Thu thập dữ liệu là một khía cạnh quan trọng của hệ thống IoT , vì nó liên quan đến việc thu thập, thu thập và xử lý dữ liệu từ nhiều cảm biến và thiết bị khác nhau. Dưới đây là một số kỹ thuật thu thập dữ liệu phổ biến được sử dụng trong IoT :
- Cảm biến đến cổng : Theo phương pháp này, các cảm biến được kết nối trực tiếp với thiết bị cổng, thường sử dụng kết nối có dây hoặc không dây như USB , Ethernet, Wi-Fi hoặc Bluetooth. Cổng thu thập dữ liệu từ các cảm biến và liên lạc với nền tảng IoT hoặc máy chủ đám mây để xử lý và phân tích thêm.
- Mạng cảm biến không dây (WSN) : WSN bao gồm nhiều cảm biến được kết nối không dây với một trung tâm hoặc cổng trung tâm. Các cảm biến giao tiếp với trung tâm bằng các giao thức như Zigbee, Z-Wave hoặc Bluetooth Low Energy (BLE). Trung tâm hoạt động như một công cụ tổng hợp dữ liệu và truyền dữ liệu được thu thập đến nền tảng IoT.
- Điện toán biên : Điện toán biên liên quan đến việc xử lý dữ liệu ở rìa mạng, gần nguồn dữ liệu hơn thay vì gửi dữ liệu đến máy chủ đám mây tập trung. Theo cách tiếp cận này, các cảm biến được trang bị khả năng xử lý, cho phép tiền xử lý, lọc và phân tích dữ liệu ngay tại thiết bị biên. Điều này làm giảm độ trễ, tiết kiệm băng thông và cho phép đưa ra quyết định theo thời gian thực. Các thiết bị biên có thể giao tiếp với đám mây để lưu trữ hoặc truyền dữ liệu tổng hợp.
- MQTT (Truyền tải từ xa xếp hàng tin nhắn) : MQTT là một giao thức nhắn tin đăng ký và xuất bản nhẹ thường được sử dụng trong IoT. Các cảm biến hoặc thiết bị biên xuất bản dữ liệu tới nhà môi giới tin nhắn và những người đăng ký quan tâm có thể sử dụng dữ liệu đó. MQTT hỗ trợ giao tiếp hiệu quả và đáng tin cậy giữa các thiết bị, khiến nó phù hợp với môi trường IoT hạn chế về tài nguyên.
- API RESTful: Chuyển trạng thái đại diện (REST) là một kiểu kiến trúc phần mềm sử dụng các phương thức HTTP tiêu chuẩn ( GET , POST , PUT , DELETE ) để tương tác với các tài nguyên. Các thiết bị IoT có thể hiển thị API RESTful , cho phép các thiết bị hoặc ứng dụng khác truy xuất hoặc gửi dữ liệu bằng các yêu cầu HTTP. Cách tiếp cận này được sử dụng rộng rãi để thu thập và tích hợp dữ liệu IoT với các dịch vụ web.
- Lưu trữ dữ liệu theo chuỗi thời gian : IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu được đóng dấu thời gian. Cơ sở dữ liệu chuỗi thời gian, chẳng hạn như InfluxDB hoặc Prometheus, được tối ưu hóa để lưu trữ và truy vấn dữ liệu chuỗi thời gian một cách hiệu quả. Các cơ sở dữ liệu này cung cấp các tính năng như nén dữ liệu, chính sách lưu giữ và chức năng tổng hợp, khiến chúng phù hợp để lưu trữ dữ liệu cảm biến IoT.
- Xử lý trước và lọc dữ liệu : Dữ liệu cảm biến thô thường yêu cầu xử lý trước và lọc trước khi phân tích. Các kỹ thuật như giảm nhiễu, phát hiện ngoại lệ, nội suy dữ liệu và trích xuất đặc trưng có thể được áp dụng để cải thiện chất lượng dữ liệu và giảm nhiễu hoặc thông tin không liên quan.
- Nén và tối ưu hóa dữ liệu: Việc triển khai IoT thường gặp phải các hạn chế về băng thông và lưu trữ hạn chế. Các kỹ thuật nén dữ liệu, chẳng hạn như thuật toán nén không mất dữ liệu hoặc nén mất dữ liệu, có thể được áp dụng để giảm kích thước dữ liệu mà không làm mất thông tin đáng kể. Điều này giúp truyền tải và lưu trữ dữ liệu hiệu quả.
Nhìn chung, việc thu thập dữ liệu trong IoT bao gồm việc lựa chọn các giao thức truyền thông phù hợp, thiết kế cơ chế thu thập dữ liệu hiệu quả, triển khai các kỹ thuật tiền xử lý dữ liệu và đảm bảo khả năng tương thích giữa các thiết bị và nền tảng để tích hợp và phân tích dữ liệu liền mạch.
CHIA SẺ
