Tổng quan về hệ thống platform OM2M trong Internet of Things

Tổng quan

Internet of Things (IoT) là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet. Hiện nay, IoT không còn là một khái niệm mới trong các diễn đàn công nghệ hiện đại. Những lợi ích to lớn mà IoT mang lại cho sự phát triển kinh tế, phục vụ cuộc sống khiến cho IoT đã, đang và sẽ là xu hướng của công nghệ trong những năm tiếp theo. Nói chung IoT là khi tất cả mọi thứ đều được kết nối với nhau qua mạng Internet, ngừoi dùng có thể kiểm soát mọi đồ vật của mình qua mạng mà chỉ bằng một thiết bị thông minh, chẳng hạn như smartphone, tablet, PC hay thâm chí là bằng chiếc smartwatch. Với sự phát triển của nhà thông minh, TV thông minh, tủ lạnh thông minh, ... IoT từ đó càng ngày phát triển càng mạnh mẽ.

Thách thức hiện nay đối với IoT

• An ninh mạng cần được chú trọng nâng cao: Khi các tổ chức, cơ sở hạ tầng và dịch vụ ngày càng liên kết chặt chẽ với nhau thì thiệt hại và tác động của các cuộc tấn công mạng ngày càng nghiêm trọng trên quy mô lớn hơn. Các tổ chức muốn tận dụng IoT không thể tiếp cận an ninh như một giải pháp đến sau mà phải là nền tảng trong chiến lược IoT của họ. Do đó, cần phải có tầm nhìn trên toàn bộ hệ thống mạng và bám vào thông tin an ninh toàn cầu để đưa ra quyết định tốt hơn trong khi đảm bảo được khả năng có thể ngăn chặn và khắc phục các mối đe dọa trước, trong và sau các cuộc tấn công.
• Thời lượng hoạt động của pin: Cấp nguồn cho các thiết bị trong hệ thống IoT và mạng kết nối chúng cũng là một trong những vấn đề cần phải giải quyết, đặc biệt là với các thiết bị không được cấp nguồn trực tiếp như đồng hồ đo nước, vật nuôi, cây trồng…. Việc cấp nguồn cho các thiết bị cảm ứng này sẽ làm gia tăng đáng kể chi phí, kích thước của thiết bị và đôi khi là cần những công nghệ cấp nguồn mới tốn kém.
• Tính riêng tư của người dùng: Cùng với những tiềm năng ứng dụng to lớn, IoT cũng làm dấy lên mối lo ngại về vấn đề tính riêng tư của các dữ liệu cá nhân. Các thông tin trong thời gian thực về vị trí vật lý, hay các thông tin cập nhật về cân nặng, huyết áp, tình trạng sức khỏe, thói quen… có thể được sử dụng bởi các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Người dùng có thể được sử dụng các ứng dụng với mức phí rẻ song các thông tin này có thể sẽ được nhà cung cấp bán cho bên thứ ba để phục vụ quảng cáo hay một mục đích kinh doanh khác. Điều này làm gia tăng sự lo ngại về tính riêng tư của mỗi người.

Tổng quan về OM2M

Dự án Eclipse OM2M phát triển được khới sướng bởi LASS-CNRS, là một chương trình mã nguồn miến cho chương trình dễ mở rộng thông qua các plugin. Nó được xây dựng như một sản phẩm của Eclipse sử dụng Maven và Tycho. Mỗi plugin cung cấp một chức năng cụ thể và có thể cài đặt được từ xa như bắt đầu, dừng lại, cập nhật, gỡ bỏ cài đặt mà không phải khởi động lại.

Các đặc điểm của OM2M

• Platform: OM2M được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn oneM2M và SmartM2M. Nó cung cấp một dịch vụ ngang hàng Common Service Entity (CSE) có thể triên khai trong máy chủ M2M, một gateway, hoặc một thiết bị. Mỗi CSE cung cấp ứng dụng Enablement, Security,Triggering, Notification, Persistency, Device Interworking, Device Management …
• Restful API: OM2M sử dụng quy trình của RESTful API để xác thực, khai phá tài nguyên, đăng kí các ứng dụng, quản lý container, giao tiếp đồng bộ và không đồng bộ, ủy quyền truy cập, tổ chức nhóm và nắm bắt các mục tiêu.

Các thành phần trong OM2M

• org.eclipse.om2m.binding.coap: xây dựng CoAP là một giao thức truyền tải tài liệu. Không giống như HTTP, CoAP được thiết kế cho nhu cầu các thiết bị ràng buộc. Truyền tài những gói tin nhỏ hơn trên UDP
• org.eclipse.om2m.binding.http: xây dựng giao thức truyền tải HTTP, truyền tải những goi tin có nội dung lớn trên TCP/IP
• org.eclipse.om2m.binding.service: Xác nhận những yêu cầu REST từ service
• org.eclipse.om2m.core: plugin xử lý và điều phối chính của chương trình
• org.eclipse.om2m.ipu: xây dựng IPU điều phối hoạt động giao tiếp giữa các proxy
• org.eclipse.om2m.site.mn-cse: chứa thư mục build được chạy trên thiết bị gateway
• org.eclipse.om2m.site.in-cse: chứa thư mục build được chạy trên server
• org.eclipse.om2m.webapp.resourcesbrowser: xây dựng trình quản lý ứng dụng tham gia vào mạng M2M qua trình duyệt.

Nền tảng dịch vụ OM2M

OM2M cung cấp một API RESTful để trao đổi dữ liệu JSON/XML thông qua các kết nối không đáng tin cậy trong môi trường phân phối cao. Nó cung cấp một kiến trúc modular chạy phía trên của lớp OSGi như thể hiện ở hình dưới. OM2M cung cấp một CSE linh hoạt có thể được triển khai trong một mạng M2M, một gateway, hoặc một thiết bị. Mỗi CSE gồm một tập hợp các plugin nhỏ, mỗi phần trong đó thực hiện một chức năng cụ thể. Một plugin có thể được cài đặt từ xa , bắt đầu, cập nhật và gỡ cài đặt mà không phải khởi động lại. Nó cũng có thể phát hiện việc bổ xung hoặc loại bỏ các dịch vụ thông qua đăng ký dịch vụ và thích ứng phù hợp cho việc mở rộng CSE. CORE là plugin chính được triển khai tại mỗi CSE. Nó cung cấp dịch vụ giao thức độc lập để xử lý yêu cầu REST. Plugin này sẽ lập bàn đồ thông tin liên lạc cụ thể để có thể thêm vào hỗ trợ nhiều giao thức ràng buộc như HTTP và CoAP. OM2M có thể được mở rộng với các plugin lập bản đồ quản lý thiết bị cụ thể thực hiện cập nhật phần mềm cho máy bằng cách dùng lại các giao thức hiện có như OMA-DM và BBF TR-069. Nó cũng có thể được mở rộng bằng cách bổ xung liên kết mạng proxy khác nhau để cho phép giao tiếp liền mạch với các thiết bị như phidgets, zigbee, Các giao thức TLS-PSK được dùng để bảo đảm thông tin liên lạc M2M dựa trên pre-shared keys. Một plugin mới dựa trên mô hình được thiết kế nhằm tăng cường phát hiện tài nguyên OM2M và khả năng tự cấu hình.