Làm Quen Iot Với Java.pptx

Làm quen IoT với Java

Nhóm 17 thuyết trình

Chế Viết Khôi - 21522236Lê Minh Khôi - 21520299Đặng Ngọc Thiên -

22521381

Short Description Introduction to IOT, how it works, benefits of IOT with Java and a few

practical examples.

Canva, Microsoft Office, Google, Visual Studio

General

introduction

Nội dung

01 Giới thiệu IoT

02 Cách thức IoT

hoạt động

03 IoT và Java

04 Ưu nhươc điểm của Java

cho IoT

05 Các ứng dụng thực tế

của Java trong IoT

1 Giới thiệu IoT

IoT là gì ?

IoT, hay Internet vạn vật, là hệ thống các thiết bị kết nối internet có khả năng thu thập và trao đổi dữ liệu thông qua cảm biến Biến các vật dụng hàng ngày trở nên "thông minh", cho phép chúng tương tác và phản hồi với người dùng.

Cách thức IoThoạt động

2

IoT hoạt động như thế nào ?

Hệ thống IoT bao gồm ba thành phần chính:

• Thiết bị thông minh.• Ứng dụng IoT.

• Giao diện người dùng.

IoT hoạt động như thế nào ?

• Thiết bị thông minh: Các thiết bị như tivi, camera an ninh và thiết bị tập thể dục tự động thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, từ người dùng và từ các ứng dụng IoT.

• Ứng dụng IoT: Các ứng dụng IoT được sử dụng để xử lý dữ liệu từ các thiết bị thông minh Sử dụng các công nghệ như máy học hoặc trí tuệ nhân tạo (AI).

• Giao diện đồ họa người dùng: Người dùng tương tác với các thiết bị thông minh thông qua giao diện đồ họa, chẳng hạn như ứng dụng di động hoặc trang web, để đăng ký và kiểm soát các thiết bị IoT từ xa.

3 IoT và Java

IoT và Java

• Java là ngôn ngữ có tính linh hoạt cao, khả năng mở rộng tốt Sự linh hoạt của Java cho phép nhà phát triển viết mã một lần và tái sử dụng để chạy trên nhiều thiết bị.

• Ngoài ra, Java chạy trên nhiều nền tảng khác nhau, từ thiết bị IoT đến điện thoại di động và máy tính cá nhân.

• Khả năng mở rộng của Java đảm bảo các ứng dụng có thể linh hoạt, phù hợp với quy mô từ nhỏ đến lớn.

• Về mặt bảo mật, Java được trang bị các tính năng bảo mật mạnh mẽ như cơ chế sandboxing, tính năng xác thực.

• Hệ sinh thái bao gồm các thư viện và khung công tác được thiết kế riêng cho phát triển IoT.

Java và giao thức kết nối IoT

• Java hỗ trợ các giao thức kết nối IoT phổ biến như MQTT

(Message Queuing Telemetry Transport), CoAP (Constrained Application Protocol), và AMQP (Advanced Message Queuing Protocol).

• Sử dụng các thư viện Java cho IoT như Eclipse Paho và

Eclipse Californium, việc tạo và quản lý kết nối với các thiết bị IoT trở nên dễ dàng.

Java và xử lý dữ liệu IoT

• Java cung cấp các thư viện mạnh mẽ và linh hoạt để xử lý dữ liệu IoT, bao gồm phân tích dữ liệu thời gian thực, xử lý trạng thái, và quản lý luồng dữ liệu.

• Apache Kafka và Apache Storm là hai công nghệ phổ biến được sử dụng để xử lý dữ liệu IoT trong môi trường Java.

Java và bảo mật IoT

• Java cung cấp các công cụ và thư viện bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ các ứng dụng và thiết bị IoT khỏi các mối đe dọa an ninh.

• Java Security Architecture và Java Cryptography Architecture cung cấp các tính năng bảo mật như xác thực, mã hóa và chữ ký số.

4 Ưu nhược điểm của Java cho IoT

Ưu điểm

• Tối ưu hóa tài nguyên: Java được thiết kế để hoạt động hiệu quả trong môi trường có tài nguyên hạn chế, giúp tiết kiệm tài nguyên và tăng hiệu suất.

• Trao đổi dữ liệu hiệu quả: Java Embedded cung cấp cơ chế trao đổi dữ liệu nhanh chóng và chính xác giữa các thiết bị IoT.

• Quản lý bộ nhớ tự động: JVM của Java tự động quản lý bộ nhớ, giảm gánh nặng quản lý bộ nhớ cho lập trình viên.

Ưu điểm

• Triển khai code nhanh chóng: Với hơn 4000 thư viện hỗ trợ, Java giúp tăng tốc độ triển khai mã và phát triển ứng dụng.

• Sử dụng rộng rãi và tiếp cận toàn cầu: Java là ngôn ngữ lập trình phổ biến, thu hút nhiều nhà phát triển và tạo tính đa dạng cho các ứng dụng IoT.

• Phát triển đa nền tảng: Java cho phép viết mã một lần và chạy trên nhiều nền tảng, đơn giản hóa quá trình phát triển ứng dụng IoT.

Nhược điểm

• Tiêu tốn nhiều tài nguyên: Java yêu cầu tài nguyên phần cứng khá cao, bao gồm bộ nhớ và xử lý, khó khăn triển khai Java trên các thiết bị IoT có ít tài nguyên.

• Kích thước ứng dụng lớn: Ứng dụng Java thường có kích thước lớn hơn so với các ngôn ngữ khác Tạo ra vấn đề cho các thiết bị IoT có dung lượng lưu trữ và băng thông mạng thấp.

• Tiêu thụ nhiều năng lượng: Java không phải là ngôn ngữ tối ưu về mặt tiêu thụ năng lượng Nếu thiết bị IoT hoạt động dựa trên pin thì Java không phải là một lựa chọn phù hợp.

Các ứng dụng thực tế

của Java trong IoT

5

Công nghệ nhà thông minh: Java là trung tâm của nhiều hệ

thống nhà thông minh, từ kiểm soát ánh sáng, sưởi ấm đến hệ thống an ninh và giải trí Ví dụ, SmartThings sử dụng Java để tích hợp trải nghiệm nhà thông minh cho người dùng.

Tự động hóa công nghiệp: Java được sử dụng trong tự động

hóa công nghiệp (IIoT) để giám sát, điều khiển máy móc và tối ưu hóa quy trình sản xuất Bosch là một ví dụ điển hình sử

dụng Java trong hệ thống tự động hóa, tăng hiệu suất và năng suất sản xuất.

Giám sát sức khỏe: Java hỗ trợ giám sát sức khỏe trong IoT thông qua HAPI FHIR, một

triển khai nguồn mở của tiêu chuẩn FHIR

Điều này giúp trao đổi dữ liệu y tế một cách liền mạch, quản lý dữ liệu bệnh nhân an toàn và cải thiện hệ thống theo dõi chăm sóc sức khỏe.

Kiểm soát môi trường: Java là công cụ quan trọng trong các ứng dụng giám sát môi trường, trong đó các thiết bị IoT được sử dụng để thu

thập dữ liệu về các thông số môi trường khác nhau Một ví dụ là hệ sinh thái Libelium IoT, sử dụng Java để thu thập và xử lý dữ liệu môi trường, cung cấp những thông tin về phát triển bền vững và bảo vệ môi trường.

Thành phố thông minh: Java là một trong những công nghệ chính được sử dụng trong các giải pháp IoT cho các dự án thành phố thông minh, giúp quản lý giao thông, xử lý rác và tiết kiệm năng lượng Cisco sử

dụng Java trong các giải pháp thành phố thông minh của mình để giúp việc kết nối và quản lý hiệu quả hơn.

Ví dụ về IoT với Java

Sử dụng thư viện Eclipse Paho để triển khai MQTT (Message Queuing

Telemetry Transport) của Java để thiết lập kết nối MQTT là giao thức phổ biến được sử dụng để các thiết bị IoT giao tiếp với nhau.

Sau khi kết nối được thiết lập, chúng ta có thể sử dụng các lệnh khác nhau để lấy dữ liệu từ thiết bị, xuất dữ liệu đến thiết bị và đăng ký nhận tin nhắn từ thiết bị

Tương tự, chúng ta có thể đăng ký nhận tin nhắn từ thiết bị bằng cách sử dụng lệnh đăng ký như sau: