Định nghĩa Internet of Things: Thuật ngữ Internet of Things (IoT) lần đầu tiên xuất hiện năm 1999 [1], trong hơn 2 thập kỷ qua định nghĩa về IoT đã tổng quát hơn rất nhiều vì sự phát triển nhanh chóng và được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực khác nhau. Nhìn chung, Internet of Things là thuật ngữ mô tả mạng lưới các thực thể vật lý, tích hợp các cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác nhằm mục đích kết nối, trao đổi dữ liệu với các thực thể khác qua môi trường Internet [2].
Trong hệ thống IoT, các đối tượng có thể là bất cứ thứ gì từ những vật thể nhỏ nhất như vi điều khiển cho đến các vật thể lớn mà chúng ta nhìn thấy hằng ngày như xe ô tô, tivi, đồng hồ,… Các thiết bị này phải được định danh duy nhất, thường sẽ tích hợp các cảm biến và cơ cấu truyền động, có thể giao tiếp với nhau bằng các công nghệ truyền thông không dây (WSN, WiFi, Bluetooth, Zigbee, LoRa,…) hoặc có dây (CAN, Ethernet). Cảm biến giúp thu thập thông số môi trường, quá trình hoạt động của thiết bị và cơ cấu truyền động giúp thực hiện các quyết định điều khiển.
Hình 1: Các thành phần cơ bản của hệ thống Internet of Things
Kiến trúc Internet of Thing: Sự phát triển của IoT không phải là sự phát triển của một công nghệ riêng lẻ nào mà là sự tổng hợp, thúc đẩy cải tiến không ngừng của hàng loạt các lĩnh vực công nghệ nền tảng khác nhau, trong đó gồm 4 lĩnh vực công nghệ chính luôn gắn liền với sự phát triển xu thế IoT bao gồm: phần cứng, truyền thông kết nối, phần mềm và ứng dụng[3]
Hình 2: Bốn lĩnh vực công nghệ chính gắn với Internet of Things (Nguồn: Beecham)
Để triển khai thực tế, đòi hỏi định nghĩa một kiến trúc tổng quát IoT theo các lớp của mô hình lý thuyết OSI để có thể ứng dụng chung trong nhiều lĩnh vực, ngữ cảnh. Sau nhiều năm phát triển và từ các nghiên cứu chỉ ra rằng kiến trúc IoT có thể chia thành 3 lớp, 4 lớp hoặc thậm chí là 5 lớp tùy theo tính chi tiết của kiến trúc, nhưng nhìn chung mô hình 4 lớp phổ biến và được ứng dụng nhiều nhất gồm các lớp: tri giác (perceptual), mạng (network), hỗ trợ (support) và ứng dụng (application), bên cạnh đó yếu tố bảo mật đi kèm mỗi lớp cũng cực kỳ quan trọng [4].
Hình 3: Kiến trúc Internet of Things (Nguồn: K. Ashton)
Chuỗi bài viết được thực hiện và chia sẻ bởi LCV.Khải và Các nhóm nghiên cứu tại Cộng đồng Kỹ thuật TAPIT
Chúc các bạn thành công!
Tài liệu tham khảo
[1] K. Ashton, “That ‘Internet of Things’ thing”, RFiD Journal (2009).
[2] A. Zanella, N. Bui, A. Castellani, L. Vangelista, and M. Zorzi. Internet of Things for Smart Cities. IEEE Internet of Things Journal, 1(1):22–32, February 2014.
[3] Beecham, “Why IoT Projects Fail”, Beecham Research, 2020.
[4] G. Yang, J. Xu, W. Chen, Z. H. Qi, and H. Y. Wang, “Security characteristic and technology in the internet of things”, Journal of Nanjing University of Posts and Telecommunications (Natural Science), vol. 30, no. 4, Aug 2010.