Thiết bị IoT kết nối với nhau thế nào?

• Thiết bị IoT
• Đường kết nối không dây
• Dịch vụ đám mây

Bạn sẽ học được gì

• Kể tên các cách chính để một thiết bị IoT kết nối với thiết bị khác.
• Mô tả cách một thiết bị gửi dữ liệu lên đám mây.
• Giải thích cổng kết nối làm gì và vì sao đôi khi cần đến nó.

Cần biết trước

Bạn nên biết vài nét về Internet vạn vật (IoT), như đã nói trong bài trước.

Những công nghệ nào nối các thiết bị IoT?

Khi gửi dữ liệu lên đám mây, thiết bị IoT cần một đường kết nối tới Internet. IBM kể ra Wi-Fi, Bluetooth, mạng di động, Zigbee và LoRaWAN trong các công nghệ kết nối dùng cho IoT.

Có thể hình dung các kết nối là những con đường khác nhau. Ngoài các ví dụ vô tuyến trên, kết nối cũng có thể dùng dây cáp; mỗi đường hợp với một nơi. Giao thức (protocol) là tập quy tắc đã thỏa thuận để gửi tin nhắn dọc theo con đường ấy.

IETF ghi nhận rằng phần lớn hệ thống vật thông minh có thể dùng bộ giao thức Internet đã được chuẩn hóa. Nhờ vậy một cảm biến nhỏ thường có thể dùng chung ngôn ngữ cơ bản với máy tính xách tay.

• Thiết bị
• Kết nối vô tuyến
• Kết nối có dây
• Trạm mạng di động

Hai thiết bị có nói chuyện trực tiếp với nhau được không?

Được. Đôi khi hai thiết bị của hai hãng khác nhau được mong muốn giao tiếp trực tiếp, như công tắc đèn và bóng đèn. IETF gọi đây là mẫu thiết bị tới thiết bị.

Để chúng hoạt động ngay khi lắp, các hãng cần thống nhất bộ giao thức (protocol stack), tức tập các giao thức mà thiết bị dùng cùng nhau. Đây là một phần của khả năng tương thích: RFC 7452 cũng nêu các quyết định về mô hình thông tin và dữ liệu, xác thực, bảo mật và quyền riêng tư.

Không phải lúc nào cũng có sự thống nhất. IBM cho biết thiết bị IoT của các hãng khác nhau thường dùng tiêu chuẩn và giao thức khác nhau, nên khó giao tiếp máy với máy.

• Công tắc đèn
• Bóng đèn
• Kết nối trực tiếp

Thiết bị gửi dữ liệu lên đám mây thế nào?

Một cách phổ biến là tải dữ liệu cảm biến lên một nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng. IETF gọi đây là mẫu thiết bị tới đám mây.

Mạng mà thiết bị dùng thường không do nhà cung cấp kiểm soát. RFC 7452 liệt kê WLAN, Ethernet có dây và vô tuyến di động trong số các công nghệ truy cập được dùng lại. Ethernet truyền qua dây cáp; WLAN và mạng di động dùng vô tuyến.

Mẫu này có thể dẫn đến "silo": dữ liệu bị tách riêng và khó kết hợp với dữ liệu từ nơi khác. IETF nói rằng mẫu thiết bị tới đám mây có thể dẫn đến tình trạng đó; một nhà cung cấp cũng có thể cho phép thiết bị bên thứ ba kết nối vào hạ tầng máy chủ của họ.

• Thiết bị có cảm biến thứ nhất
• Thiết bị có cảm biến thứ hai
• Nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng

Cổng kết nối làm gì?

Cổng kết nối (gateway) nối các công nghệ khác nhau và có thể thực hiện thêm chức năng mạng cùng bảo mật. IETF nói rằng cần đưa cổng vào kiến trúc trong một số trường hợp, chẳng hạn khi cần tương tác với thiết bị cũ không dùng IP.

Một tài liệu khác của IETF mô tả cách bố trí thường gặp. Các vật thông minh bị hạn chế tài nguyên kết nối với Internet qua một cổng kết nối có thể tiếp cận trực tiếp. Cổng lo việc ra mạng rộng hơn, nên thiết bị nhỏ không phải làm việc đó.

• Các thiết bị nhỏ
• Cổng kết nối
• Dịch vụ đám mây

Ví dụ trong đời sống

Hãy thử cùng một người lớn. Nhìn quanh nhà để tìm những vật có nối mạng, như điện thoại, loa hoặc đèn có ứng dụng. Với mỗi vật, đoán xem nó kết nối theo cách nào: trực tiếp với thiết bị khác, với dịch vụ đám mây, hay qua cổng kết nối. Ghi các dự đoán ra giấy. Sau đó cùng xem sách hướng dẫn hoặc phần cài đặt của ứng dụng để kiểm tra.

Hiểu lầm thường gặp

Mọi thiết bị IoT dùng cùng một kiểu kết nối. IBM liệt kê nhiều công nghệ kết nối và IETF mô tả nhiều mẫu, nên các thiết bị khác nhau.

Thiết bị nào cũng nói chuyện thẳng với đám mây. Thiết bị cũng có thể nói chuyện với nhau, và cổng kết nối có thể nằm giữa thiết bị và mạng.

Thiết bị của các hãng khác nhau luôn hiểu nhau. IBM ghi nhận chúng thường dùng tiêu chuẩn và giao thức khác nhau.

Câu hỏi thường gặp

Thiết bị IoT có cần Wi-Fi không?

Không có công nghệ nào bắt buộc. IBM kể ra Wi-Fi, Bluetooth, mạng di động, Zigbee và LoRaWAN, còn IETF nhắc thêm Ethernet có dây.

Thiết bị tới đám mây khác thiết bị tới cổng kết nối thế nào?

Ở mẫu thiết bị tới đám mây, thiết bị tải dữ liệu lên nhà cung cấp dịch vụ ứng dụng. Ở mẫu thiết bị tới cổng kết nối, cổng làm cầu nối giữa các công nghệ khác nhau.

Vì sao thiết bị thông minh khác hãng không chạy chung được?

Thiết bị của các hãng khác nhau thường dùng tiêu chuẩn và giao thức khác nhau. Thống nhất bộ giao thức là một phần; các hãng còn cần tính đến mô hình thông tin và dữ liệu, xác thực, bảo mật và quyền riêng tư.

Tóm tắt

• Thiết bị IoT kết nối bằng các công nghệ như Wi-Fi, Bluetooth, mạng di động, Zigbee và LoRaWAN.
• Thiết bị có thể giao tiếp trực tiếp, tải dữ liệu cảm biến lên nhà cung cấp dịch vụ, hoặc dùng cổng kết nối làm cầu nối giữa các công nghệ.
• Để thiết bị của các hãng khác nhau giao tiếp được ngay khi lắp, thống nhất bộ giao thức là một phần; mô hình thông tin, bảo mật và các lựa chọn khác cũng có thể quan trọng.