Internet-of-things dựa trên biên

Bài viết "Internet-of-things dựa trên biên" trình bày vấn đề trong việc sử dụng các dịch vụ của đám mây là không cung cấp hỗ trợ cho các ứng dụng thời gian thực trong khi thời gian rất quan trọng. Để giảm thời gian phản hồi của hệ thống, một lớp dịch vụ khác được thêm vào kiến trúc, như điện toán phân tán. Các thiết bị IoT bây giờ sẽ gửi yêu cầu của chúng đến các máy chủ biên. Việc sử dụng các dịch vụ của các máy chủ biên sẽ làm giảm cả lưu lượng mạng lên đám mây và thời gian phản hồi của hệ thống. Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Internet-of-things dựa trên biên INTERNET-OF-THINGS DỰA TRÊN BIÊN Huỳnh Ngọc Thành Trung Khoa Công nghệ Thông tin. Trường Đại học Tài chính – Marketing Email: hnttrung@ufm.edu.vn Tóm tắt: : Internet of Things (IoT) đang cải thiện chất lượng tổng thể cuộc sống của chúngta bằng cách giúp chúng ta kết nối, đo lường và kiểm soát các thông số khác nhau của hệ thốngtheo cách thức tự động. Các thiết bị IoT đang tạo ra khối lượng lớn dữ liệu cần được xử lý và dựatrên kết quả, các quyết định được đưa ra. Các thiết bị IoT có tài nguyên hạn chế, vì vậy các thiếtbị này sử dụng các dịch vụ của máy chủ đám mây. Vấn đề trong việc sử dụng các dịch vụ của đámmây là không cung cấp hỗ trợ cho các ứng dụng thời gian thực trong khi thời gian rất quan trọng.Để giảm thời gian phản hồi của hệ thống, một lớp dịch vụ khác được thêm vào kiến trúc, như điệntoán phân tán. Các thiết bị IoT bây giờ sẽ gửi yêu cầu của chúng đến các máy chủ biên. Việc sửdụng các dịch vụ của các máy chủ biên sẽ làm giảm cả lưu lượng mạng lên đám mây và thời gianphản hồi của hệ thống. Từ khóa: IoT, Edge, Cloud, 5G1. GIỚI THIỆU IoT là một cuộc cách mạng trong internet hiện tại, nơi một số lượng lớn các thiết bịthông minh được kết nối thông qua internet. Các thiết bị (nút) này cảm nhận, thu thập vàgiao tiếp dữ liệu với nhau thông qua các giao thức giao tiếp ngẫu hứng. Một lượng lớn dữliệu được các thiết bị này thu thập cần được xử lý để trích xuất thông tin thông minh nhằmcung cấp dịch vụ cho người dùng cuối. Trong điện toán truyền thống, dữ liệu do các nút thuthập được tải lên máy chủ đám mây để tiếp tục xử lý và kết quả được chuyển trở lại các nútđể có phản hồi cần thiết. Cách tiếp cận này có một hạn chế là sử dụng băng thông tốn kémvà các tài nguyên khác. Ngoài ra, với sự gia tăng kích thước dữ liệu, thời gian truyền cũngtăng lên, điều này không thể chấp nhận được đối với các ứng dụng nhạy cảm về thời giannhư giao thông thông minh, thành phố thông minh, lưới điện thông minh, chăm sóc sứckhỏe thông minh. Thời gian sử dụng pin là mối quan tâm quan trọng trong thiết bị IoT, vì vậy tốt hơnhết nên gửi dữ liệu đến thiết bị biên gần đó có khả năng tính toán và sao lưu điện năng caohơn. Việc xử lý dữ liệu gần nguồn sẽ giảm thời gian truyền, chi phí điện năng, v.v. Thiết bịbiên cung cấp cho các nút dịch vụ như xử lý và lưu trữ gần thiết bị ở biên của mạng thay vì 144gửi nó đến máy chủ đám mây. Do đó, số lượng luồng dữ liệu bị giảm đi, sử dụng băngthông của mạng ít hơn. Nó giảm thiểu thời gian phản hồi của các nút tính toán và cũng giảmáp lực lưu lượng và tính toán từ các máy chủ đám mây tập trung. Bằng cách sử dụng cácdịch vụ của các nút biên, các thiết bị IoT có pin hạn chế có thể chuyển tổng chi phí xử lývà giao tiếp sang nút biên có nhiều tài nguyên hơn so với các nút IoT. Qua đó, tăng thờigian nút IoT tổng thể.2. IOT VÀ BIÊN2.1. IoT IoT là một hệ sinh thái được kết nối với nhau bao gồm các thiết bị có địa chỉ duy nhấtcó khả năng cảm biến, tính toán và hoạt động cũng như khả năng giao tiếp và tương tácthông qua internet. IoT có thể được định nghĩa là một cơ sở hạ tầng động cung cấp các khảnăng thích ứng tự nhận dạng trong các nút, để làm cho chúng trở nên thông minh. Các nútnày nhận ra các yếu tố kích hoạt trong môi trường xung quanh và do đó phản ứng theo cáchthích hợp. Môi trường mới này sẽ tạo ra các dịch vụ ứng dụng mới và mỗi dịch vụ ứng dụngsẽ đạt được một mục tiêu chung. IoT là một công nghệ đang phát triển đang mở rộng tầm nhìn của mình trong các lĩnhvực khác nhau với tốc độ rất nhanh. Số lượng thiết bị IoT dự kiến sẽ tăng lên 50 tỷ thiết bịđược kết nối. Mục tiêu chính của công nghệ IoT như tích hợp thế giới thực và ảo, nhúng tríthông minh ở khắp nơi, ảnh hưởng của quá trình chuyển đổi kỹ thuật số đối với công nghệ. Sự cải tiến trong các lĩnh vực cảm biến, dữ liệu lớn, hệ thống nhúng, điện toán phổbiến, điện toán đám mây, mạng truyền thông và điện tử Nano sẽ cùng nhau tạo điều kiệnđể đạt được các mục tiêu của công nghệ IoT. Hình 1 cho thấy ba mô hình truyền thông khácnhau của IoT. (a (b (c Hình 1: Các loại mô hình truyền thông khác nhau của IoT 1452.1.1. Giao tiếp thiết bị với thiết bị (D2D) Trong mô hình giao tiếp này, các nút IoT có khả năng trao đổi thông tin với nhau trựctiếp mà không liên quan đến bất kỳ phần cứng nào khác. Mạng Machine to Machine này cho phép các thiết bị giao tiếp thông qua các giaothức kết hợp để hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) mong muốn. Loại mô hình này rất phù h ...