INTERNET-OF-THINGS DỰA TRÊN BIÊN
Huỳnh Ngọc Thành Trung
Khoa Công nghệ Thông tin. Trường Đại học Tài chính – Marketing
Email:

Tóm tắt: : Internet of Things (IoT) đang cải thiện chất lượng tổng thể cuộc sống của chúng
ta bằng cách giúp chúng ta kết nối, đo lường và kiểm sốt các thơng số khác nhau của hệ thống
theo cách thức tự động. Các thiết bị IoT đang tạo ra khối lượng lớn dữ liệu cần được xử lý và dựa
trên kết quả, các quyết định được đưa ra. Các thiết bị IoT có tài ngun hạn chế, vì vậy các thiết
bị này sử dụng các dịch vụ của máy chủ đám mây. Vấn đề trong việc sử dụng các dịch vụ của đám
mây là không cung cấp hỗ trợ cho các ứng dụng thời gian thực trong khi thời gian rất quan trọng.
Để giảm thời gian phản hồi của hệ thống, một lớp dịch vụ khác được thêm vào kiến trúc, như điện
toán phân tán. Các thiết bị IoT bây giờ sẽ gửi yêu cầu của chúng đến các máy chủ biên. Việc sử
dụng các dịch vụ của các máy chủ biên sẽ làm giảm cả lưu lượng mạng lên đám mây và thời gian
phản hồi của hệ thống.
Từ khóa: IoT, Edge, Cloud, 5G

1. GIỚI THIỆU
IoT là một cuộc cách mạng trong internet hiện tại, nơi một số lượng lớn các thiết bị
thông minh được kết nối thông qua internet. Các thiết bị (nút) này cảm nhận, thu thập và
giao tiếp dữ liệu với nhau thông qua các giao thức giao tiếp ngẫu hứng. Một lượng lớn dữ
liệu được các thiết bị này thu thập cần được xử lý để trích xuất thông tin thông minh nhằm
cung cấp dịch vụ cho người dùng cuối. Trong điện toán truyền thống, dữ liệu do các nút thu
thập được tải lên máy chủ đám mây để tiếp tục xử lý và kết quả được chuyển trở lại các nút
để có phản hồi cần thiết. Cách tiếp cận này có một hạn chế là sử dụng băng thơng tốn kém
và các tài ngun khác. Ngồi ra, với sự gia tăng kích thước dữ liệu, thời gian truyền cũng
tăng lên, điều này không thể chấp nhận được đối với các ứng dụng nhạy cảm về thời gian
như giao thông thông minh, thành phố thông minh, lưới điện thơng minh, chăm sóc sức
khỏe thơng minh.
Thời gian sử dụng pin là mối quan tâm quan trọng trong thiết bị IoT, vì vậy tốt hơn
hết nên gửi dữ liệu đến thiết bị biên gần đó có khả năng tính tốn và sao lưu điện năng cao

hơn. Việc xử lý dữ liệu gần nguồn sẽ giảm thời gian truyền, chi phí điện năng, v.v. Thiết bị
biên cung cấp cho các nút dịch vụ như xử lý và lưu trữ gần thiết bị ở biên của mạng thay vì
144


gửi nó đến máy chủ đám mây. Do đó, số lượng luồng dữ liệu bị giảm đi, sử dụng băng
thông của mạng ít hơn. Nó giảm thiểu thời gian phản hồi của các nút tính tốn và cũng giảm
áp lực lưu lượng và tính tốn từ các máy chủ đám mây tập trung. Bằng cách sử dụng các
dịch vụ của các nút biên, các thiết bị IoT có pin hạn chế có thể chuyển tổng chi phí xử lý
và giao tiếp sang nút biên có nhiều tài nguyên hơn so với các nút IoT. Qua đó, tăng thời
gian nút IoT tổng thể.
2. IOT VÀ BIÊN
2.1. IoT
IoT là một hệ sinh thái được kết nối với nhau bao gồm các thiết bị có địa chỉ duy nhất
có khả năng cảm biến, tính tốn và hoạt động cũng như khả năng giao tiếp và tương tác
thơng qua internet. IoT có thể được định nghĩa là một cơ sở hạ tầng động cung cấp các khả
năng thích ứng tự nhận dạng trong các nút, để làm cho chúng trở nên thông minh. Các nút
này nhận ra các yếu tố kích hoạt trong mơi trường xung quanh và do đó phản ứng theo cách
thích hợp. Môi trường mới này sẽ tạo ra các dịch vụ ứng dụng mới và mỗi dịch vụ ứng dụng
sẽ đạt được một mục tiêu chung.
IoT là một công nghệ đang phát triển đang mở rộng tầm nhìn của mình trong các lĩnh
vực khác nhau với tốc độ rất nhanh. Số lượng thiết bị IoT dự kiến sẽ tăng lên 50 tỷ thiết bị
được kết nối. Mục tiêu chính của cơng nghệ IoT như tích hợp thế giới thực và ảo, nhúng trí
thơng minh ở khắp nơi, ảnh hưởng của q trình chuyển đổi kỹ thuật số đối với cơng nghệ.
Sự cải tiến trong các lĩnh vực cảm biến, dữ liệu lớn, hệ thống nhúng, điện toán phổ
biến, điện toán đám mây, mạng truyền thông và điện tử Nano sẽ cùng nhau tạo điều kiện
để đạt được các mục tiêu của cơng nghệ IoT. Hình 1 cho thấy ba mơ hình truyền thơng khác
nhau của IoT.

(a


(b
(c
Hình 1: Các loại mơ hình truyền thơng khác nhau của IoT
145


2.1.1. Giao tiếp thiết bị với thiết bị (D2D)
Trong mô hình giao tiếp này, các nút IoT có khả năng trao đổi thông tin với nhau trực
tiếp mà không liên quan đến bất kỳ phần cứng nào khác.
Mạng Machine to Machine này cho phép các thiết bị giao tiếp thông qua các giao
thức kết hợp để hỗ trợ chất lượng dịch vụ (QoS) mong muốn. Loại mơ hình này rất phù hợp
cho nhiều ứng dụng vì giao tiếp được thực hiện thơng qua các gói có kích thước nhỏ và tốc
độ dữ liệu rất thấp. Tuy nhiên, vấn đề với mơ hình này từ góc độ người dùng là sự thiếu
tương thích giữa các thiết bị của các nhà cung cấp khác nhau như sự khơng tương thích
giữa các thiết bị giao thức Z-wave và ZigBee. Loại mơ hình phù hợp nhất để tạo mạng cảm
biến không dây đặc biệt và dễ triển khai trong môi trường.
2.1.2. Giao tiếp thiết bị với đám mây (D2C)
Trong mơ hình giao tiếp này, các thiết bị cuối nhận được các dịch vụ như tính tốn
và lưu trữ từ các nhà cung cấp dịch vụ đám mây vì các phương tiện tính tốn và lưu trữ giới
hạn của thiết bị cuối. Ưu điểm của mơ hình này là tận dụng được cơ sở hạ tầng và tài ngun
mạng truyền thơng hiện có. Tuy nhiên, với sự gia tăng số lượng thiết bị, băng thông và các
tài nguyên mạng khác trở thành một rào cản đối với hiệu suất. Việc tối ưu hóa mạng là một
bước cần thiết để cải thiện hiệu suất trong loại mơ hình này.
2.1.3. Giao tiếp thiết bị với cổng (D2G)
Trong mơ hình này, cổng vào của mạng thực hiện các chức năng như dịch dữ liệu
hoặc giao thức quét bảo mật, ... Do đó hoạt động như một bức tường lửa giữa các nút IoT
và nhà cung cấp dịch vụ đám mây. Trong kiểu mơ hình này, cổng kết nối hoạt động như
một phần mềm trung gian giữa thiết bị và lớp ứng dụng. Loại mạng này cung cấp các lợi
ích về bảo mật nâng cao và tính linh hoạt của các thiết bị IoT, đồng thời cho phép các thiết

bị tiêu thụ điện năng thấp hoạt động hiệu quả. Ưu điểm của mơ hình giao tiếp này so với
các mơ hình khác là cổng kết nối chăm sóc các tính năng khác nhau như bảo mật, giao thức
dịch, ... cho các thiết bị IoT.
2.2. Kiến trúc cơ bản của IoT
Có ba khối xây dựng trong mạng IoT là Cảm biến/Thiết bị, Cổng kết nối IoT và Mạng
đám mây.
2.2.1. Cảm biến/Thiết bị
146


Để cảm nhận môi trường xung quanh, nhiều loại cảm biến khác nhau được triển khai
trong mạng IoT. Các cảm biến này hoạt động như đầu vào cho toàn bộ hệ thống IoT bằng
cách cung cấp thông tin về môi trường tương ứng. Cảm biến tạo ra một lượng lớn dữ liệu
đa dạng giúp IoT nhận biết được mọi thứ. Các thiết bị có thể hoạt động như một giao diện
giữa con người và máy tính. Mạng lưới các cảm biến được nhúng trong các thiết bị đầu cuối
cho phép chúng trao đổi dữ liệu để cung cấp các dịch vụ cần thiết cho người dùng cuối.
2.2.2. Cổng kết nối IoT
Cổng kết nối IoT kết nối các thiết bị IoT với máy chủ đám mây. Mặc dù các thiết bị
IoT có thể có khả năng thiết lập mạng trực tiếp với đám mây, nhưng tốt hơn là nên xử lý
dữ liệu trước khi truyền đến các máy chủ đám mây. Cổng kết nối IoT sẽ thu thập dữ liệu từ
các cảm biến và người dùng cuối, tiến hành xử lý trước để loại bỏ các tải trọng dư thừa và
không cần thiết. Sau khi xử lý, nó sẽ chuyển dữ liệu đến máy chủ đám mây để xử lý tiếp.
2.2.3. Mạng đám mây
Sử dụng các lược đồ định tuyến hiệu quả, dữ liệu từ người dùng cuối được các máy
chủ đám mây nhận thông qua các cổng. Các máy chủ đám mây có khả năng lớn để xử lý
các yêu cầu như xử lý, lưu trữ, ... cho các ứng dụng IoT. Sau khi xử lý xong dữ liệu, kết
quả được gửi lại cho người dùng cuối để cung cấp dịch vụ tương ứng cho người dùng cuối.
2.3. Máy tính biên
Kể từ khi khái niệm IoT ra đời, số lượng thiết bị IoT đang tăng lên theo cấp số nhân,
dẫn đến việc tạo ra một lượng lớn dữ liệu đa dạng cần được xử lý. Cấu trúc điện toán đám

mây truyền thống khơng có các khả năng như sức mạnh xử lý, lưu trữ, băng thông, ... để xử
lý một lượng lớn dữ liệu như vậy và do đó khơng thể duy trì chất lượng dịch vụ và hỗ trợ
các ứng dụng thời gian thực. Với sự ra đời của cơng nghệ truyền thơng 5G trên đà phát
triển, điện tốn biên trở thành giải pháp chính để giải quyết những vấn đề này mà mạng IoT
phải đối mặt. Trong điện tốn biên, một lớp máy tính mới với sức mạnh xử lý, lưu trữ và
hỗ trợ cho số lượng lớn các ứng dụng được cung cấp cho các thiết bị gần đầu cuối. Lớp mới
này được gọi là Fog hoặc Edge computing. Bằng cách sử dụng mạng truy cập vô tuyến,
điện tốn biên có thể cung cấp các dịch vụ nhận biết nội dung và chất lượng trải nghiệm
cho khách hàng. Lợi ích của việc sử dụng điện tốn biên là nó làm giảm độ trễ, tiêu thụ
băng thơng và tải xử lý trên máy chủ đám mây.
147


2.3.1. Kiến trúc điện toán biên
Kiến trúc cơ bản của tính tốn biên được thể hiện trong Hình 2.

Hình 2: Kiến trúc truyền thống của điện toán biên

Các máy chủ biên có sức mạnh tính tốn hạn chế so với máy chủ đám mây nhưng nó
nằm trong vùng lân cận với người dùng cuối. Các máy chủ biên có thể cải thiện chất lượng
của mạng bằng cách giảm độ trễ và yêu cầu băng thông. Khuôn khổ kiến trúc điện tốn biên
nói chung bao gồm ba đơn vị viz. “Front End”, “Near end” và “Far end” như trong hình 3.
Front End
Front End bao gồm các nút IoT được đặt rất gần trong môi trường cảm biến. Các thiết
bị Front end có thể cung cấp cái nhìn tổng quan hơn về môi trường được cảm nhận, để phát
triển QoS trong các ứng dụng thời gian thực. Vì các thiết bị đầu cuối có khả năng hạn chế
nên hầu hết các yêu cầu dịch vụ được chuyển tiếp đến các lớp trên để xử lý.
Near end
Phần cuối bao gồm các máy chủ có nhiều sức mạnh xử lý hơn, bộ lưu trữ, … gần với
các thiết bị đầu cuối. Chúng được gọi là máy chủ biên. Các máy chủ biên được đặt ở mạng

biên có thể có các khả năng cung cấp các dịch vụ khác nhau như tính tốn thời gian thực,
lưu trữ và truy xuất dữ liệu cũng như giảm tải ở biên.
Do đó, hầu hết việc xử lý dữ liệu được chuyển từ các máy chủ đám mây sang các máy
chủ gần cuối, do đó giảm tải cho các máy chủ đám mây. Nó cũng giúp tận dụng tốt hơn các tài
nguyên mạng như băng thông, ... Xử lý trên mạng biên cải thiện QoS bằng cách giảm độ trễ.

148


Hình 3: Kiến trúc của điện tốn biên

Far end
Máy chủ đám mây tạo thành giao diện người dùng của cấu trúc IoT. Các máy chủ
đám mây mạnh hơn nhiều so với các máy chủ biên nhưng hạn chế duy nhất là chúng được
đặt ở xa hơn các máy chủ biên. Việc xử lý dữ liệu không nhạy cảm với thời gian có thể
được thực hiện bằng cách sử dụng các dịch vụ của máy chủ đám mây. Nó cũng cung cấp
các dịch vụ không được tạo điều kiện bởi lớp biên.
Các tính năng khác nhau của kiến trúc IoT ba lớp được đưa ra trong Bảng 1.
Bảng 1: Các tính năng đặc trưng của IoT, Cloud và biên
Công nghệ

IOT

Đám mây

Biên

Mạng triển khai

Phân tán


Tập trung

Được phân phối

Tính tốn

Giới hạn

Vơ hạn

Giới hạn

Lưu trữ

Nhỏ

Rất lớn

Lớn

Thời gian đáp ứng

Không

Chậm

Nhanh

Xử lý dữ liệu


Nguồn

Xử lý

Xử lý

Các thành phần

Thiết bị vật lý

Nút biên

Máy chủ và tài nguyên ảo
149


2.3.2. Thực hiện điện tốn biên
Có hai cách nổi bật nhất mà điện tốn biên có thể được triển khai
-

Mơ hình phân cấp.

-

Mơ hình do phần mềm xác định (SDN).

Mơ hình phân cấp
Trong mơ hình này, các máy chủ biên được đặt trong các mạng ở các khoảng cách
khác nhau và mỗi mạng biên được gán một chức năng tùy theo vị trí của nó trong mạng và

các tài ngun sẵn có. Mơ hình này rất phù hợp để đáp ứng tải cao điểm của mạng. Nhiều
nhà nghiên cứu đã nỗ lực triển khai các máy tính biên theo cách phân cấp. Ngồi ra cịn đề
xuất sự kết hợp giữa điện toán biên di động và cơ sở hạ tầng đám mây, do đó cung cấp cho
người dùng tiềm năng đáp ứng các u cầu tính tốn.
Mơ hình do phần mềm xác định
Số lượng thiết bị IoT dự kiến sẽ tăng lên 75 tỷ thiết bị. Việc quản lý các thiết bị lớn
như vậy sẽ rất cồng kềnh. SDN chia đơi mặt phẳng điều khiển và dữ liệu, do đó trở thành
yếu tố chính trong việc quản lý tính tốn biên cho IoT. Nhiều nhà nghiên cứu khác nhau đã
đề xuất việc triển khai tính tốn biên được xác định bằng phần mềm.
3. PHÂN TÍCH HIỆU SUẤT CỦA MỘT HỆ THỐNG IOT
Hiệu suất của một hệ thống IoT tổng thể được kiểm tra theo các khía cạnh sau: thời
gian truyền, sử dụng lưu trữ, sức mạnh xử lý, sử dụng băng thông, tiêu thụ năng lượng.
Hiệu suất của hệ thống IoT được cải thiện trong tất cả năm lĩnh vực bằng cách kết
hợp cơng nghệ điện tốn tiên tiến trong hệ thống IoT truyền thống.
3.1. Thời gian truyền
Hiệu suất của mạng phụ thuộc vào băng thông, độ trễ, độ tin cậy, ... Vì hầu hết các
ứng dụng IoT nhạy cảm với thời gian, việc sử dụng tính tốn biên làm giảm thời gian truyền.
Thời gian đáp ứng TR là tổng của thời gian truyền Tt và thời gian xử lý TP cũng được cải
thiện. Do đó, cải thiện QoS cho các ứng dụng phụ thuộc vào thời gian/thời gian thực như
phân lớp hoạt động của con người, ước tính đến chuyển động, phân tích video trực tiếp.
Đối với các hệ thống như vậy, đề xuất sử dụng các công nghệ đám mây và biên thơng minh
phân tán. Ngồi ra, tính tốn biên có thể cải thiện hiệu quả mạng bằng cách giảm tải quá
150


trình xử lý và lưu trữ. Loại truyền có thể được giảm bớt bởi các yếu tố như giảm thiểu độ
trễ, giảm u cầu băng thơng, giảm chi phí truyền dẫn.
3.2. Năng lượng
Các thiết bị IoT có một lượng tài nguyên và dung lượng pin hạn chế. Do đó, việc tính
tốn và tải dữ liệu lên nên được thực hiện cẩn thận để tránh lượng pin có hạn. Việc nhúng

cơng nghệ tiên tiến vào IoT sẽ dẫn đến việc tăng tuổi thọ của các thiết bị có thời lượng pin
hạn chế. Các kế hoạch giảm tải hiệu quả được kết hợp bởi các thiết bị tiên tiến để tăng tuổi
thọ mạng tổng thể. Thời gian truyền giảm cũng sẽ giúp nâng cao tuổi thọ của nút.
3.3. Sử dụng lưu trữ
Dịch vụ lưu trữ được cung cấp bởi đám mây là rất lớn. Bộ nhớ này được tập trung và
dựa trên đầu mạng. Để cải thiện hệ thống lưu trữ của mạng IoT, cần phải chuyển lưu trữ từ
lưu trữ tập trung sang tính tốn biên. Bộ nhớ được cung cấp trong các máy chủ biên được
phân phối một và điều này có thể được sử dụng để cung cấp hỗ trợ cho các nút biên để cân
bằng nhu cầu lưu trữ của chúng. Bộ lưu trữ dựa trên tính tốn biên này phải có các kỹ thuật
khơi phục, giảm tải và khả năng chịu lỗi.
3.4. Tính tốn
Nút biên có khả năng lưu trữ và tính tốn hạn chế so với các cảm biến đám mây (tính
tốn và lưu trữ khơng giới hạn). Kỹ thuật lập kế hoạch nhiệm vụ được quyết định trên cơ
sở các chính sách giá tính tốn và mức độ ưu tiên của dữ liệu.
Chia sẻ tính toán nhằm tăng hiệu quả, các máy chủ biên được điều chỉnh theo vị trí
của các nút tính tốn khác nhau. Hầu hết các thiết bị IoT ngày nay đều có khả năng tính
tốn hạn chế như giao tiếp M2M. Các loại thơng tin liên lạc này có thời gian phản hồi tối
thiểu. Khi thiết bị IoT cần nhiều tài nguyên hơn thì các tác vụ được chuyển sang máy chủ
đám mây nhỏ cung cấp hỗ trợ thêm để đáp ứng các yêu cầu của nó với độ trễ và băng thông
tối thiểu. Khi một số tác vụ cần thêm tài nguyên có sẵn ở mức M2M và mức biên thì nó sẽ
được tải lên máy chủ đám mây để xử lý. Độ trễ tổng thể sẽ tăng lên khi chuyển tác vụ hoặc
dữ liệu sang các máy chủ đám mây. Có một sự cân bằng giữa thời gian truyền và tính tốn.
Chính sách giá cả của mạng điện tốn biên cung cấp cho các nút tài ngun để tính
tốn và lưu trữ theo yêu cầu. Việc phân bổ tài nguyên cho các nút được thực hiện trên cơ

151


sở đăng ký với nhà cung cấp dịch vụ. Dựa trên số lượng nhà cung cấp dịch vụ, hai loại dịch
vụ được cung cấp cho người dùng (nhà cung cấp dịch vụ đơn lẻ, nhà cung cấp máy chủ).

4. THỬ THÁCH CỦA HỆ THỐNG IOT DỰA TRÊN BIÊN
Mặc dù có một số lợi thế trong việc sử dụng kiến trúc IoT dựa trên biên tích hợp,
nhưng có một số thách thức mà hệ thống tích hợp này phải đối mặt:
4.1. Hệ thống tích hợp
Điện tốn biên là một hệ thống phức tạp và không đồng nhất bao gồm các mạng, môđun xử lý và nền tảng đa dạng. Bên cạnh việc cung cấp một số lợi ích như mơi trường xử
lý đa dạng và thời gian thực, nó cịn gặp phải một số vấn đề khơng tương thích phát sinh từ
việc tích hợp các nền tảng khác nhau. Từ quan điểm lập trình, các ứng dụng được phát triển
trên một máy tính biên gặp rất nhiều khó khăn trong q trình xử lý, khi chúng được triển
khai trên các nền tảng cạnh khác nhau. Ngoài ra, các nút cạnh phải đối mặt với những thách
thức trong việc triển khai các chương trình phía đám mây trên biên.
Vì dữ liệu được các thiết bị IoT cảm nhận là lớn và được lưu trữ trong các máy chủ
lưu trữ đa dạng. Việc quản lý đặt tên của tài nguyên dữ liệu như cấp phát tài nguyên, đặt
tên tài nguyên trở thành một vấn đề khác. Các lược đồ đặt tên tài nguyên truyền thống như
DNS, URI khơng phù hợp với điện tốn biên và IoT.
Các kế hoạch đặt tên dựa trên IP khác không phù hợp với các hệ thống đa nguồn và
đa nhiệm như điện tốn biên vì chi phí của chúng.
4.2. Tích hợp tài ngun
Bằng cách tích hợp các cơng nghệ của IoT và điện toán biên, một trong những thách
thức là đưa ra các chính sách hiệu quả để tận dụng hết khả năng của hệ thống. Một thách
thức khác là hệ thống phải có các chính sách đấu giá được thiết lập tốt để có một mức độ
trừu tượng giữa người dùng và nhà cung cấp dịch vụ, điều này sẽ bảo vệ quyền riêng tư của
người dùng. Bảo mật thông tin đăng nhập của cả nhà cung cấp dịch vụ và người dùng sẽ là
cơ sở cho các chính sách khơng thiên vị và cơng bằng.
4.3. An ninh và bảo mật
Bản chất không đồng nhất của điện toán biên và IoT cung cấp giải pháp cho rất nhiều
thách thức. Tuy nhiên, giống như điện toán đám mây truyền thống, có một mối đe dọa về
bảo mật và quyền riêng tư trong hệ thống tích hợp này, ví dụ như tính xác thực của các nút
152



biên, tính khơng đồng nhất của các nút biên. Hơn nữa, bản chất phân tán của mạng IoT là
một thách thức khác đối với an ninh và bảo mật.
Ngoài ra, máy chủ biên phục vụ một nhóm thiết bị gây ra mối đe dọa cho dữ liệu
được lưu trữ và xử lý tại máy chủ biên và dễ bị tấn công hơn máy chủ đám mây. Một số nỗ
lực như bảo mật khác biệt cục bộ và bảo mật khác biệt với chất lượng cao là cần thiết phải
được nâng cao cho hệ thống điện toán biên dựa trên IoT.
Việc xác thực các cổng cũng là một trong những mối đe dọa lớn đối với hệ thống tính
tốn biên dựa trên IoT, vì người ta phải xác thực hệ thống ở các cấp độ khác nhau. Hơn
nữa, các máy chủ biên được quản lý bởi các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, điều này gây
khó khăn cho việc triển khai các chiến lược và chính sách bảo mật tương tự.
Bảo mật của hệ thống IoT, đặc biệt là dữ liệu bị xâm phạm trong quá trình truyền,
lưu trữ và xử lý.
4.3.1. Q trình truyền dữ liệu
Hệ thống điện tốn biên dựa trên IoT được triển khai trong nhiều môi trường mạng
không dây như mạng không dây di động, mạng Ultra-Dense và duy trì bảo mật trong các
tình huống như vậy mà không ảnh hưởng đến QoS là một nhiệm vụ đầy thách thức.
Đảm bảo thực hiện các chính sách bảo mật khác nhau trong quá trình truyền dữ liệu
giữa các nút nguồn và nút chìm là một trong những bước quan trọng nhất của mọi hệ thống
truyền thơng, vì nó giữ cho dữ liệu, cơ sở hạ tầng an toàn trước bất kỳ mối đe dọa bảo mật
nào. Một số kỹ thuật như mạng do phần mềm xác định có thể được sử dụng để đạt được
mức bảo mật mong muốn một cách hiệu quả.
4.3.2. Lưu trữ
Một lượng lớn dữ liệu đang được các thiết bị IoT cảm nhận và gửi đến các nút biên
để tính tốn và lưu trữ. Các kho lưu trữ được cung cấp bởi các nhà cung cấp bên thứ ba,
dẫn đến mối đe dọa cho sự an toàn của dữ liệu. Để giảm thiểu những vấn đề này, các kỹ
thuật khác nhau như mã hóa, kỹ thuật kiểm sốt truy cập tài ngun có thể được sử dụng
để bảo vệ dữ liệu.
4.3.3. Tính tốn
Trong điện toán IoT dựa trên biên, cần phải đảm bảo việc thực hiện các chính sách
bảo mật và an ninh trong q trình xử lý dữ liệu. Có nhiều phương pháp khác nhau để đảm

153


bảo sự an tồn của dữ liệu trong q trình tính tốn. Trong đó các nút biên được phân loại
là nhóm đáng tin cậy và khơng đáng tin cậy. Các nút biên đáng tin cậy được ủy quyền để
xử lý dữ liệu. Dữ liệu được thu thập bởi nút biên không đáng tin cậy được giảm tải cho các
nút đáng tin cậy để tính tốn.
Sự phân cấp của các mạng biên gây khó khăn cho việc quản lý và bảo mật dữ liệu.
Giải pháp dựa trên dịch vụ để bảo vệ các nút biên. Ngoài các kỹ thuật này, các nhà nghiên
cứu đã đề xuất các kỹ thuật khác như ngăn xếp nền tảng từ dưới lên (BUFS), honey Bot để
bảo vệ dữ liệu khỏi bất kỳ mối đe dọa nào.
4.4. Giao tiếp nâng cao
Một thách thức khác của hệ thống IoT trong tương lai là nhu cầu ngày càng tăng đối
với các dịch vụ có dung lượng lớn về băng thông, độ trễ tối thiểu, bảo mật cao và mật độ
thiết bị khổng lồ, ... Các mạng siêu dày đặc, massive MIMO (Multiple-input multipleoutput: kỹ thuật dựa trên nhiều anten để đồng thời cùng lúc truyền đa đường dữ liệu trong
mạng viễn thơng khơng dây), giao tiếp sóng milimet đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng
bằng cách cung cấp các tính năng giao tiếp đầy đủ về tốc độ dữ liệu và băng thông. Nhiều
nhà nghiên cứu khác nhau đã nghiên cứu những lợi ích của việc tích hợp IoT, điện toán
biên, đám mây và mạng 5G.
Việc sử dụng công nghệ truyền thông thế hệ tiếp theo (5G), trí tuệ nhân tạo với IoT
dựa trên lợi thế sẽ dẫn đến việc tăng cường hơn nữa các cơ sở hạ tầng thông minh như lưới
điện thông minh, thành phố thơng minh, ...
5. KẾT LUẬN
Điện tốn biên cung cấp hỗ trợ cho hệ thống IoT bằng cách cung cấp các dịch vụ khác
nhau cho các thiết bị IoT ở biên mạng. Trong bài báo này, phân tích đầy đủ các thơng số
QoS cho IoT dựa trên cạnh đã được trình bày. Mơi trường mới này cung cấp các tính năng
như hỗ trợ các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp và ứng dụng thời gian quan trọng, do đó cải
thiện hiệu quả tổng thể của các hệ thống thông minh. Các thông số được xem xét trong bài
tham luận là thời gian truyền, sử dụng bộ nhớ, công suất xử lý, sử dụng băng thông và tiêu
thụ năng lượng.

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. />154


[2]. />[3]. />[4]. />[5].
[6].
[7]. />
155