IoT Gateway là gì? Chức năng và cách thức hoạt động
Trong thời đại số hóa ngày nay, Internet of Things (IoT) đã trở thành một xu hướng quan trọng và mang tính chất cách mạng trong việc kết nối và tự động hóa các thiết bị thông minh. Và để tạo nên sự kết nối thông suốt và hiệu quả cho các thiết bị IoT, IoT Gateway ra đời như một khối xây dựng quan trọng.
Vậy IoT Gateway là gì và nó hoạt động như thế nào? Mời bạn đọc tham khảo nội dung chi tiết thông qua bài viết.
IoT Gateway là gì?
IoT Gateway đóng vai trò là thiết bị kết nối giữa Internet với các thiết bị điều khiển, thiết bị thông minh hay các cảm biến. Tất cả những dữ liệu được truyền thông qua mạng Internet sẽ đi qua Gateway này.
Tổng quan, IoT Gateway cung cấp môi trường để xử lý trước các dữ liệu cục bộ ở vùng biên trước khi nó được gửi lên đám mây. Khi dữ liệu được tổng hợp, thu gọn và phân tích một cách thông minh ở vùng biên, nó sẽ giảm thiểu khối lượng dữ liệu cần chuyển tiếp lên bị trí đám mây. Điều này có tác động lớn đến chi phí đường truyền mạng.
IoT Gateway hoạt động như thế nào?
IoT Gateway là một thành phần quan trọng trong hệ thống Internet of Things (IoT). Nhiệm vụ chính của IoT Gateway là kết nối và truyền dữ liệu giữa các thiết bị IoT địa phương (như cảm biến, bộ điều khiển) và mạng Internet hoặc mạng máy chủ trung tâm. Gateway đóng vai trò là cầu nối giữa thiết bị IoT và hệ thống điều khiển hoặc ứng dụng thông qua giao thức mạng phù hợp.
Dưới đây là một số hoạt động cơ bản của một IoT Gateway:
- Kết nối và giao tiếp với các thiết bị IoT: IoT Gateway có khả năng kết nối với nhiều thiết bị IoT khác nhau thông qua các giao thức như Wifi, Bluetooth, Zigbee, Z-Wave, Modbus, MQTT, và nhiều giao thức khác. Nó thu thập dữ liệu từ các thiết bị này thông qua giao thức tương ứng và chuẩn hóa dữ liệu để gửi đi.
- Xử lý dữ liệu và phân tích: Gateway có thể thực hiện một số xử lý cơ bản trên dữ liệu thu thập được từ các thiết bị IoT như lọc, chuyển đổi định dạng hoặc thống kê cơ bản. Nó cũng có thể áp dụng các thuật toán phân tích đơn giản để trích xuất thông tin quan trọng từ dữ liệu trước khi gửi nó đi.
- Bảo mật và quản lý: IoT Gateway đảm bảo tính bảo mật của hệ thống IoT bằng cách xác thực và mã hóa dữ liệu trước khi truyền đi. Nó cũng có thể kiểm soát quyền truy cập và quản lý các chứng chỉ bảo mật. Gateway thường có tính năng giám sát và quản lý từ xa, cho phép người quản trị kiểm soát và cấu hình từ xa các thiết bị IoT kết nối.
- Gửi dữ liệu lên mạng: Gateway chuyển tiếp dữ liệu từ các thiết bị IoT lên mạng Internet hoặc mạng máy chủ trung tâm thông qua giao thức mạng như TCP/IP hoặc HTTP. Nó có khả năng gửi dữ liệu theo thời gian thực hoặc theo lịch trình định sẵn.
- Giao tiếp với hệ thống điều khiển hoặc ứng dụng: Gateway nhận dữ liệu từ các thiết bị IoT và gửi nó đến hệ thống điều khiển hoặc ứng dụng quản lý thông tin và xử lý dữ liệu IoT. Điều này thường được thực hiện thông qua giao thức truyền thông như MQTT hoặc RESTful API. IoT Gateway có khả năng chuyển tiếp dữ liệu đến hệ thống điều khiển hoặc ứng dụng tương ứng và nhận các tín hiệu điều khiển từ hệ thống để điều chỉnh hoạt động của các thiết bị IoT.
- Lưu trữ dữ liệu: IoT Gateway có thể lưu trữ dữ liệu nhất thời hoặc lưu trữ dữ liệu cục bộ trước khi gửi đi. Điều này giúp đảm bảo rằng dữ liệu không bị mất đi trong trường hợp mất kết nối mạng hoặc sự cố xảy ra.
- Quản lý giao tiếp mạng: IoT Gateway có thể quản lý các kết nối mạng của nó, bao gồm cấu hình mạng, địa chỉ IP, băng thông và các thông số kết nối khác. Nó có khả năng tự động kết nối lại sau khi mất kết nối và duy trì liên lạc liên tục với các thiết bị IoT.
- Tích hợp với các dịch vụ mở rộng: IoT Gateway có thể tích hợp với các dịch vụ mở rộng khác nhau như lưu trữ đám mây, dịch vụ phân tích dữ liệu, hệ thống quản lý và giám sát từ xa. Điều này cho phép mở rộng khả năng của hệ thống IoT và tận dụng các tính năng, công cụ mạnh mẽ có sẵn.
Lợi ích của việc sử dụng IoT Gateway là gì?
Xử lý dữ liệu ở biên để cải thiện thời gian phản hồi
IoT Gateway có thể làm được nhiều hơn ngoài việc định tuyến lưu lượng. Cổng IoT nâng cao có thể xử lý trước dữ liệu cục bộ trước gửi lên đám mây. Nó có thể cung cấp các khả năng thông minh dựa trên phần mềm cục bộ, được gọi là điện toán cạnh. Thiết bị sử dụng “sức mạnh cục bộ” này để xử lý một lượng lớn dữ liệu thô do IoT tạo ra. Cổng IoT sử dụng điện biên để tổng hợp, loại bỏ trùng lặp và tóm tắt những khối lượng dữ liệu lớn này, đồng thời giảm tình trạng quá tải dữ liệu thô. Việc không phải gửi dữ liệu lớn giúp cải thiện thời gian phải hồi của mạng, giảm nhu cầu sử dụng thêm băng thông và cuối cùng là giảm chi phí truyền tải.
Tăng cường bảo mật hỗ trợ mạng IoT
Hệ tính thái IoT phát triển nhanh đến mức các tổ chức tiêu chuẩn hóa không thể theo kịp. Hiện tại đang thiếu các tiêu chuẩn sản xuất, đặc biệt là về an ninh. Mặc dù các tổ chức khác nhau đã làm việc trên các tiêu chuẩn IoT, nhưng nó vẫn đang tiếp diễn. Các thiết bị IoT đi kèm với bảo mật kém, bao gồm mật khẩu mặc định yếu, dịch vụ mạng không an toàn, giao diện không an toàn, thiếu cơ chế cập nhật. IoT Gateway cung cấp tuyến phòng thủ đầu tiên cho các thiết bị có khả năng không an toàn này trước Internet. Tất cả các thiết bị IoT phải sử dụng IoT Gateway để giao tiếp, khiến nó trở thành một loại thiết bị Proxy. Chẳng hạn, IoT Gateway công nghiệp bền chắc cần thiết cho bảo mật ICS/OT. Ngoài ra, một số IoT Gateway đi kèm với các cơ chế bảo mật như TPM 2.0 để đảm bảo mã hóa toàn bộ nhanh chóng.
Cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trên các thiết bị IoT
IoT Gateway có thể thu thập thông tin về tiêu thụ năng lượng của các thiết bị IoT kết nối và kiểm soát hoạt động của chúng để tối ưu hóa sử dụng năng lượng. Nó có thể giám sát các mức tiêu thụ năng lượng, xác định các thiết bị hoặc ứng dụng tiêu thụ quá nhiều năng lượng và áp dụng các biện pháp tiết kiệm năng lượng như tắt hoặc giảm công suất của các thiết bị không cần thiết.
Các chức năng của IoT Gateway
Một IoT Gateway đa năng có thể thực hiện bất kỳ một trong các nhiệm vụ như sau:
- Tạo điều kiện giao tiếp hiệu quả với các thiết bị cũ hoặc không có kết nối Internet.
- Bộ nhớ đệm dữ liệu, Caching và Media streaming
- Xử lý trước dữ liệu tối ưu hóa dữ liệu.
- Tổng hợp dữ liệu thô
- Liên lạc Device – to – Device/ Machine -to – Machine
- Tính năng kết nối mạng và lưu trữ dữ liệu trực tiếp,
- Trực quan hóa dữ liệu và phân tích dữ liệu cơ bản thông qua các ứng dụng IoT Gateway.
- Tính năng lịch sử dữ liệu ngắn hạn.
- Bảo mật – quản lý truy cập người dùng và các tính năng bảo mật mạng.
- Chẩn đoán hệ thống.
- Quản lý cấu hình thiết bị.
Tổng kết
Thông qua nội dung bài viết trên, bạn đọc đã hiểu được khái niệm IoT Gateway là gì? IoT Gateway đóng vai trò quan trọng trong việc kết nối, quản lý và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống IoT. Nó giúp cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng trên các thiết bị IoT, đảm bảo tính bảo mật và tạo nên một môi trường kết nối thông suốt và linh hoạt cho sự phát triển của IoT.
Công ty cổ phần RTC Technology cung cấp các thiết bị trong lĩnh vực Machine Vision, các giải pháp tự động hóa, lập trình hệ thống, AGV, chế tạo máy. Các sản phẩm và dịch vụ này giúp doanh nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí, nguồn nhân lực và nâng cao chất lượng sản phẩm.
Mọi thông tin xin liên hệ:
- Điện thoại/zalo: 024 6654 6858 – +84 979 639 438
- Email: info@rtc.edu.vn
XEM THÊM:
>> IOT LÀ GÌ? ỨNG DỤNG IOT TRONG CÔNG NGHIỆP
>> IoT Platform là gì? Nguyên lý hoạt động của IoT Platform
Bài viết liên quan
Ứng dụng IoT công nghiệp cho các nhà máy thông minh
IoT công nghiệp (Internet of Things) đang cách mạng hóa ngành sản xuất bằng cách cho phép các nhà máy thông minh tối ưu hóa hoạt động và đạt được hiệu quả cao hơn. Thông qua việc tích hợp các cảm biến, thiết bị và phân tích dữ liệu, IoT công nghiệp hỗ trợ các […]
IoT là gì? Ứng dụng kết nối IoT trong nhà máy sản xuất
Trong thời đại công nghiệp 4.0 ngày nay, Internet of Things (IoT) đã trở thành một trong những công nghệ quan trọng nhất đối với việc tối ưu hóa hoạt động sản xuất trong các nhà máy. Khả năng kết nối và thu thập dữ liệu từ các thiết bị, máy móc trong môi trường […]
Ứng dụng của Internet Of Things (IoT) trong ngành bán lẻ
Trong thời đại hiện đại ngày nay, sự tiến bộ nhanh chóng của công nghệ đã mở ra không gian mới cho sự đổi mới và cải tiến trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Trong số đó, Ngành bán lẻ đang trở thành bức tranh nổi bật của sự sáng tạo, với việc tích hợp […]
Tác động của IoT đối với chuỗi cung ứng? Lợi ích và ứng dụng
IoT là một công nghệ mang tính cách mạng cho mọi ngành công nghiệp chính – bán lẻ, vận tải, tài chính, chăm sóc sức khỏe và năng lượng. Internet of Things cho thấy tiềm năng tối đa của nó trong các quy trình như chuỗi cung ứng. Các ứng dụng quản lý, dự báo […]
Tương lai của sự phát triển IoT: Xu hướng và dự đoán cho năm 2023
Tương lai của sự phát triển IoT (Internet of Things) đang hứa hẹn mở ra một thế giới hoàn toàn mới, nơi mà các thiết bị và hệ thống sẽ kết nối với nhau thông qua internet, đem lại một loạt các cơ hội và thách thức không giới hạn. Trong một thời đại mà […]
