Khái Niệm IoT Là Gì? Cấu Trúc IoT Gồm Những Gì?

IoT không còn là khái niệm xa lạ với những ai am hiểu về CNTT, nhưng với chủ doanh nghiệp, những người làm kinh doanh thì lại còn khá mới mẻ. Vậy làm thế nào để ứng dụng IoT trong doanh nghiệp để thúc đẩy hiệu quả hoạt động mà vẫn đảm bảo an toàn và bảo mật? Những khái niệm và cấu trúc cơ bản nhất sẽ giúp doanh nghiệp có được cái nhìn toàn cảnh về IoT trong bài viết dưới đây.

1. Khái niệm về IoT.

Thuật ngữ IoT ngày nay đang được nhiều người sử dụng để nói về việc mở rộng sức mạnh của internet vượt ra ngoài khỏi phạm vi máy tính và điện thoại thông minh, kết nối tới vạn vật, các quy trình và môi trường khác.

IoT là viết tắt của “Internet of Things”, đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet, tất cả đều thu thập và chia sẻ dữ liệu. Các thiết bị vật lý này được thêm các cảm biến, được lập trình hoặc sử dụng bất kỳ một công nghệ nào đó, cho phép chúng giao tiếp dữ liệu thời gian thực mà không cần đến con người. Nhờ sự xuất hiện của chip máy tính siêu rẻ và sự phổ biến của mạng không dây, có thể biến mọi thứ, từ nhỏ như viên thuốc đến lớn như máy bay, thành một phần của IoT.

2. Cấu trúc của IoT như thế nào?

IoT có kiến trúc không được thống nhất trên toàn cầu. Thế nhưng định dạng cơ bản và phổ biến rộng rãi nhất là cấu ​​trúc IoT ba lớp. Mô hình được giới thiệu lần đầu tiên ở các nghiên cứu sớm nhất về Internet of Things gồm ba tầng: Perception, Network, và Application.

• Application:

  Lớp ứng dụng chịu trách nhiệm cung cấp các dịch vụ, ứng dụng cụ thể cho người dùng tương tác. Ví dụ khi triển khai nhà thông minh, trong đó người dùng nhấn vào một nút trong ứng dụng để bật máy pha cà phê.

• Network:

  dữ liệu được thu thập cần được truyền và xử lý. Lớp mạng kết nối các thiết bị ở trên với các đối tượng thông minh, máy chủ và thiết bị mạng khác.

• Perception: Chính là lớp vật lý của kiến ​​trúc, nơi tồn tại các cảm biến và các thiết bị được kết nối thu thập nhiều lượng dữ liệu khác nhau theo nhu cầu của dự án. Tầng này bao gồm các thiết bị biên (edge), cảm biến và thiết bị truyền động tương tác với môi trường.

>>Xem thêm: Những công nghệ thúc đẩy chuyển đổi số: AI, IoT, Big Data, Đám mây, Blockchain

3. Các giai đoạn của kiến trúc IoT

Trong cấu trúc IoT, mặc dù mỗi hệ thống đều khác nhau, nhưng nền tảng cho mỗi kiến ​​trúc Internet of Things cũng như luồng quy trình dữ liệu chung của chúng gần như giống nhau bao gồm 4 trạng thái:

• Kết nối các cảm biến, bộ truyền động với vạn vật (things) của IoT:

Các thiết bị được kết nối có trách nhiệm cung cấp dữ liệu là cơ sở cho IoT. Để thu nhận các thông số vật lý ở thế giới bên ngoài hoặc trong bản thân vật thể, chúng cần các cảm biến được nhúng vào chính thiết bị hoặc được triển khai dưới dạng các đối tượng độc lập để đo và thu thập dữ liệu từ xa. Ví dụ dùng để đóng van khi nước đạt đến một mức nhất định hoặc đơn giản để tắt đèn khi mặt trời mọc.

Một yếu tố không thể thiếu khác của lớp này là các bộ truyền động. Cộng tác chặt chẽ với các cảm biến, chúng có thể chuyển đổi dữ liệu thành hành động. Chẳng hạn một hệ thống tưới cây thông minh có thể dựa trên các thông tin được cung cấp bởi các cảm biến để ra lệnh cho bộ truyền động mở các van nước ở những nơi có độ ẩm đất dưới giá trị cài đặt. Các van được giữ mở cho đến khi các cảm biến báo rằng các giá trị được khôi phục về mặc định.

Điều quan trọng nữa là các đối tượng được kết nối không chỉ cần giao tiếp với hệ thống thu thập dữ liệu trên Internet mà còn cần chia sẻ thông tin và cộng tác với nhau. Việc này khiến các thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng và băng thông, do đó, một kiến ​​trúc mạnh mẽ phải sử dụng các giao thức truyền thông phù hợp với mục đích, an toàn và nhẹ, chẳng hạn như Lightweight M2M mà đã trở thành một giao thức tiêu chuẩn hàng đầu để quản lý các thiết bị nhẹ năng lượng thấp.

• Internet gateways

Sau khi các cảm biến gửi dữ liệu, các cổng kết nối Internet (Internet Gateways) tổng hợp và chuyển đổi thành dạng kỹ thuật số để có thể xử lý, kết nối với phần còn lại của hệ thống. Hơn nữa, người dùng có thể kiểm soát, lọc và chọn dữ liệu để giảm thiểu khối lượng thông tin cần được chuyển tiếp lên đám mây, giúp tiết kiệm băng thông và giảm thời gian phản hồi.

Một khía cạnh khác mà các cổng hỗ trợ là bảo mật. Bởi vì chúng chịu trách nhiệm quản lý luồng thông tin theo cả hai hướng, do đó có thể ngăn chặn rò rỉ dữ liệu cũng như giảm nguy cơ bị tấn công từ bên ngoài vào các thiết bị IoT.

• Hệ thống biên (edge IT system)

Mặc dù không phải là một thành phần tất yếu của mọi kiến ​​trúc IoT, nhưng các thiết bị biên có thể mang lại những lợi ích đáng kể, đặc biệt là đối với các dự án IoT quy mô lớn. Vì các hệ thống IoT thu thập một lượng dữ liệu do đó đòi hỏi nhiều băng thông, các hệ thống biên đóng vai trò quan trọng trong việc giảm tải cho cơ sở hạ tầng IT cốt lõi. Chỉ những phần dữ liệu lớn hơn thực sự cần sức mạnh của Data center, Cloud platform mới được chuyển tiếp đến đó, giảm thiểu tối đa tiếp xúc với mạng cục bộ, tăng cường bảo mật, đồng thời giảm tiêu thụ điện năng và băng thông góp phần tận dụng hiệu quả hơn các nguồn lực kinh doanh.

• Data center / Cloud platform

Dữ liệu cần được lưu trữ để phân tích sâu hơn, đó là lý do tại sao lưu trữ dữ liệu là một giai đoạn quan trọng của kiến ​​trúc IoT. Trong giai đoạn này, tùy thuộc vào nguồn lực và tầm nhìn trong tương lai, doanh nghiệp có thể quyết định lưu trữ đám mây, đầu tư hệ thống máy chủ vật lý, hoặc kết hợp cả hai.

Để xây dựng cấu trúc IoT bền vững và trở nên dễ dàng hơn HPE cung cấp các dòng máy chủ đa dạng cho cả doanh nghiệp Enterprise và SMB, Từ đó, HPE đã giúp cho việc triển khai IoT trở nên đơn giản và dễ dàng hơn. Vấn đề chi phí đầu tư máy chủ được giải quyết hoàn toàn với các sản phẩm có chi phí hợp lý nhưng vẫn đáp ứng vượt trội yêu cầu về hiệu năng cao, quản lý thông minh và bảo mật toàn diện. Tham khảo giải pháp máy chủ HPE cho doanh nghiệp SMB ngay TẠI ĐÂY!

>>Xem thêm: Chuyển đổi số: Chú trọng đầu tư công hạ tầng công nghệ