có thể tổng hợp tài liệu và gửi tài liệu đó đến dịch vụ nghiên cứu và phân tích AI trên đám mây. Nhưng để tiếp cận đám mây, thứ nhất những cảm ứng phải gửi tổng thể tài liệu thô này đến Cổng liên kết IoT .
IoT Gateway tuân theo quá trình đơn thuần này .
- Xử lý trước, làm sạch và lọc dữ liệu thô.
- Dịch các giao thức để mã hóa và giao tiếp.
- Gửi dữ liệu đến một điểm đến trên Internet hoặc Intranet.
Lợi ích của việc sử dụng IoT Gateway là gì?
Xử lý trước tài liệu tại biên để cải tổ thời hạn cung ứng phản hồi
Cổng liên kết IoT cung ứng những năng lực hướng ứng dụng tại mạng biên, được gọi là điện toán biên. Cổng liên kết sử dụng sức mạnh này ở rìa để giải quyết và xử lý lượng tài liệu khổng lồ mà những cảm ứng IoT tạo ra. Nếu toàn bộ tài liệu này phải được chuyển bằng cổng ( gồm có tài liệu rác và tài liệu không thiết yếu ), độ trễ trong tiếp xúc sẽ bị tác động ảnh hưởng đáng kể. Để giảm thực trạng quá tải tài liệu này, cổng liên kết IoT sử dụng năng lực thống kê giám sát biên để tích lũy, nghiên cứu và phân tích và giải thuật khối lượng lớn tài liệu này .
Cổng liên kết IoT hoàn toàn có thể giải quyết và xử lý trước và lọc ra tài liệu không thiết yếu ở điểm cuối để có ít tài liệu được chuyển tiếp hơn .
Cung cấp bảo mật thông tin cho tài liệu IoT bằng cách thêm một tuyến phòng thủ bổ trợ
Một đồ chơi thông minh IoT có tên My Friend Cayla đã bị cấm ở Đức vì nó bị dán nhãn là thiết bị gián điệp. Đồ chơi không có bất kỳ tiêu chuẩn an ninh nào. Một người có thể hack nó và nghe toàn bộ cuộc trò chuyện xung quanh con búp bê, và thậm chí nói qua nó. Nhưng đây không phải là trường hợp duy nhất; Ngoài ra còn có máy điều nhiệt gia đình, ô tô tự lái, video giám sát, và thậm chí toàn bộ nhà máy thực phẩm, bị đột nhập.
Cổng liên kết IoT cung ứng tuyến phòng thủ tiên phong. Nó làm giảm tiếp xúc với Internet và những bên ngoài khác. Tất cả những thiết bị IoT phải được liên kết với cổng để tiếp xúc, khiến nó trở thành tiềm năng tiên phong của một cuộc tiến công. Nếu không có cổng vào giữa tiếp xúc, hàng loạt hệ sinh thái IoT sẽ gặp rủi ro đáng tiếc .
Cải thiện hiệu quả năng lượng trên các thiết bị IoT
IoT đang giúp cho việc lái xe trở nên an toàn thông qua các cảm biến được triển khai trên đường, đèn giao thông và lối đi qua đường. Nhưng những cảm biến này cần phải tự chủ cao về mặt năng lượng. Họ cần kết nối tầm xa để gửi dữ liệu đến tháp di động hoặc vệ tinh, tiêu thụ lượng điện năng lớn.
Các ứng dụng như ứng dụng này thường không thành công xuất sắc vì cảm ứng / thiết bị truyền động có tuổi thọ pin hạn chế. Trong những trường hợp khác, ngay cả những công nghệ tiên tiến tiêu tốn nhiều nguồn năng lượng như Bluetooth và WiFi cũng không được hầu hết những cảm ứng IoT này tương hỗ. Nhưng một cổng IoT gần đó được liên kết với lưới điện hoàn toàn có thể đóng vai trò như một cầu nối để rút ngắn những khoanh vùng phạm vi tín hiệu đó và quản trị toàn bộ những tiếp xúc của cảm ứng .
Với cách tiếp cận này, những cảm ứng chỉ cần một dải tín hiệu khoảng cách ngắn, thế cho nên chúng sử dụng bộ đàm hiệu suất thấp và do đó tiết kiệm chi phí được thời lượng pin quý giá .
Dịch tất cả các loại kết nối IoT hỗn hợp thành một giao thức tiêu chuẩn duy nhất
Công việc của các cảm biến IoT là thu thập dữ liệu từ môi trường bên ngoài và gửi đến máy phân tích (trên đám mây hoặc máy chủ). Trong một ứng dụng, chẳng hạn như “lái xe an toàn”, dữ liệu được cảm nhận từ một loạt các cảm biến, có thể là chuyển động, ánh sáng, máy quay video, v.v. Nhưng nội dung của dữ liệu không liên quan đến cơ chế truyền thông. Tất cả những gì mà một giao thức truyền thông cần làm là làm cho các thiết bị giao tiếp với nhau một cách hiệu quả và gửi dữ liệu của họ đến một nền tảng phân tích trung tâm.
Nhưng nếu có 25 tỷ thiết bị IoT vào năm 2021, thì sẽ có một hệ sinh thái to lớn gồm những giao thức, quy tắc và tiêu chuẩn truyền tải. Một cổng liên kết IoT phải hoàn toàn có thể hiểu nhiều giao thức này và chuyển giao tiếp từ cảm ứng sang đám mây .
Các tình huống trường hợp sử dụng IoT Gateway
Dưới đây là một số ví dụ về các trường hợp sử dụng thực tế trong đó các cổng IoT có thể được sử dụng. Mọi trường hợp đều đi kèm với một ví dụ về thiết bị cổng IoT. Có rất nhiều lớp và các loại cổng IoT khác nhau, nhưng các cổng kết nối ở đây phù hợp với từng trường hợp.
IoT Gateway có thể cung cấp giao tiếp an toàn trong các lĩnh vực CNTT và OT công nghiệp
IoT có thể giúp ngành vận chuyển container bằng cách theo dõi mọi container và cải thiện tính bảo mật của chúng. Thách thức là các container vận chuyển thường nằm xung quanh các khu vực ẩm ướt và có nhiệt độ rộng. Cổng IoT cho loại công nghiệp này cần được thiết kế để tiêu thụ điện năng thấp, hiệu suất xử lý cao, khả năng bảo mật và sẵn sàng cho các môi trường khắc nghiệt.
Kết luận
Trong một thế giới không có cổng, thiết bị của chúng tôi không thể giao tiếp với Internet hoặc các mạng bên ngoài. Các cổng kết nối thực hiện nhiệm vụ tiêu chuẩn của một bộ định tuyến là chuyển tiếp các gói tin trong môi trường đa bước. Nhưng nó cũng có khả năng kết nối các thiết bị khác nhau với các công nghệ khác nhau.
Cổng liên kết IoT là một yếu tố quan trọng trong hệ sinh thái IoT. Nó là cầu nối của truyền thông online – nó liên kết những cảm ứng Zigbee với Internet, những thiết bị Bluetooth với ứng dụng đám mây gốc, v.v. Nó giúp giảm độ trễ và cải tổ dung tích ở biên bằng cách giải quyết và xử lý trước thông tin thô. Cổng IoT cũng phân phối một dòng bảo mật thông tin bổ trợ trong những thiên nhiên và môi trường dễ bị tiến công này .
