IoT Gateway là gì ? Vì sao cần IoT Gateway công nghiệp ?

Cổng kết nối IoT hay IoT Gateway là một trong những phần thiết yếu của hệ sinh thái IoT hỗ trợ sự phát triển theo cấp số nhân của hàng tỷ thiết bị IoT. Tuy nhiên, có nhiều thách thức khác nhau xảy ra khi triển khai vô số thiết bị IoT ở rìa (Edge). Ở đây chúng ta sẽ thảo luận về cách IoT Gateways là một giải pháp tuyệt vời cho việc triển khai và ứng dụng internet vạn vật – IoT đang phát triển

IoT Gateway là gì?

IoT Gateway là một máy tính nhúng công nghiệp thông minh hoạt động như một trung tâm quản lý tất cả các thiết bị, cảm biến và bộ truyền động IoT được kết nối. Thuật ngữ Gateway khá dễ hiểu, để dễ hiểu khái niệm cổng, nó hoạt động như một cổng vào tổng hợp, xử lý và lọc ra tất cả dữ liệu và thông tin được gửi bởi các thiết bị IoT khác nhau trước khi được gửi đến đám mây.

Định nghĩa cơ bản của một IoT Gateway được sử dụng để xoay quanh cầu nối giữa các thứ của Internet of Things một mặt và mạng (bộ định tuyến, trạm cơ sở, v.v.) , đám mây và / hoặc cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu.

  • IoT Gateway cho phép kết nối không dây của các thiết bị công nghiệp cũ và từ xa với cơ sở hạ tầng thông minh thế hệ tiếp theo.
  • IoT Gateway được thiết kế chắc chắn và dành cho các hệ thống quan trọng và môi trường công nghiệp nơi các nút cảm biến hoặc thiết bị I / O được sử dụng để thu thập dữ liệu.
  • IoT Gateway có thể được định cấu hình với một loạt các giao thức khác nhau cho phép chúng giao tiếp với các nút cảm biến đầu cuối này hoặc các thiết bị I / O.
  • Ưu điểm chính của việc triển khai các IoT Gateway công nghiệp là chúng giảm bớt gánh nặng đặt lên đám mây và các trung tâm dữ liệu từ việc phải xử lý khối lượng lớn dữ liệu được tạo ra bởi các cảm biến và thiết bị IIoT. Họ có thể thu thập, lọc, xử lý và phân tích dữ liệu cục bộ, loại bỏ nhu cầu gửi tất cả dữ liệu thô được thu thập lên đám mây để xử lý và phân tích.

Xem thêm: Làm sao để kết nối máy móc thiết bị cũ với Internet ?

Bằng cách thu thập và xử lý dữ liệu cục bộ, các tổ chức triển khai Gateway kết nối IoT sẽ tiết kiệm đáng kể băng thông internet vì ít dữ liệu thô phải được gửi đến đám mây hơn. Điều này cực kỳ có lợi cho các tổ chức là một mạng internet được đo lường, trả tiền cho băng thông mà họ sử dụng.

  • Việc đưa IoT Gateway công nghiệp vào các ứng dụng quan trọng trong công nghiệp và sứ mệnh giúp giải quyết vấn đề về khả năng tương tác của các hệ thống legacy và giúp tránh chi phí cực kỳ lớn cho việc thay thế cơ sở hạ tầng hiện có bằng thiết bị thế hệ tiếp theo.

Cuối cùng, việc áp dụng IoT Gateways cung cấp khả năng truy cập dữ liệu ẩn trước đây từ cảm biến, bộ điều khiển nhúng và thiết bị IO có thể có giá trị đối với nhiều quy trình và ứng dụng của doanh nghiệp như:

  • Giám sát từ xa
  • Bảo trì bảo dưỡng
  • Tối ưu hóa sản xuất
  • Tự động hóa tòa nhà (Building Automation)

Các cổng IoT – IoT Gateway tiên tiến hơn có khả năng thực hiện các ứng dụng điện toán phức tạp như trí tuệ nhân tạo. Trong trường hợp này, các cổng IoT xử lý hầu hết dữ liệu ở rìa và có khả năng chạy ra quyết định thời gian thực ở rìa mà không cần bất kỳ sự hỗ trợ nào từ đám mây.

IoT Gateway hoạt động như thế nào?

IoT Gateway đóng vai trò là cầu nối giữa các loại thiết bị IoT khác nhau và kết nối chúng với hệ thống dữ liệu trung tâm hoặc thậm chí là đám mây (Cloud). Logistics của dữ liệu truyền từ biên (rìa) đến Gateway và đến mạng bên ngoài như đám mây liên quan đến việc tổng hợp, phân tích và đồng bộ hóa dữ liệu. Các thiết bị IoT giao tiếp với IoT Gateway bằng kết có dây như LAN, RS-232, RS-485/422,.. hay sử dụng các công nghệ không dây tầm ngắn như Zigbee, Z-wave và Bluetooth LE. Một số thiết bị IoT cũng sử dụng công nghệ không dây tầm xa như LoRa, WiFi, LTE và LTE-M để giao tiếp với IoT Gateways. Sau đó, IoT Gateway kết nối với Wide Area Network (WAN) hoặc Đám mây thông qua cáp quang WAN hoặc Ethernet LAN.

Hơn nữa, trong một hệ sinh thái IoT, có thể có hàng trăm đến hàng nghìn thiết bị IoT, cảm biến và thiết bị truyền động với các giao thức và giao diện khác nhau. Vô số dữ liệu IoT này đang được tạo ra mỗi giây, tạo ra sự quá tải cho đám mây. Các cổng kết nối IoT cũng lọc và tổng hợp dữ liệu đã thu thập thành một giao thức tiêu chuẩn duy nhất để dữ liệu có thể dễ dàng được xử lý trên đám mây và được chuyển tới biên để tính toán hiệu quả hơn. Một số giao thức phổ biến mà IoT Gateway hay sử dụng là AMQP, DDS, CoAP, MQTT và WebSocket.

Ngoài ra, các Cổng IoT thông minh có khả năng quản lý khối lượng công việc ở biên, nơi chúng có thể thực hiện việc ra quyết định mà không cần kết nối với đám mây. Ví dụ, đối với các ứng dụng trên xe vận chuyển thực phẩm bảo quản lạnh. Khi các cảm biến bên trong kho hàng cho biết nhiệt độ tăng lên, IoT Gateways có thể tự động điều khiển các thiết bị truyền động để hạ nhiệt độ xuống điểm lý tưởng để hàng hóa không bị hư hỏng. Gateway IoT có thể giám sát đồng thời các khía cạnh khác nhau của ứng dụng như ánh sáng, chất lượng không khí, hệ thống an ninh,… Do đó, lợi ích chính của IoT Gateways là khả năng gửi tóm tắt dữ liệu đến mạng bên ngoài để xử lý và phân tích bổ sung.

Công dụng của Gateway trong IoT và Điện toán biên

Khi số lượng thiết bị IoT gia tăng, sự phát triển của các ứng dụng trí tuệ nhân tạo và mạng 5G, ngày càng có nhiều tương tác và điện toán được thực thi ở Biên. Xu hướng của các ứng dụng Điện toán biên là kết quả của việc di chuyển tính toán từ đám mây sang vùng biên, gần hơn với nơi dữ liệu đang được sản xuất. Giảm tải khối lượng công việc từ đám mây và thực hiện điện toán ngay tại biên mang lại nhiều lợi ích khác nhau cho các ứng dụng quan trọng và thông minh hơn. Điện toán biên cung cấp độ trễ thấp, băng thông tốt hơn và cung cấp hiệu suất đáng tin cậy do dữ liệu được yêu cầu khoảng cách ngắn hơn. Các Gateway IoT hỗ trợ với hệ sinh thái điện toán biên, nơi nó xử lý dữ liệu từ tất cả các thiết bị IoT được kết nối ở biên.

Vì sao cần có IoT Gateway Công nghiệp ?

Hầu hết tất cả các giải pháp IoT công nghiệp đều yêu cầu gateway kết nối vì các thiết bị IoT nhỏ như cảm biến và thiết bị truyền động không thể gắn trực tiếp vào cơ sở hạ tầng CNTT. Các hạn chế của thiết bị như kích thước vật lý nhỏ, điều kiện môi trường khắc nghiệt, vị trí ở xa, nguồn pin, thời gian phản hồi nhanh và chi phí thấp đòi hỏi nền tảng, giao thức và mạng thiết bị IoT phù hợp với mục đích khác hẳn với các hệ thống CNTT chính thống. Các gateway giải quyết sự không phù hợp này bằng cách kết hợp ba chức năng sau:

  1. Chuyển đổi giao thức – Chức năng chính của gateway là dịch các giao thức đặc trưng của hệ thống công nghiệp sang ngôn ngữ của các ứng dụng kinh doanh : BACnet, Ethernet/IP, EtherCat, PROFINET, and OPC UA
  2. Điện toán biên (Edge Computing) – Các ứng dụng cục bộ chạy trên các gateway tương tác trực tiếp với các thiết bị IoT kèm theo, do đó rút ngắn thời gian phản hồi, cải thiện độ tin cậy và giảm băng thông ngược dòng.
  3. Firewall cho IoT – Rất ít thiết bị IoT có bảo mật cấp doanh nghiệp. Các gateway giúp cách ly các thiết bị dễ bị tấn công này khỏi tài sản của doanh nghiệp và cả khỏi các mối đe dọa trên không gian Internet mở.

Các chức năng gateway này rất cần thiết để kết nối, vận hành và bảo mật các thiết bị IoT trong môi trường CNTT doanh nghiệp. Ngày nay, chức năng dịch giao thức là lý do chính để sử dụng các gateway Tuy nhiên, các giao thức IP tiêu chuẩn công nghiệp không yêu cầu chuyển đổi giao thức đã thay thế các giao thức dành riêng cho IoT. Thay vào đó, chúng biến thành các máy chủ biên lưu trữ các ứng dụng gần với thiết bị đồng thời cung cấp các dịch vụ bảo mật IoT.

Sự khác biệt giữa Gateway IoT và Bộ định tuyến là gì?

Bộ định tuyến (Router) là một thiết bị hoặc dịch vụ cung cấp chức năng định tuyến các gói IP giữa các mạng. Là một thiết bị lớp mạng, Bộ định tuyến (Router) kết nối nhiều mạng với nhau và kiểm soát lưu lượng dữ liệu giữa chúng bằng các phương pháp kết nối có dây, Wi-Fi hoặc di động.

Gateway là một điểm mạng hoạt động như một lối vào mạng khác. Đây là một Bộ định tuyến (Router) cung cấp quyền truy cập cho các gói IP vào và / hoặc ra khỏi mạng cục bộ. Gateway luôn phải là Bộ định tuyến (Router), nhưng Bộ định tuyến (Router) không nhất thiết phải là Gateway.

Mặc dù IoT Gateway và Router – bộ định tuyến khá giống nhau, nhưng IoT Gateway còn làm được nhiều hơn thế. Cả Gateway IoT và Router đều hoạt động như một cầu nối kết nối các loại thiết bị và công nghệ truyền thông khác nhau. Các thiết bị này có các giao diện và giao thức khác nhau được sử dụng để phù hợp với các giao thức và giao diện được sử dụng bởi mạng bên ngoài. Ví dụ: bộ định tuyến gia đình của bạn là cầu nối giữa các thiết bị được kết nối của bạn và Internet. Nó chuyển mạng cục bộ (Local Area Network – LAN) của bạn thành một bộ giao thức internet (TCP / IP) để kết nối với Mạng diện rộng (Wide Area Network – WAN) của nhà cung cấp dịch vụ Internet (Internet Service Provider – ISP) của bạn. Gateway IoT cũng hỗ trợ một quy trình tương tự, nơi nó kết nối các thiết bị IoT của bạn với internet. Tuy nhiên, sự khác biệt chính là IoT Gateways tổng hợp, phân tích, xử lý và lọc dữ liệu trước khi gửi lên đám mây. Khi xử lý dữ liệu, IoT Gateway có khả năng thực hiện việc ra quyết định theo thời gian thực để quản lý và kiểm soát các ứng dụng của bạn mà không cần kết nối với đám mây. Nói một cách đơn giản, IoT Gateway có thể thực hiện các tác vụ phức tạp trong các tình huống ngoại tuyến và trực tuyến trong khi bộ định tuyến chỉ có thể hoạt động khi trực tuyến để kết nối các thiết bị với Internet.

Bạn cũng có thể nói rằng “bạn đã thiết lập Bộ định tuyến (Router) làm Gateway ở nơi khác”.

Gateway so với Bộ định tuyến (Router): Khi nào nên chọn cái nào?

Để chọn giữa Gateway hoặc Bộ định tuyến (Router), bạn phải xem xét yêu cầu của mạng.

  • Bộ định tuyến (Router): Kết nối trong các mạng cục bộ như nhà máy và mạng văn phòng.
  • Gateway : Kết nối giữa các mạng không nhất thiết phải trên mạng cục bộ và bên ngoài tổ chức.

Tại sao các thiết bị IoT dễ bị tấn công và Gateway IoT có thể bảo mật chúng như thế nào?

Các thiết bị IoT được biết là rất dễ bị tấn công mạng. Khi các thiết bị IoT của bạn gặp phải một cuộc tấn công, điều này sẽ để lại lỗ hổng cho việc tiếp xúc nhiều thiết bị, khiến toàn bộ hệ sinh thái bị lộ.

Việc sử dụng IoT Gateway cho các thiết bị IoT của bạn cũng giống như cài đặt các lớp bảo vệ bổ sung trong hệ sinh thái IoT để hỗ trợ an ninh mạng. Cổng IoT làm giảm số lượng thiết bị được kết nối với Internet vì các thiết bị IoT dễ bị tấn công hơn khi chúng được kết nối trực tiếp với internet. Hơn nữa, các máy tính công nghiệp IoT Gateway được trang bị TPM 2.0 (Trusted module platform) cung cấp mã hóa đầu cuối để bảo vệ dữ liệu của bạn khỏi các mối đe dọa trực tuyến và ngoại tuyến.

Lợi ích của IoT Gateway

  • Quản lý dữ liệu

Gateway IoT quản lý tất cả dữ liệu từ các thiết bị, cảm biến và thiết bị truyền động IoT. Nó tổng hợp, xử lý và lọc dữ liệu từ tất cả các thiết bị này trước khi chỉ gửi thông tin quan trọng nhất lên đám mây. Nó cũng kết nối dữ liệu đến từ đám mây khi điều khiển và giám sát các ứng dụng IoT từ một vị trí từ xa.

  • Tiêu thụ băng thông thấp

Có hàng trăm đến hàng nghìn thiết bị IoT tham gia vào hệ sinh thái IoT. Với rất nhiều thiết bị được kết nối internet và liên tục truyền dữ liệu, hãy tưởng tượng việc vận hành cả hệ thống sẽ tiêu tốn bao nhiêu. Gateway IoT có thể giữ cho mức tiêu thụ băng thông thấp bằng cách xử lý trước và quản lý dữ liệu từ tất cả các thiết bị trên toàn hệ thống trước khi gửi ra mạng bên ngoài.

  • Giảm độ trễ

Với hiệu quả mà IoT Gateway đã tạo ra, mạng lưới thiết bị IoT sẽ kết nối nhanh hơn nhiều với đám mây và giảm các vấn đề về độ trễ. Hơn nữa, với việc xử lý dữ liệu ngay tại rìa, IoT Gateway loại bỏ các nút thắt về độ trễ xuất hiện khi các thiết bị IoT cố gắng kết nối với đám mây. Gateway IoT gần với nguồn dữ liệu hơn nhiều, giúp cải thiện các vấn đề về độ trễ.

  • Tiết kiệm năng lượng

Với Gateway IoT xử lý việc quản lý dữ liệu, giảm tiêu thụ băng thông và giảm độ trễ của các thiết bị IoT, nó cho phép hàng trăm đến hàng nghìn thiết bị IoT hoạt động hiệu quả và cuối cùng sẽ yêu cầu ít năng lượng hơn. Chỉ có một cổng IoT để gửi và nhận dữ liệu từ đám mây tiết kiệm năng lượng hơn nhiều so với việc có nhiều thiết bị IoT liên tục cố gắng kết nối với đám mây.

  • An ninh mạng

Gateway IoT cải thiện tính bảo mật của hệ sinh thái IoT của bạn bằng cách giảm các điểm kết nối nơi tin tặc có thể nhắm làm mục tiêu. IoT Gateways cũng được trang bị nhiều tùy chọn bảo mật như TPM 2.0 để đảm bảo mã hóa toàn bộ dữ liệu.

  • Hiệu quả về chi phí

Với mức tiêu thụ điện năng và internet thấp hơn, IoT Gateways không chỉ tăng hiệu quả của các ứng dụng IoT của bạn mà còn giảm chi phí vận hành. Hơn nữa, nó làm giảm rủi ro thời gian chết với các ứng dụng an toàn và đáng tin cậy hơn, dẫn đến các ứng dụng IoT tiết kiệm chi phí hơn.

  • Bền bỉ và đáng tin cậy

Cổng IoT công nghiệp được thiết kế để chịu được môi trường khắc nghiệt thường đi kèm với các ứng dụng điện toán biên. Được xây dựng bằng vật liệu công nghiệp mạnh mẽ, Cổng IoT công nghiệp bền hơn và đáng tin cậy hơn nhiều khi được triển khai trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt.

  • Điện toán biên

Với các bộ vi xử lý mạnh mẽ hiện có trên thị trường, IoT Gateways được cấu hình với các thông số kỹ thuật cao cấp (CPU, RAM, SSD Storage, GPU, v.v.) để thực hiện các thuật toán tính toán phức tạp như Máy học, Học sâu và Trí tuệ nhân tạo. . Hơn nữa, với Cổng IoT công nghiệp, người dùng có thể triển khai chúng ở những môi trường xa xôi và khắc nghiệt nhất cho các ứng dụng công nghiệp như nông nghiệp thông minh, giám sát đội xe, các ứng dụng trong xe và giám sát từ xa của Gas & Oil.

Gateway IoT công nghiệp | Tại sao bạn cần chúng?

IoT và các ứng dụng điện toán biên thường được triển khai trong môi trường khắc nghiệt liên quan đến nhiệt độ hoạt động rộng, chấn động mạnh, rung lắc liên tục, tiếp xúc với bụi và nước, v.v. Để đảm bảo sự chắc chắn của việc triển khai, nhiều ứng dụng yêu cầu Gateway IoT công nghiệp. Gateway IoT công nghiệp được xây dựng trong khung, vỏ nhỏ gọn với mức tiêu thụ điện năng thấp để triển khai IoT từ xa. Dưới đây là một số tính năng chính của một số Gateway IoT công nghiệp tốt nhất trên thị trường.

IoT Gateway công nghiệp có hai hương vị khác nhau khi triển khai cho cơ sở hạ tầng doanh nghiệp: IoT Gateway không quạtIoT Gateway vỏ kim loại chắc chắn. IoT Gateway không quạt là máy tính công nghiệp nhỏ gọn có thể được triển khai trong môi trường dễ bay hơi, tiếp xúc với nhiệt độ khắc nghiệt, thường xuyên tiếp xúc với các cú sốc và rung động cũng như tiếp xúc với bụi và mảnh vỡ. Điều đó nói lên rằng, loạt Gateway kết nối IoT chắc chắn sẽ được bảo vệ thêm một bước nữa, thêm một lớp vỏ ngoài chắc chắn hơn để tăng độ bền và độ tin cậy.

Dưới đây là một số lợi thế của việc triển khai IoT Gateway công nghiệp:

  1. Thiết Kế Nhỏ Gọn

IoT Gateway không quạt và IoT Gateway chắc chắn có thiết kế nhỏ gọn cho phép chúng được triển khai trong các môi trường hạn chế về không gian không đủ lớn để chứa các máy tính để bàn kích thước đầy đủ. Thiết kế nhỏ gọn có thể thực hiện được bằng cách làm mát thụ động máy tính Gateway kết nối IoT.

Làm mát thụ động giúp thiết kế không quạt nhỏ gọn trở nên khả thi vì nó cho phép các nhà sản xuất Gateway kết nối IoT đặt các thành phần gần nhau hơn và làm mát chúng thông qua việc sử dụng các bộ tản nhiệt. Tản nhiệt được sử dụng để di chuyển nhiệt ra khỏi các thành phần tạo nhiệt bên trong đến vỏ ngoài của Gateway công nghiệp, sau đó tản nhiệt ra không khí xung quanh.

  1. Thiết Kế dải hoạt động Nhiệt Độ Rộng

Các IoT Gateway không quạt và chắc chắn có phạm vi nhiệt độ rộng, từ -40⁰C đến 85⁰C, cho phép triển khai chúng trong môi trường cực lạnh và cực nóng. Vì vậy, cho dù bạn đang triển khai Gateway kết nối vạn vật ở giữa sa mạc Las Vegas vào mùa hè hay ở giữa nước Nga vào mùa đông, các IoT Gateway gồ ghề sẽ hoạt động đáng tin cậy và tối ưu mà không cần bất kỳ sửa đổi hoặc làm mát bổ sung nào.

  1. Thiết Kế Công Suất tốt

Các IoT Gateway không quạt và chắc chắn được trang bị điện áp đầu vào rộng, từ 9 đến 50 VDC để tương thích với các biến thể khác nhau của các tình huống đầu vào nguồn điện.

Hơn nữa, Gateway kết nối internet of things được trang bị một số tính năng bảo vệ nguồn điện bao gồm bảo vệ quá áp, bảo vệ tăng điện áp và bảo vệ phân cực ngược.

Bảo vệ quá áp ngắt nguồn điện vào hệ thống khi thiết bị phát hiện sự gia tăng điện áp vượt quá mức an toàn cho hệ thống. Bảo vệ chống sét lan truyền điện xuống đất khi thiết bị phát hiện điện áp tăng vượt quá mức an toàn. Bảo vệ phân cực nguồn bảo vệ hệ thống khỏi phân cực nguồn điện bị đảo ngược bằng cách cắt nguồn điện vào hệ thống để tránh làm hỏng các bộ phận nhạy cảm bên trong.

  1. Chống Sốc & Rung

Các IoT Gateway không quạt và chắc chắn cung cấp khả năng chống sốc và chống rung, cho phép chúng được triển khai trong các môi trường thường xuyên tiếp xúc với các cú sốc và rung động. Các thiết bị Gateway kết nối IoT chắc chắn có thể xử lý việc tiếp xúc với các cú sốc và rung động nhờ thiết kế một mảnh của chúng, giúp loại bỏ số lượng khớp nối, ốc vít và cáp được sử dụng trong hệ thống, làm cho hệ thống trở nên đáng tin cậy hơn và có khả năng xử lý tốt hơn chấn động và rung động vì có ít bộ phận chuyển động có thể bị hỏng hơn.

  1. Các thành phần ở cấp công nghiệp

Các IoT Gateway không quạt và cực kỳ chắc chắn, có thể xử lý việc triển khai trong các môi trường khắc nghiệt vì chúng được sản xuất bằng cách sử dụng các thành phần cấp công nghiệp đã được kiểm tra và xác nhận để hoạt động đáng tin cậy trong các điều kiện khắc nghiệt nhất có thể. Ngoài ra, vỏ ngoài của các IoT Gateway chắc chắn được làm từ thép và nhôm, tạo ra một lớp vỏ bên ngoài chắc chắn, bảo vệ các thành phần nhạy cảm bên trong.

  1. Hiệu Quả sử dụng Năng Lượng

Các IoT Gateway chắc chắn và không quạt tiết kiệm năng lượng, giúp cho việc triển khai chúng trong các môi trường không phải lúc nào cũng có thể sử dụng được nguồn điện ổn định. IoT Gateway tiêu thụ ít điện năng hơn đáng kể so với máy tính để bàn thông thường vì chúng được định cấu hình bằng bộ xử lý Intel công suất thấp nhưng hiệu quả, chẳng hạn như Intel® Celeron® J1900, có TDP 10 watt, sử dụng ít điện năng và tỏa nhiệt ít.

Mặc dù tiết kiệm được từ việc triển khai một IoT Gateway công suất thấp duy nhất là không đáng kể, nhưng nếu bạn đang triển khai hàng chục, hàng trăm hoặc thậm chí hàng nghìn thiết bị này, bạn sẽ nhận thấy tiết kiệm đáng kể chi phí năng lượng của mình. SoC (hệ thống trên chip) sử dụng ít điện năng hơn so với PC socket, nhưng dễ hiểu là chúng có sức mạnh tính toán thấp hơn.

  1. Tùy Chọn các kết Nối

Các IoT Gateway không quạt và chắc chắn là lý tưởng để triển khai trong các môi trường từ xa, nơi không phải lúc nào cũng có kết nối ổn định. Điều này là như vậy bởi vì các Gateway kết nối IoT được trang bị các tùy chọn kết nối có dây, cũng như kết nối không dây và di động, cho phép các Gateway kết nối với internet trong mọi loại môi trường biến động.

Các IoT Gateway không quạt và chắc chắn có thể sử dụng kết nối có dây để kết nối với internet thông qua tối thiểu Gateway 2x GbE RJ45 cung cấp hỗ trợ cho Wake-on-LAN và PXE. Ngoài ra, một số IoT Gateway do Premio cung cấp có thể được mở rộng cho các Gateway ethernet LAN RJ45 và M12 bổ sung bao gồm PoE + (IEEE 802.3at), cung cấp nguồn và ethernet qua một cáp duy nhất.

Ngoài ra, các IoT Gateway cấp công nghiệp có thể kết nối với internet thông qua việc sử dụng Wi-Fi 6, mang lại giao tiếp đáng tin cậy, độ trễ thấp. Wi-Fi cung cấp rất nhiều tính linh hoạt, cho phép các tổ chức định cấu hình phạm vi và mức tiêu thụ điện năng của Wi-Fi theo yêu cầu cụ thể của họ.

Hơn nữa, Gateway kết nối IoT được trang bị kết nối di động, cho phép Gateway kết nối internet vạn vật kết nối với internet nếu không có kết nối Wi-Fi và có dây. Các tùy chọn kết nối di động 4G, LTE và cuối cùng là 5G, cung cấp kết nối di động cực nhanh. 4G đứng đầu với tốc độ lý thuyết là 100Mbps, trong khi 5G đứng đầu với tốc độ lý thuyết là 10Gbps.

Chúng tôi hiểu rằng kết nối di động là cực kỳ quan trọng đối với các tổ chức muốn triển khai IoT Gateway trong môi trường từ xa, nơi không phải lúc nào cũng có kết nối internet ổn định. Ngoài ra, các Gateway kết nối IoT được trang bị khe cắm SIM 3G 4G kép, cho phép các Gateway kết nối với hai nhà cung cấp dịch vụ internet khác nhau để dự phòng nếu cần.

Hơn nữa, Gateway kết nối IoT được trang bị kết nối Bluetooth, cho phép kết nối nhanh chóng và đơn giản với các thiết bị Bluetooth công suất thấp. Mặc dù Bluetooth không cung cấp tốc độ và phạm vi kết nối Wi-Fi và kết nối di động, nhưng nó cung cấp kết nối đáng tin cậy và đơn giản cho một-một hoặc nhiều-nhiều thiết bị.

  1. Bảo Mật

Mục đích chính của các Gateway kết nối IoT là di chuyển dữ liệu qua lại từ các cảm biến; chẳng hạn như các IoT Gateway công nghiệp được trang bị bảo mật nâng cao, sử dụng TPM 2.0. TPM 2.0 là một bộ xử lý mật mã an toàn cung cấp khả năng bảo mật dựa trên phần cứng, giúp các IoT Gateway có khả năng chống giả mạo.

Một số ứng dụng về Gateway IoT

  1. Nông Nghiệp Thông Minh

Các IoT Gateway công nghiệp được sử dụng trong nông nghiệp thông minh để thu thập thông tin và quản lý việc triển khai các cảm biến IoT, được sử dụng để thu thập thông tin, chẳng hạn như điều kiện thời tiết trong môi trường cây trồng, chất lượng đất và tiến trình phát triển của cây trồng .

Tất cả thông tin này được thu thập, xử lý và phân tích bởi các Gateway kết nối IoT, cung cấp cho nông dân những hiểu biết có giá trị để họ có thể đưa ra các quyết định sáng suốt như lượng phân bón họ cần sử dụng để cây trồng phát triển ở hiệu quả tối ưu, cũng như cải thiện các khía cạnh khác hoạt động của chúng để đảm bảo cây trồng phát triển tối ưu.

Ngoài ra, các Gateway kết nối IoT có thể được sử dụng để dự đoán và biết trước sản lượng sản xuất, cho phép người trồng lên kế hoạch phân phối sản phẩm tốt hơn vì họ sẽ có một ước tính khá tốt về số lượng cây trồng mà họ có thể thu hoạch. Hơn nữa, các Gateway kết nối IoT xử lý và phân tích lượng lớn dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến IoT khác nhau cho phép nông dân sản xuất cây trồng với chất lượng cao hơn.

Các thiết bị IoT phổ biến nhất được sử dụng trong nông nghiệp thông minh bao gồm các trạm thời tiết sử dụng các cảm biến canh tác được đặt trên khắp cánh đồng, thu thập nhiều thông tin về thời tiết và phân tích nó để có những hiểu biết có giá trị về cách cải thiện cây trồng.

Hơn nữa, các thiết bị IoT và Gateway kết nối IoT thường được sử dụng trong nhà kính để thu thập thông tin thời gian thực về các điều kiện trồng trọt, chẳng hạn như ánh sáng, nhiệt độ, điều kiện đất và độ ẩm, cho phép nông dân điều chỉnh các điều kiện để cây trồng phát triển tối ưu.

  1. Giao Thông Thông Minh

Gateway kết nối IoT thường được sử dụng để kích hoạt các hệ thống giao thông thông minh. Gateway kết nối IoT kết nối máy tính, thiết bị điện tử và các cảm biến khác với nhau, cũng như đám mây. Thông tin được thu thập bởi các IoT Gateway bao gồm thông tin phương tiện, vị trí phương tiện, thông tin đường bộ và nhiều loại thông tin khác, tạo ra các hệ thống giao thông thời gian thực cung cấp thông tin chi tiết có giá trị về cách cải thiện hiệu suất của hệ thống giao thông.

Ví dụ: nếu các máy tính công nghiệp dự đoán rằng một con đường thường bị đóng cửa hoặc đầy xe cộ vào một thời điểm nhất định trong ngày, hệ thống có thể điều chỉnh lộ trình của xe để tránh giao thông, do đó nâng cao hiệu quả của hệ thống, tiết kiệm thời gian và tài nguyên quý giá. chẳng hạn như nhiên liệu. Hơn nữa, dữ liệu được thu thập bởi các IoT Gateway có thể được sử dụng để bảo trì dự đoán.

Nghĩa là, các Gateway kết nối IoT có thể dự đoán khi nào một bộ phận hoặc thành phần của hệ thống giao thông sẽ bị lỗi và cảnh báo người vận hành thực hiện bảo trì và / hoặc thay thế các bộ phận trước khi sự cố hoặc hỏng hóc xảy ra, do đó loại bỏ mọi thời gian chết liên quan đến việc thực hiện sửa chữa không mong muốn.

  1. Tự Động Hóa trong nhà Máy

Các IoT Gateway công nghiệp là công cụ khi nói đến tự động hóa nhà máy vì chúng có thể tạo điều kiện giao tiếp giữa hàng chục, hàng trăm hoặc hàng nghìn thiết bị IoT, máy móc nhà máy và thiết bị nhà máy, cũng như giao tiếp giữa các thiết bị này với đám mây. Gateway kết nối IoT cho phép giám sát từ xa các tài sản của nhà máy, cũng như kiểm soát các tài sản đó.

Các IoT Gateway công nghiệp có thể kết nối máy móc mới sử dụng các giao thức hiện đại, cũng như máy móc cũ sử dụng các giao thức cũ. Các giao thức được hỗ trợ bởi IoT Gateway bao gồm Giao thức Fieldbus, giao thức PROFINET, Giao thức EtherNET / IP và EtherCAT.

Gateway kết nối IoT cũng có thể thu thập thông tin từ các thiết bị này, xử lý, phân tích thông tin, cung cấp thông tin chi tiết có giá trị cho phép các nhà vận hành nhà máy tối đa hóa hiệu quả hoạt động của họ, cũng như giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động thông qua bảo trì dự đoán thiết bị nhà máy.

Đăng nhận xét