Tóm tắt lý thuyết môn IoT và ứng dụng | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

IoT CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
IoT  Hệ thống các sensors, indentifiers, software giao tiếp internet. Kiến trúc:
Đơn giản: Thiết bị  Cloud server
Phân cấp: Thiết bị  Trung gian Fog/Edge node, gateway)  Server
Tương lai: Things kết nối trực tiếp.
4 trụ cột: Connection, Collection, Computation, Creation Công nghệ:
Phần cứng: Máy tính nhúng, sensors, wearable
Truyền thông: Giao thức… Phân tích dữ liệu Cloud Platform Ứng dụng… Thách thức: Riêng tư, bảo mật Kết nối Khai thác
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IOT 1. Thiết bị
Thiết bị IoT  Device  Sensors Sensor  Device  Cloud
Things  Đơn vị xử lý, có thể kết nối Internet để trao đổi data vs cloud
Things  Smart/Connected Device
Data cung cấp  Metadata  Telemetry (data thu thập)  State (trạng thái thiết bị)
Metadata: ít thay đổi, Telemetry: chỉ đọc từ sensor, State: có thể thay đổi
Thiết bị có thể bao gồm 1 nhóm thiết bị, tùy tình huống.
2. Chuẩn truyền thông
NFC rất gần  Bluetooth  Wifi 3. Giao thức IoT 1
HTTP/HTTPS Hyper Text Transfer Protocol)
GET Lấy dữ liệu từ server, data trong URL
POST Gửi dữ liệu lên server, data trong request body Một số mã code: 200 OK 404 Không tìm thấy 502
MQTT Message Queuing Telemetry Transport):
Sử dụng băng thông thấp, độ tin cậy cao, hđ trong đg truyền ko ổn định Mô hình publish/subcribe
Gồm: Broker Server)  Device Client)
Client → đăng ký kênh → subcribe
Client khác → gửi lên kênh (publish)  Các client đã đk nhận được QoS
QoS0 Client/Broker gửi 1 lần, xác nhận  TCP/IP
QoS1  1 lần xác nhận
QoS2 Bắt tay 4 bước, bên nhận nhận 1 lần
AMQP Advanced Message Queue Protocol):
Dùng hàng đợi, VD RabbitMQ
RabbitMQ Trung gian, lưu trữ và điều phối message giữa gửi (producer) và nhận (consumer) IoT 2
Direct: Định tuyến theo routing key khớp chính xác.
Topic: Định tuyến theo pattern (wildcard).
Fanout: Phát broadcast: gửi message đến tất cả Queue đã bind.
Headers: Định tuyến dựa trên header của message (key–
Producer gửi message vào value). Exchange
RabbitMQ đặc biệt phù hợp với IoT vì:
Exchange định tuyến message dựa trên rule
Xử lý bất đồng bộ (thiết bị gửi xong không cần chờ)
Message được chuyển vào
Chịu tải tốt khi có nhiều thiết bị Queue Dễ mở rộng consumer
Consumer lấy message từ Queue để xử lý 4. Cloud Platform
IoT phải scaling  Tính toán phân tán  Fog/Edge computing
Edge computing: Xử lý tại biên IoT device) → gửi data đã xử lý lên cloud Một số nền tảng: Google Cloud IoT
4 phần gather (thu thập) → ingest (tiếp nhận) → process (xử lý) → analysis (phân tích)
Gathering xảy ra trên device + sensor.
Cloud IoT Edge: Có thể thực hiện gathering.
CHƯƠNG 3: LẬP TRÌNH IOT 1. Thiết bị
Hiệu năng thấp: 8-bit, không OS
Hiệu năng trung bình: 32-bit, OS đơn giản, có thể có wifi
Hiệu năng cao: 32/64-bit, có thể dùng thêm framework 2. Web API
RESTful API, REST  Representational State Transfer → tiêu chuẩn web API IoT 3
Dựa trên HTTP, sử dụng GET/POST/PUT/DELETE  C/R/U/D 3. IoT Platform
Hỗ trợ các công đoạn: collect, ingest, storage, trình bày, phân tích
VD Thingsboard → open-source, để collect, process, visulize data, quản lý device
CHƯƠNG 4: AN TOÀN IOT 1. Nguy cơ
Capture: Thu thập, ăn cắp thông tin.
Disrupt: Từ chối dịch vụ, phá hủy, ngắt/dừng hệ thống.
Manipulate: Can thiệp, thay đổi dữ liệu/định danh. 2. Yêu cầu:
Confidentially: Chỉ bên nhận đọc.
Availability: Truyền nhận luôn sẵn sàng.
Integrity: Toàn vẹn, chính xác dữ liệu.
Authenticity: Bên gửi xác thực được bên nhận, chỉ bên nhận được cho phép mới truy cập.
3. Các dạng tấn công
Fake Control Server: IoT Device gửi đến server của attacker Attack on device open ports:
Thiết bị IoT mở trực tiếp port ra Internet
Hacker scan Internet  Phát hiện port  Kết nối trực tiếp device Attack on server open ports:
Hacker kết nối Control Server  Gửi lệnh xuống toàn bộ device
Steal Credential: Đánh cắp thông tin xác thực.
Inject bad config or firmware: Đẩy mã độc xuống device
Sniff data on private net: Vào mạng nội bộ, nghe lén IoT 4
CHƯƠNG 5: HỆ THỐNG IOT
Project nhóm, không có lý thuyết. IoT 5