Comprendere l'architettura a quattro livelli dell'IoT è essenziale per comprendere il quadro e i meccanismi di costruzione dell'Internet delle cose (IoT), uno dei punti più caldi dell'attuale panorama informatico. Come componente essenziale, il gateway IoT svolge un ruolo critico nella raccolta, trasmissione ed elaborazione dei dati. Per spiegare in modo esauriente il funzionamento dei sistemi IoT, questo post approfondirà le tematiche Architettura IoT a quattro livelliI ruoli chiave del gateway e gli scenari applicativi del mondo reale.
Una panoramica dell'architettura a quattro livelli dell'IoT
Anche se le persone hanno idee diverse su come suddividere l'architettura dell'IoT, in generale è possibile suddividerla in quattro livelli. I livelli di percezione, rete, piattaforma e applicazione sono disposti dal basso verso l'alto. Discutiamo di ciascuno di questi livelli.
1. Strato di percezione
Il livello di rilevamento, che è il livello base dell'IoT, si occupa principalmente del riconoscimento degli oggetti e dell'acquisizione delle informazioni. Vengono installati vari dispositivi di rilevamento come sensori, tag RFID, telecamere, ecc. per raccogliere vari parametri ambientali come temperatura, umidità, luce, posizione, ecc. nell'ambiente e convertire questi dati in segnali digitali.
2. Livello di rete
Il livello di rete, che è il mezzo intermedio, trasmette i dati raccolti nel livello di percezione al livello di piattaforma. Il livello di rete si basa sulla tecnologia di comunicazione di rete, classificata in comunicazione cablata e wireless, tra cui Device-to-Device (D2D), Device-to-Gateway (D2G) e Device-to-Cloud (D2C).
3. Livello piattaforma
Il livello della piattaforma è la parte centrale dell'architettura IoT, che integra l'applicazione del cloud computing, dei big data, dell'intelligenza artificiale e di altre tecnologie per elaborare e analizzare i dati e fornire funzioni quali la visualizzazione, l'archiviazione e l'elaborazione della logica aziendale.
4. Livello di applicazione
Il livello applicativo è direttamente orientato agli utenti ed è la forma finale del valore dell'IoT. Copre tutti i tipi di scenari applicativi, come smart city, smart home, smart agriculture, ecc. Fornisce servizi e soluzioni intelligenti agli utenti attraverso i dati.
Introduzione del gateway IOT
Nell'architettura dell'Internet degli oggetti, il gateway svolge un ruolo molto importante come centro. Non è solo un componente del livello di rete, ma ha anche una serie di funzioni come la conversione del protocollo di trasmissione, l'elaborazione dei dati, la gestione della sicurezza e così via.
1. Funzioni di base del gateway
Trasmissione dati
È principalmente responsabile della raccolta dei dati dai dispositivi del livello di rilevamento e della loro trasmissione attraverso il livello di rete al livello di piattaforma per l'elaborazione. Converte i dati da protocolli diversi in modo che i vari dispositivi possano lavorare insieme.
Conversione del protocollo
Nell'IoT, i dispositivi possono utilizzare diversi protocolli di comunicazione (ad esempio, MQTT, CoAP, HTTP, ecc.) e il gateway può convertire questi protocolli in un formato unificato per un migliore trasferimento dei dati alla piattaforma cloud.
Elaborazione e filtraggio dei dati
Il gateway dispone anche di capacità di elaborazione preliminare dei dati per pre-elaborarli e filtrarli prima di caricarli sul cloud, per ridurre le comunicazioni inutili. Allo stesso tempo, può anche eseguire comandi di calcolo locali per una risposta in tempo reale, risparmiando tempo al sistema.
2. Funzione di sicurezza del gateway
A causa della complessità dell'ambiente di rete IoT, altamente decentralizzato e con un'ampia varietà di dispositivi, il problema della sicurezza di rete è particolarmente rilevante. Essendo il fulcro della trasmissione dei dati, la funzione di sicurezza del gateway IoT è fondamentale.
Autenticazione e autorizzazione
Il Il gateway è in grado di autenticare i dispositivi collegati.e solo i dispositivi autorizzati possono accedere alla rete e comunicare dati.
Crittografia dei dati
Crittografa e protegge i dati in transito per evitare che i dati sensibili trapelino e vengano manomessi nella rete.
Protezione firewall
Il gateway è in grado di impostare regole di firewall per monitorare e filtrare i pacchetti in entrata e in uscita dalla rete, bloccando così gli attacchi dannosi.
Grazie a questo articolo, ritengo che i lettori abbiano una comprensione più chiara dell'architettura IoT, nonché delle funzioni e degli scenari applicativi di Gateway IoT. Se siete interessati all'IoT, vi invitiamo a prestare attenzione ai nostri prodotti.
