Nhiều hệ thống Internet of Things (IoT) giải quyết một vấn đề duy nhất, tập trung vào các vấn đề cụ thể đối với bất kỳ ngành dọc nào. Các giải pháp có mục đích chung là không bình thường. Một lý do cho điều này là vì các tổ chức đang chịu áp lực phải đạt được kết quả nhanh chóng. Kết quả là, các nhà phát triển thấy việc điều chỉnh hệ thống hiện có dễ dàng hơn.

Cách tiếp cận đơn giản nhất bắt đầu bằng bổ sung kết nối tới cảm biến hoặc máy để cho phép truy cập và thu thập dữ liệu từ xa. Bước tiếp theo là kết nối với hệ thống quản lý dữ liệu dựa trên đám mây cho mục đích phân tích và trực quan hóa. Cách tiếp cận thiết kế này không giúp dự đoán một hệ thống như vậy có thể phát triển như thế nào hoặc nó có thể được hỗ trợ như thế nào trong suốt vòng đời của nó. Nó cũng không khuyến khích chiến lược tái sử dụng các công cụ thiết kế và thành phần công nghệ khi các ứng dụng khác được phát triển.

Tất cả các hệ thống IoT có phải là duy nhất không?

Nếu một tổ chức có kế hoạch triển khai nhiều hệ thống IoT, liệu có điểm chung hay mỗi ứng dụng là duy nhất? Những điểm chung có nghĩa là có phạm vi để sử dụng lại các mẫu thiết kế, kiến ​​trúc và tiêu chuẩn.

Thành phần của một hệ thống IoT đơn giản có bốn thành phần. Chúng bao gồm cảm biến hoặc thiết bị được kết nối; mạng lưới thông tin liên lạc để kết nối từ xa; một nền tảng dành cho các nhiệm vụ quản lý như quản lý thiết bị, bảo mật và đăng ký; và bảng thông tin ứng dụng hoặc trực quan sử dụng dữ liệu IoT từ cảm biến hoặc thiết bị được kết nối.

Những sắp xếp phức tạp hơn có thể liên quan đến một cổng trung gian hoặc liên lạc giữa nhiều ứng dụng silo. Có thể có sự kết hợp các thành phần từ quan điểm triển khai từ các nhà cung cấp khác nhau, một số sử dụng các tiêu chuẩn mở và một số khác kết hợp các công nghệ độc quyền và tiêu chuẩn mở.

Một cách tiếp cận để khắc phục tính độc đáo của Hệ thống IoT khi chúng phát triển hoặc trở nên phức tạp hơn thì hãy coi chúng là hệ thống 'bất kỳ với bất kỳ' nào. Nói cách khác, mọi ứng dụng hoặc bảng điều khiển IoT đều phải có khả năng nhập dữ liệu từ bất kỳ thiết bị hoặc cảm biến được kết nối nào. Cũng có thể thay thế bất kỳ thiết bị hoặc cổng nào do nhà cung cấp này cung cấp bằng thiết bị do nhà cung cấp khác cung cấp. Nhìn từ góc độ này, thách thức trong việc xây dựng hệ thống IoT không còn là vấn đề về ngăn xếp công nghệ theo chiều dọc nữa mà thiên về kiến ​​trúc theo chiều ngang hơn. Bằng cách định hình lại thách thức, giờ đây có thể sử dụng lại các phương pháp thiết kế và công cụ dành cho nhà phát triển.

Chiến lược tái sử dụng

Cách tiếp cận đơn giản nhất để hỗ trợ các hệ thống IoT trong nhiều miền ứng dụng là sử dụng một hệ thống đã được thử nghiệm và khái quát hóa nó sang các miền khác. Có hàng trăm nền tảng IoT tồn tại trên thị trường và nhiều nền tảng đang theo đuổi cách tiếp cận từ dưới lên này.

Cách tiếp cận thứ hai là phân tích một loạt các kiến ​​trúc và khung IoT và xác định các khu vực chồng chéo thể hiện các cơ hội để kích hoạt khả năng tương tác. Nghiên cứu do Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Hoa Kỳ (NIST) khởi xướng theo cách tiếp cận này dưới dạng chung, Điểm then chốt của khả năng tương tác (PPI). Công việc tiếp theo của các thành viên Thành phố thông minh mở và linh hoạt (OASC) đã mở rộng khái niệm này để xác định Cơ chế tương tác tối thiểu (MIM). Một động lực cho những cách tiếp cận này là để phù hợp với các hệ thống và tiêu chuẩn cũ. Điều này dẫn đến việc tập trung vào các giao diện hệ thống để giải quyết thách thức về khả năng tương tác.

Cách tiếp cận thứ ba và tổng quát hơn bắt đầu bằng việc phân tích nhiều trường hợp sử dụng trên các ngành dọc khác nhau. Mục tiêu là xác định những điểm tương đồng về kiến ​​trúc và chức năng trong các trường hợp sử dụng. Ví dụ về các chức năng phổ biến trong tất cả các hệ thống IoT bao gồm quản lý truyền thông, quản lý thiết bị và bảo mật. Đây là những ví dụ về khả năng của phần mềm trung gian theo chiều ngang hỗ trợ khả năng tương tác giữa các ứng dụng IoT với các thiết bị và cảm biến được kết nối.

Tương đối ít các công cụ được yêu cầu để xây dựng các hệ thống IoT cơ bản. Điểm bắt đầu là chức năng 'Đăng ký' để thiết lập mối quan hệ ủy quyền và xác thực giữa nền tảng IoT và thiết bị được kết nối hoặc điểm cuối ứng dụng. Tiếp theo, chức năng 'Quản lý Truyền thông' xử lý việc truyền dữ liệu giữa các thành phần hệ thống, xác định thời điểm sử dụng kênh liên lạc nào và đệm các yêu cầu liên lạc để truyền sau này khi cần. Chức năng 'Quản lý thiết bị' thường hiển thị các khả năng của thiết bị và cổng đối với các ứng dụng IoT.

Theo thời gian, hệ thống IoT có thể được nâng cao bằng các công cụ mới. Ví dụ: một công cụ 'Khả năng tương tác ngữ nghĩa' sẽ hỗ trợ mô hình hóa dữ liệu trừu tượng và ứng dụng các mô tả ngữ nghĩa để cho phép trao đổi dữ liệu giữa các thực thể và hệ thống con khác nhau. Với mối quan tâm ngày càng tăng về việc kiếm tiền từ dữ liệu, chức năng 'Tính phí & Kế toán dịch vụ' sẽ quản lý các chính sách tính phí và tạo hồ sơ tính phí cho các sự kiện giao tiếp dữ liệu và mức tiêu thụ tài nguyên lưu trữ dữ liệu.

Nền tảng IoT cung cấp khuôn khổ cho các loại công cụ dành cho nhà phát triển IoT này. Vì mỗi nền tảng tuân theo cách tiếp cận riêng nên các nhà phát triển cần nắm vững các đặc điểm của nhiều nền tảng vì các chức năng chung rất có thể được xác định theo những cách khác nhau. Điều này cản trở khả năng tương tác giữa các ứng dụng trên các nền tảng IoT khác nhau vì các nhà phát triển đang sử dụng các công cụ khác nhau. Tiêu chuẩn hóa tránh được vấn đề này. Điều này thể hiện ở việc áp dụng ngày càng nhiều các LWM2M chuẩn quản lý thiết bị. Đó cũng là lý do tại sao các tổ chức sử dụng CoAP và MQTT tiêu chuẩn để quản lý thông tin liên lạc với các thiết bị hạn chế.

Coinsmart. Đặt cạnh Bitcoin-Börse ở Europa
Nguồn: https://www.iotforall.com/building-iot-systems-with-reusable-tools