1. Trang chủ
  2. Luận Văn - Báo Cáo

TÌM HIỂU VỀ KIẾN TRÚC IoT DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ 5G

37 95 1
TÌM HIỂU VỀ KIẾN TRÚC IoT DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ 5G

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

... thay đổi công nghệ Được định hướng dẫn cô, em chọn đề tài thực tập chuyên ngành “TÌM HIỂU VỀ KIẾN TRÚC IoT DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ 5G? ?? Với mục đích tìm hiểu mạng cảm biến khơng dây, dựa công nghệ mạng... thiết kế kiến trúc dựa công nghệ Trong phần tiếp theo, chúng tơi trình bày cách cơng nghệ đóng góp vào kiến trúc IoT đề xuất 1.4 .Kiến trúc đề xuất Kiến trúc phát triển dựa công nghệ giải thích... 1.2.1 .Kiến trúc ba cấp .15 1.2.2 .Kiến trúc dựa SDN 15 1.2.3 Kiến trúc dựa QoS 15 1.2.4 .Kiến trúc dựa SoA 15 1.2.5 Kiến trúc MobilityFirst 15 1.2.6 Kiến

Ngày đăng: 31/07/2021, 18:20

Xem thêm: TÌM HIỂU VỀ KIẾN TRÚC IoT DỰA TRÊN CÔNG NGHỆ 5G

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • LỜI MỞ ĐẦU

    • CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN

    • 1.Giới thiệu chung

      • 1.1.Kiến trúc mạng

      • Công nghiệp 4.0 đại diện cho Cách mạng công nghiệp lần thứ tư (4IR) trong tự động hóa và trao đổi dữ liệu . Nó đề cập đến một số đổi mới công nghệ mới cơ bản như Hệ thống vật lý mạng (CPS) Internet of Things (IoT) và Phân tích dữ liệu . Công nghiệp 4.0 tổ chức các kết nối đặc biệt giữa các thiết bị vật lý thông tin con người và các lĩnh vực sinh học để sửa đổi lối sống truyền thống . IoT là một trong những phần quan trọng nhất của nền công nghiệp 4.0 trở nên đòi hỏi cao và có thể sẽ thay đổi các mối quan hệ xã hội . Theo báo cáo của Statista, số các thiết bị được cài đặt cơ sở trên toàn thế giới vào năm 2025 sẽ được tăng lên hơn 75 tỷ thiết bị. Telefonica ước tính rằng hơn 90% ô tô vào năm 2020 sẽ được kết nối với mạng Internet . Trong tương lai gần, số lượng các ứng dụng IoT mới và dữ liệu được tạo ra của chúng sẽ cực kỳ tăng lên. Do đó, lượng dữ liệu và nhu cầu của khách hàng sẽ tăng lên rất nhiều. Tình huống này sẽ tạo ra một tình huống khó khăn vì các ứng dụng sẽ cần kiến ​​trúc nhanh hơn, thông minh hơn, đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn và có thể mở rộng hơn trước.

      •  Trên thực tế, kiến ​​trúc IoT hiện tại sẽ không đáng tin cậy và đáp ứng cho các ứng dụng IoT thế hệ tiếp theo và các dịch vụ sắp tới. Do đó, nó sẽ không còn có thể hỗ trợ các thiết bị IoT do số lượng thiết bị và yêu cầu dịch vụ cực kỳ lớn. Các công nghệ đã được sử dụng để thiết kế các kiến ​​trúc hiện tại sẽ không cung cấp kết nối thông suốt cho nhiều thứ do yêu cầu dịch vụ cao và tốc độ trao đổi dữ liệu. Gần đây, phần giao tiếp của các hệ thống IoT đã được phát triển đáng kể theo cách mà mọi thứ và thiết bị được kết nối với nhiều giao thức truyền thông khác nhau như ZigBee Bluetooth Low Energy (BLE) Wi-Fi GSM Lora và Sigfox .

      • Do đó làm mất cân bằng các giao thức truyền thông có thể gây ra các vấn đề nghiêm trọng như nhiễu tần số vô tuyến (RFI) . Do đó, cần có một kiến ​​trúc mới dựa trên công nghệ mới để xử lý những thách thức trong tương lai như RFI . Ngoài ra, các mạng xử lý ứng dụng và kiến ​​trúc quản lý dữ liệu yêu cầu một mô hình xử lý và truyền thông khác. Do đó, nhiều nhà nghiên cứu đang làm việc theo hướng này .

      • Bài viết này được thúc đẩy bởi các yêu cầu trong tương lai của kiến ​​trúc mạng để giải trí hàng tỷ thiết bị IoT. Trong bài báo này, chúng tôi thiết kế kiến ​​trúc tám lớp được hưởng lợi từ các công nghệ mới như 5G. Số lượng các lớp được chọn tùy theo thực tế là hầu hết các công nghệ này có chức năng riêng biệt và do đó chúng tôi nhúng chúng vào các lớp riêng lẻ. Kiến trúc được đề xuất này làm cho mô-đun phân tích và khả năng mở rộng của hệ thống IoT hiệu quả hơn. Mô hình này đơn giản hóa việc làm rõ xác định tiêu chuẩn hóa và tổ chức thành phần thiết yếu của các hệ thống IoT trong tương lai.

      • Bài viết này được tổ chức như sau. Trong Phần II, chúng tôi xem xét một số kiến ​​trúc đáng chú ý có sẵn trong tài liệu. Trong Phần III, chúng tôi giới thiệu các công nghệ mới sẽ phát triển phần chính của hệ thống IoT trong tương lai gần. Trong Phần IV, chúng tôi đề xuất một kiến ​​trúc IoT mới dựa trên 5G-IoT và các công nghệ thế hệ tiếp theo được minh họa trong Phần III. Trong Phần V, chúng tôi so sánh kiến ​​trúc được đề xuất của chúng tôi với các kiến ​​trúc được đề cập trong Phần II. Trong phần này, chúng tôi thiết lập cách đáp ứng các yêu cầu trong tương lai. Cuối cùng, chúng tôi kết thúc bài báo này trong Phần VI.

      • 1.2.Tổng quan

      • Trong phần này, một số kiến ​​trúc IoT hiện có được giải thích. Những kiến ​​trúc này sẽ được đề cập trong phần tiếp theo, nơi chúng tôi thiết lập kiến ​​trúc mới của mình.

        • 1.2.1.Kiến trúc ba cấp

        • Kiến trúc ba cấp là cơ bản cho IoT đã được thiết kế và triển khai trong một số hệ thống. Một kiến ​​trúc IoT chung bao gồm ba cấp độ cảm biến vận chuyển và ứng dụng.Một kiến ​​trúc tự cấu hình và có thể mở rộng cho một mạng IoT quy mô lớn đã được đề xuất. IoT có thể được xác định ở ba cấp độ là cảm biến và thiết bị truyền động và kiến ​​thức định hướng Internet. Thông thường nó đã đạt được kết quả là việc triển khai công nghệ IoT gần với nền văn minh hiện đại, nơi các thiết bị và xã hội được kết hợp thực tế với hệ thống thông tin thông qua cảm biến không dây 12. Thông thường, kiến ​​trúc của IoT được phân loại thành ba cấp độ chính 13 1- cấp độ nhận thức 2- cấp độ mạng và 3- mức độ ứng dụng. Lớp cảm biến còn được gọi là Mức cảm nhận được thực hiện như lớp dưới cùng trong kiến ​​trúc IoT.

          • 1.2.2.Kiến trúc dựa trên SDN

          • Một kiến ​​trúc dựa trên SDN cho IoT để cung cấp chất lượng dịch vụ (QoS) cấp cao cho các nhiệm vụ IoT khác nhau trong môi trường mạng không dây không đồng nhất được thiết kế bởi Z. Qin và cộng sự. 

            • 1.2.3. Kiến trúc dựa trên QoS.

            • Năm 16 Jin và cộng sự. đề xuất bốn kiến ​​trúc IoT khác nhau cho phép các ứng dụng thành phố thông minh khác nhau bao gồm các yêu cầu QoS của chúng. Các kiến ​​trúc mạng được đề xuất là 1- tự trị giúp hỗ trợ các mạng bị ngắt kết nối Internet 2- phổ biến trong đó Mạng vạn vật thông minh (STN) là một phần của lớp phủ cấp ứng dụng Internet 3- sử dụng NFV để giảm căng thẳng và tắc nghẽn giữa các nút 4- dịch vụ- được định hướng nơi các cổng cụ thể tương tác với sự không đồng nhất vốn có của môi trường IoT.

              • 1.2.4.Kiến trúc dựa trên SoA

              • SoA là một mô hình dựa trên thành phần có thể được thiết kế để kết nối các phần chức năng khác nhau (còn được gọi là dịch vụ) của một ứng dụng thông qua các giao thức và giao diện . SoA tập trung vào việc thiết kế quy trình của các dịch vụ phối hợp và tối ưu hóa các phân đoạn phần mềm và phần cứng nhằm tăng xác suất của SoA để sử dụng trong thiết kế kiến ​​trúc IoT. Kiến trúc IoT dựa trên SoA bao gồm bốn cấp độ hợp tác với nhau 1- cấp độ nhận thức 2- cấp độ mạng 3- cấp độ dịch vụ 4- cấp độ ứng dụng. Trong kiến ​​trúc IoT dựa trên SoA bốn cấp, mức nhận thức được thực hiện như lớp dưới cùng của kiến ​​trúc và được sử dụng để cảm nhận lưu trữ và phân tích dữ liệu được liên kết với các thiết bị vật lý.

                • 1.2.5. Kiến trúc MobilityFirst.

                • Vào năm [20], người ta đã chỉ ra rằng kiến ​​trúc Internet trong tương lai (FIA) được gọi là MobilityFirst bằng cách sử dụng dựa trên tên có thể giải quyết nhiều thách thức liên quan đến Điện thoại thông minh khi hoạt động như các cổng thông thường của WSAN trong các hệ thống IoT.

                  • 1.2.6. Kiến trúc CloudThings

                  • J. Zhou và cộng sự đã trình bày một kịch bản về nhà thông minh hỗ trợ IoT.[ 21] để phân tích các yêu cầu ứng dụng IoT. Vì vậy, kiến ​​trúc CloudThings đó đã được đề xuất dựa trên nền tảng IoT dựa trên đám mây. Trong [22] Hao et al. đề xuất một kiến ​​trúc gọi là Đám mây dữ liệu dựa trên mạng lấy thông tin làm trung tâm (ICN) để cải thiện chỗ ở của các dịch vụ cho thế hệ tiếp theo của Internet.

                    • 1.2.7. Kiến trúc IoT-A

                    • Một kiến ​​trúc quan trọng khác là kiến ​​trúc tham chiếu IoT-A European project 19 được trình bày trong Bassi et al. Trong Pohls et al. lấy cảm hứng từ kiến ​​trúc IoT-A để thiết kế một khuôn khổ cho dự án 16 của Liên minh Châu Âu RERUM FP7 cho phép các ứng dụng IoT bổ sung các cơ chế quyền riêng tư và bảo mật trong giai đoạn thiết kế ban đầu.

                    • 1.2.8. Kiến trúc S-IoT

                    • Atzori và cộng sự. hợp nhất IoT và mạng xã hội và định nghĩa Internet vạn vật xã hội (S-IoT). Họ mô tả một kiến ​​trúc cho phép tích hợp mọi thứ trong một mạng xã hội và phân tích các thành phần của cấu trúc mạng được đề xuất bằng cách sử dụng mô phỏng.

                    • Ngày nay hầu hết các kiến ​​trúc này được thực hiện trong các khu công nghiệp hoặc thành phố thông minh. Mặc dù những kiến ​​trúc này phù hợp với thời điểm này nhưng chúng sẽ không còn hứa hẹn nữa về độ tin cậy và hiệu suất do những thách thức trong tương lai và do đó chúng sẽ yêu cầu được khảo sát lại.

                    • 1.3.Công nghệ mới cho phép IoT

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan