Công nghệ IoT và An toàn Nghiên cứu: Giới thiệu Google Cloud IoT

MỤC LỤC

Năng lực truyền thông (Communication Capabilities)

Hệ thống địa chỉ IPv4 được tạo ra mới mục đích đánh cho mỗi máy tính kết nối vào mạng internet một con số riêng biệt, giúp cho thông tin có thể tìm tới đúng nơi cần đến ngay khi nó được chuyển đi từ bất cứ địa điểm nào trên thế giới. Mới đây, RIPE NCC - Hiệp hội các tổ chức quản lý mạng Internet khu vực châu Âu phải đưa ra tuyên bố rằng họ đã sử dụng đến gói địa chỉ IP chưa cấp phát cuối cùng (khoảng 1,8 triệu địa chỉ).

Công suất thiết bị (Device Power)

Và sự ra đời của IPv6 như là một giải pháp cứu sống kịp thời cho sự cạn kiệt của IPv4. Sự gia tăng mạnh mẽ của IPv6 trong không gian địa chỉ là một yếu tố quan trọng trong phát triển Internet of Things.

Các ứng dụng của IOT

Ứng dụng trong lĩnh vực sản xuất nông nghiệp

Nhưng nhờ vào ứng dụng khoa học kỹ thuật, sử dụng cảm biến để lấy thông số nhiệt độ, độ ẩm, độ pH của đất trồng, cùng với bảng dữ liệu về quy trình sinh trưởng của loại cây đó, hệ thống sẽ tự động tưới tiêu bón lót cho cây trồng phù hợp với từng giai đoạn phát triển của cây trồng. Sản phẩm của mỗi loại nông sản sẽ được gắn mã ID, nếu tủ lạnh nhà chúng ta sắp hết một loại nông sản nào đó thì ngay lập tức nó sẽ tự động gửi thông báo cần mua đến cơ sở dữ liệu của trang trại có trồng loại nông sản đó, và chỉ sau một thời gian nông sản mà bạn cần sẽ được nhân viên đem đến tận nhà.

Hỡnh 11 Theo dừi tỡnh trạng sinh trưởng của cõy trồng.
Hỡnh 11 Theo dừi tỡnh trạng sinh trưởng của cõy trồng.

Các thách thức trong việc nghiên cứu, triển khai IoT

Thế nhưng mọi chuyện không đơn giản như thế, cứ mỗi một mạng lưới như thế tạo thành một subnetwork riêng, và buồn thay các máy móc nằm trong subnetwork này không thể giao tiếp tốt với subnetwork khác. Nếu một bộ phận nào đó cần thay thế, hệ thống trên xe sẽ thông báo về Ford, từ đó hãng tiếp tục thông báo đến người dùng. Nhưng trong trường hợp chúng ta muốn tạo ra một hệ thống cảnh báo kẹt xe thì mọi chuyện rắc rối hơn nhiều bởi xe Ford được thiết lập chỉ để nói chuyện với server của Ford, không phải với server của Honda, Audi, Mercedes hay BMW.

Một số trong những vấn đề nói trên chỉ đơn giản là vấn đề về kiến trúc mạng, về kết nối mà các thiết bị sẽ liên lạc với nhau (Wifi, Bluetooth, NFC,..). Còn với các vấn đề về giao thức thì phức tạp hơn rất nhiều, nó chính là vật vản lớn và trực tiếp trên còn đường phát triển của Internet of Things. Bây giờ giả sử như các nhà sản xuất xe ô tô nhận thấy rằng họ cần một giao thức chung để xe của nhiều hãng có thể trao đổi dữ liệu cho nhau và họ đã phát triển thành công giao thức đó.

Mỗi một loại thiết bị lại sử dụng một "ngôn ngữ địa phương" riêng thì mục đích của IoT vẫn chưa đạt được đến mức tối đa. Cách duy nhất để các thiết bị IoT có thể thật sự giao tiếp đó là khi có một động lực kinh tế đủ mạnh khiến các nhà sản xuất đồng ý chia sẻ quyền điều khiển cũng như dữ liệu mà các thiết bị của họ thu thập được. Điều đó khiến chi phí bị đội lên, và công ty thu gom rác có thể đơn giản chọn giải pháp cho một người chạy xe kiểm tra từng thùng một.

GOOGLE CLOUD PLATFORM

  • Công cụ
    • Tiện ích

      Phân tích dữ liệu lớn: IaaS cung cấp tài nguyên tính toán mạnh mẽ và linh hoạt cho các dự án phân tích dữ liệu lớn, từ đó giúp doanh nghiệp khai thác dữ liệu để đưa ra quyết định kinh doanh thông minh. PaaS cung cấp một nền tảng đám mây cho phép các nhà phát triển xây dựng, triển khai và quản lý các ứng dụng mà không cần phải quản lý cơ sở hạ tầng phần cứng hoặc phần mềm cơ bản. Dịch vụ cơ sở dữ liệu: PaaS cung cấp các dịch vụ cơ sở dữ liệu quản lý, bao gồm các loại cơ sở dữ liệu quan hệ và phi quan hệ, giúp đơn giản hóa việc lưu trữ và truy xuất dữ liệu.

      Tiết kiệm thời gian và chi phí phát triển: PaaS loại bỏ nhu cầu quản lý cơ sở hạ tầng và các phần mềm cơ bản, giúp các nhà phát triển tập trung vào việc viết mã và xây dựng các tính năng ứng dụng. Cộng tác và phát triển nhanh chóng: PaaS cung cấp các công cụ và dịch vụ hỗ trợ cộng tác giữa các nhóm phát triển, giúp đẩy nhanh quá trình phát triển và triển khai ứng dụng. Phát triển ứng dụng web và di động: Các nhà phát triển có thể sử dụng PaaS để xây dựng, kiểm thử và triển khai các ứng dụng web và di động một cách nhanh chóng và hiệu quả.

      SaaS, hay Phần mềm như một dịch vụ, là một mô hình cung cấp phần mềm qua internet, trong đó các ứng dụng được lưu trữ và quản lý trên đám mây bởi nhà cung cấp dịch vụ và người dùng truy cập thông qua trình duyệt web. Cập nhật tự động: Các ứng dụng SaaS được cập nhật tự động bởi nhà cung cấp dịch vụ, đảm bảo người dùng luôn có phiên bản phần mềm mới nhất mà không cần thực hiện cập nhật thủ công. Các sản phẩm nền tảng IoT thường bao gồm các dịch vụ như tính năng song sinh kỹ thuật số, giao diện phát triển ít mã, khả năng cảnh báo và thông báo, và các chức năng phân tích khác.

      Ngược lại, xác thực chứng chỉ X.509 tiêu thụ nhiều tài nguyên hơn trên thiết bị kết nối, nhưng thường được sử dụng trong kết nối mTLS mã hóa và do đó cung cấp mức độ bảo mật cao. Việc cấp phát thông tin xác thực xác thực trên thiết bị biên tại thời điểm sản xuất cũng là một phần quan trọng của hệ thống xác thực thiết bị kết nối, nhưng nằm ngoài phạm vi của tài liệu này.

      Hình 13 Tiện ích Google Cloud Platfform
      Hình 13 Tiện ích Google Cloud Platfform

      DỤNG ORACLE BLOCKCHAIN

      • CÁC GIAO THỨC ĐƯỢC SỬ DỤNG
        • PHẦN CỨNG 1. ESP32

          OneWire chủ yếu sử dụng để giao tiếp với các thiết bị nhỏ, thu thập và truyền nhận dữ liệu thời tiết, nhiệt độ,… các công việc không yêu cầu tốc độ cao. Dũng ESP32 sử dụng bộ vi xử lý Tensilica Xtensa LX6 cú hai biến thể lừi kộp và lừi đơn, và bao gồm cỏc cụng tắc antenna tớch hợp, RF balun, bộ khuếch đại công suất, bộ khuếch đại thu nhiễu thấp, bộ lọc và module quản lý năng lượng. DHT22 là một cảm biến đo nhiệt độ và độ ẩm được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng điện tử như đo nhiệt độ và độ ẩm trong phòng, thiết bị điều khiển điều hòa, trồng trọt, thủy sản, và hệ thống tự động hóa trong nhà thông minh.

          Cảm biến DHT22 có hai đầu dây bên trong, một đầu dây được đặt trên một điện cực bề mặt bọc polyme, một đầu dây khác được đặt trên một bộ cảm biến nhiệt độ. Dữ liệu độ ẩm và nhiệt độ được chuyển đổi thành tín hiệu kỹ thuật số và truyền qua một giao tiếp bên ngoài (ví dụ: I2C, SPI hoặc 1-wire) đến vi điều khiển để xử lý và hiển thị hoặc gửi đến một thiết bị khác để xử lý. Khi DHT22 gửi dữ liệu cho MCU, mỗi bit bắt đầu bằng tín hiệu mức thấp kéo dài trong 50us, độ dài của tín hiệu mức cao tiếp theo sẽ quyết định bit đó là.

          Cụ thể, dữ liệu truyền từ cảm biến bao gồm 8 bit dữ liệu số nguyên độ ẩm, 8 bit dữ liệu số thập phân độ ẩm, 8 bit dữ liệu số nguyên nhiệt độ, 8 bit dữ liệu số thập phân nhiệt độ và 8 bit check-sum. Sau khi dữ liệu được thu thập và lưu trữ trong esp32, nó có thể được hiển thị trên màn hình máy tính của bạn và quá trình đo lại có thể bắt đầu để cung cấp đo đạc tiếp theo. Màn hình OLED cong được thiết kế để có khả năng uốn cong, điều này giúp nó phù hợp với các thiết kế sản phẩm mới lạ và độc đáo.Ở đây là màn hình oled đơn sắc.

          Vì các hạt phát quang trong lớp phát quang của màn hình OLED sáng rất tốt và tiêu thụ ít năng lượng, màn hình OLED có thể tạo ra màu sắc rực rỡ và tương phản cao với tiêu thụ điện năng thấp hơn so với các loại màn hình khác. Nếu thiết lập thành công, client và server sẽ truyền nhận dữ liệu với nhau thông qua kết nối này, kết nối được thiết lập còn gọi là socket interface bao gồm các thông tin: địa chỉ IP, loại giao thức giao vận (chính là TCP), và port (mặc định là 80).