IoT Gateway là một thiết bị trung gian quan trọng trong hệ thống Internet of Things (IoT), giúp kết nối và truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị IoT và hệ thống mạng. IoT Gateway đảm nhận vai trò chuyển đổi các giao thức truyền thông, xử lý dữ liệu cục bộ và bảo mật, đảm bảo thông tin từ các thiết bị IoT được truyền tải chính xác và an toàn đến đích. Để hiểu rõ hơn về IoT Gateway, mời bạn cùng theo dõi ngay bài viết bên dưới của Mstar Corp.
IoT Gateway là gì?
IoT Gateway là một thiết bị trung gian kết nối các thiết bị Internet of Things (IoT) với hệ thống mạng, cho phép thu thập, xử lý và truyền tải dữ liệu giữa các thiết bị và hệ thống đích. IoT Gateway giúp chuyển đổi các giao thức truyền thông, đảm bảo an ninh, và xử lý dữ liệu cục bộ trước khi gửi đến đám mây hoặc các hệ thống quản lý.
Gateway IoT thường là một thiết bị phần cứng có khả năng hoạt động trong môi trường khắc nghiệt và hỗ trợ nhiều chuẩn kết nối cục bộ như Bluetooth, WiFi, 6LoWPAN, NFC, WiFi Direct, GSM, BLE, Zigbee, Z-Wave, 3G 4G LTE, LoRa, NB-IoT và LTE-M.
Các cảm biến có thể tạo ra lượng lớn dữ liệu, vì vậy bộ xử lý của IoT Gateway sẽ xử lý dữ liệu tại môi trường biên trước khi gửi đến bộ xử lý trung tâm. Việc xử lý tại môi trường cũng giúp giảm thiểu khối lượng dữ liệu cần chuyển và tiết kiệm tài nguyên khi xử lý trên đám mây.
IoT Gateway dùng để làm gì?
IoT Gateway được sử dụng để định tuyến dữ liệu giữa các thiết bị IoT và đám mây, cũng như cung cấp bảo mật cho mạng IoT và dữ liệu. Ngoài việc định tuyến lưu lượng, Gateway còn có thể tiền xử lý dữ liệu để giảm khối lượng dữ liệu cần chuyển tiếp đến đám mây, ảnh hưởng đến thời gian phản hồi và chi phí truyền tải qua mạng.
IoT Gateway cũng có chức năng bảo vệ hệ sinh thái IoT bằng cách sử dụng các tính năng như phát hiện gian lận, mã hóa và bộ tạo số ngẫu nhiên phần cứng.
Lợi ích IoT Gateway mang lại là gì?
IoT Gateway có nhiều ưu điểm vượt trội và mang lại nhiều lợi ích trong việc định tuyến dữ liệu trong mạng:
- Kết nối thiết bị thông qua cloud: IoT Gateway hoạt động như một trung tâm điều khiển. Nếu thiếu IoT Gateway, việc điều khiển các thiết bị sẽ phức tạp hơn và không thể lập trình để làm việc cùng nhau. IoT Gateway giúp các thiết bị hoạt động hợp nhất, tiết kiệm thời gian và công sức.
- Dịch ngôn ngữ giao tiếp giữa các thiết bị IoT: IoT Gateway đóng vai trò quan trọng nhằm đơn giản hóa việc các thiết bị IoT hoạt động cùng nhau.
- Lọc dữ liệu: IoT Gateway có khả năng lọc dữ liệu và chỉ gửi thông tin hữu ích tới cloud, cải thiện tốc độ giao tiếp và đáp ứng.
- Bảo mật và giảm rủi ro: IoT Gateway cung cấp lớp bảo vệ bổ sung trên internet và thiết bị IoT, giảm nguy cơ bị tác động từ bên ngoài.
- Edge Computing: IoT Gateway hỗ trợ xử lý dữ liệu ngay tại nơi thu thập, giúp giảm tải và tăng tốc độ xử lý dữ liệu, cũng như giảm độ trễ và tăng khả năng phản ứng nhanh.
Cách thức IoT Gateway hoạt động như thế nào?
IoT Gateway hoạt động tương tự như một bộ định tuyến Wifi, nhưng phức tạp hơn nhiều. Hệ thống IoT kết nối với gateway qua kết nối Wifi, sau đó gateway sẽ định tuyến dữ liệu từ các thiết bị IoT đến đám mây. IoT Gateway cần hỗ trợ nhiều giao thức khác nhau như Z-Wave, BACnet, Bluetooth Low Energy và Zigbee để phục vụ tất cả các thiết bị IoT trong một tổ chức.
Ngoài ra, gateway cần có khả năng định tuyến từng loại lưu lượng IoT đến đích phù hợp và có thể cần lưu trữ tạm thời dữ liệu tại chỗ trong trường hợp mất kết nối internet. IoT Gateway cũng hỗ trợ khả năng mở rộng để hỗ trợ công việc ngày càng lớn hơn.
Các chức năng của IoT Gateway
Thiết bị Gateway IoT có khả năng thực hiện nhiều chức năng khác nhau, cụ thể:
- Tạo điều kiện giao tiếp với các thiết bị IoT không có kết nối internet.
- Bộ nhớ đệm dữ liệu, quản lý dữ liệu, thực hiện caching và phát trực tiếp các nội dung media.
- Xử lý trước dữ liệu ngay tại điểm cuối trước khi gửi lên đám mây.
- Tổng hợp & kết hợp dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau trong hệ thống IoT.
- Liên lạc giữa Device-to-Device / Machine-to-Machine
- Tính năng kết nối mạng cũng như lưu trữ dữ liệu trực tiếp
- Trực quan hóa và phân tích dữ liệu cơ bản, súc tích
- Tính năng lịch sử dữ liệu trong thời gian ngắn hạn
- Quản lý truy cập người dùng và tính năng bảo mật mạng tối ưu
IoT Gateway & giải pháp Edge Computing
IoT Gateway và Edge Computing là hai giải pháp được kết hợp với nhau được dùng cho lượng dữ liệu lớn từ thiết bị IoT. Sử dụng Edge Computing giúp xử lý dữ liệu tại chỗ, giảm lượng dữ liệu cần gửi lên cloud, giảm chi phí và sử dụng băng thông.
Ví dụ, trong trường hợp nhiều camera an ninh IP gửi dữ liệu theo thời gian thực, việc xử lý dữ liệu tại chỗ giúp lựa chọn và lưu trữ chỉ những cảnh quay quan trọng, từ đó giảm tải lên cloud và giảm băng thông internet liên quan đến IoT. IoT Gateway không những hỗ trợ quản lý và bảo mật các thiết bị IoT mà còn giúp giảm băng thông internet liên quan đến IoT hiệu quả hơn.
Bảo mật IoT Gateway với Check Point
Các thiết bị IoT thường có mức độ bảo mật kém, do đó, việc đảm bảo an ninh cho các thiết bị IoT là một phần quan trọng trong chiến lược an ninh mạng của doanh nghiệp. Tích hợp chức năng bảo mật vào các IoT Gateway có thể giúp bảo vệ các thiết bị dễ bị tấn công phía sau một vành đai an ninh. Việc đánh giá phần mềm cơ sở (firmware) của các thiết bị IoT cũng là một ý tưởng tốt để cung cấp khả năng giám sát các rủi ro bảo mật ở mức độ thấp.
Check Point cung cấp nhiều giải pháp bảo mật IoT, bao gồm các giải pháp cho IoT Gateway và các thiết bị IoT dễ bị tấn công. Để tìm hiểu thêm về các mối đe dọa an ninh IoT và cách giảm thiểu chúng với Check Point IoT Protect, bạn có thể xem bản tóm tắt giải pháp này. Bạn cũng có thể trải nghiệm các tính năng của các giải pháp bảo mật IoT của Check Point bằng cách đăng ký một bản demo miễn phí.
IoT Gateway trong Kiến trúc IoT
Hạ tầng kiến trúc IoT có thể được chia thành bốn lớp kiến trúc chính. Bao gồm:
- Lớp cảm biến: Tại lớp này, các thiết bị thu thập dữ liệu để xử lý sau. Các thiết bị IoT hoạt động ở lớp này.
- Lớp mạng hoặc thu thập dữ liệu: Tại lớp này, dữ liệu được tổng hợp từ nhiều nguồn khác nhau và truyền tải một cách an toàn đến các hệ thống xử lý. Hệ thống thu thập dữ liệu (DAS) chịu trách nhiệm tổng hợp và chuyển đổi dữ liệu sang định dạng mong muốn. IoT Gateway hoạt động ở lớp này để cung cấp kết nối an toàn giữa các thiết bị IoT và hạ tầng xử lý.
- Lớp tiền xử lý dữ liệu: Tại lớp này, dữ liệu cảm biến IoT được tiền xử lý và phân tích dữ liệu cơ bản để giảm khối lượng dữ liệu trước khi truyền tới hạ tầng đám mây. Các thiết bị IoT edge hoạt động ở lớp này.
- Lớp phân tích đám mây hoặc ứng dụng: Hạ tầng đám mây thực hiện phân tích dữ liệu chuyên sâu và cung cấp các ứng dụng và người dùng truy cập vào dữ liệu và kết quả phân tích. Việc lưu trữ hoặc kho dữ liệu cũng có thể diễn ra ở lớp này.
Với vai trò quan trọng trong việc kết nối và quản lý dữ liệu, IoT Gateway là thành phần không thể thiếu trong hệ thống IoT hiện đại. Hiểu rõ về tầm quan trọng và cách thức hoạt động của IoT Gateway giúp các doanh nghiệp và cá nhân tối ưu hóa hệ thống IoT, đảm bảo hiệu suất và bảo mật, đồng thời khai thác tối đa tiềm năng của các thiết bị thông minh trong kỷ nguyên công nghệ số.
