Về bản chất, Internet of Things có nghĩa là các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau sử dụng các giao thức liên lạc khác nhau sẽ có thể trao đổi dữ liệu. Điều này sẽ cho phép bạn kết nối các thiết bị hoặc toàn bộ quá trình mà trước đây không thể giao tiếp.
Thành phố thông minh, mạng thông minh, tòa nhà thông minh, nhà thông minh...
Hầu hết các hệ thống thông minh đều xuất hiện nhờ khả năng tương tác hoặc được cải thiện đáng kể nhờ khả năng tương tác. Một ví dụ là bảo trì dự đoán thiết bị xây dựng. Mặc dù trước đây, về mặt thực nghiệm, có thể dự kiến cần phải bảo trì dựa trên việc sử dụng thiết bị, nhưng thông tin này hiện được bổ sung bằng dữ liệu thu được từ các thiết bị như cảm biến rung hoặc nhiệt độ được tích hợp trực tiếp vào máy.
Trao đổi dữ liệu có thể được thực hiện trực tiếp giữa những người tham gia mạng hoặc thông qua các cổng, như trong việc truyền dữ liệu bằng các công nghệ truyền thông khác nhau.
Cổng
Cổng đôi khi được gọi là thiết bị biên, giống như các cảm biến bên ngoài có thể lưu trữ dữ liệu đến trên đám mây nếu giao tiếp với nền tảng IoT không thành công. Ngoài ra, họ cũng có thể xử lý dữ liệu để giảm khối lượng và chỉ truyền những giá trị có dấu hiệu bất thường hoặc vượt quá giới hạn chấp nhận được đối với nền tảng IoT.
Một loại cổng đặc biệt được gọi là bộ tập trung dữ liệu, có nhiệm vụ thu thập dữ liệu từ các cảm biến được kết nối và sau đó chuyển tiếp dữ liệu qua một loại giao tiếp khác, chẳng hạn như qua dây dẫn. Một ví dụ điển hình là cổng thu thập dữ liệu từ nhiều nhiệt lượng kế sử dụng công nghệ IQRF được cài đặt trong phòng nồi hơi của tòa nhà, sau đó được gửi đến nền tảng IoT bằng giao thức IP tiêu chuẩn như MQTT.
Các thiết bị dựa trên giao tiếp trực tiếp chủ yếu là các cảm biến đơn mục đích, chẳng hạn như cảm biến xung được thiết kế cho đồng hồ đo điện, có thể được trang bị thẻ SIM. Mặt khác, các thiết bị sử dụng cổng chẳng hạn như cảm biến Bluetooth Low Energy để đo mức carbon dioxide trong phòng.
Mạng không dây
Ngoài các công nghệ truyền thông công cộng độc quyền tiêu chuẩn và phổ biến như mạng di động SigFox hoặc 3G/4G/5G, các thiết bị IoT còn sử dụng mạng không dây cục bộ được xây dựng cho một nhiệm vụ cụ thể, chẳng hạn như thu thập dữ liệu từ các cảm biến ô nhiễm không khí. Ví dụ: LoRaWAN. Bất kỳ ai cũng có thể xây dựng mạng riêng của mình, nhưng điều quan trọng cần nhớ là họ cũng chịu trách nhiệm duy trì và bảo trì mạng đó, đây có thể là một nhiệm vụ khó khăn do các mạng này hoạt động trong các băng tần không được cấp phép.
Lợi ích của việc sử dụng mạng công cộng:
- cấu trúc liên kết mạng đơn giản khi triển khai các thiết bị IoT;
- đơn giản hóa việc bảo trì kết nối;
- nhà điều hành chịu trách nhiệm về chức năng của mạng.
Nhược điểm của việc sử dụng mạng công cộng:
- sự phụ thuộc vào nhà mạng khiến không thể tìm ra lỗi liên lạc và sửa chữa kịp thời;
- phụ thuộc vào vùng phủ sóng tín hiệu do nhà điều hành xác định.
Ưu điểm của việc vận hành mạng riêng của bạn:
- tổng chi phí kết nối có thể được tối ưu hóa cho các thiết bị được kết nối cụ thể (ví dụ: cảm biến);
- Tuổi thọ pin dài hơn có nghĩa là yêu cầu về dung lượng pin ít hơn.
Nhược điểm của việc vận hành mạng riêng của bạn:
- nhu cầu tạo ra toàn bộ mạng và đảm bảo sự ổn định của truyền thông không dây. Tuy nhiên, các vấn đề có thể phát sinh, chẳng hạn như nếu chức năng hoặc tính khả dụng của tòa nhà thay đổi và do đó, các cảm biến có thể mất tín hiệu vì chúng thường có ít năng lượng truyền dữ liệu hơn.
Cuối cùng, điều quan trọng cần lưu ý là khả năng tương tác của các thiết bị cho phép chúng tôi xử lý và phân tích dữ liệu được thu thập bằng các công nghệ như Học máy hoặc Phân tích dữ liệu lớn. Với sự trợ giúp của họ, chúng tôi có thể tìm thấy mối liên hệ giữa những dữ liệu mà trước đây chúng tôi có vẻ không rõ ràng hoặc tầm thường, cho phép chúng tôi đưa ra các giả định về dữ liệu nào sẽ được đo lường trong tương lai.
Điều này thúc đẩy những cách suy nghĩ mới về cách thức hoạt động của môi trường, chẳng hạn như sử dụng năng lượng hiệu quả hơn hoặc tối ưu hóa các quy trình khác nhau, cuối cùng là cải thiện chất lượng cuộc sống của chúng ta.
Nguồn: www.habr.com