De 7 Essentiële Lagen van IoT: Een Complete Oplossing Bouwen

Zelfs als een van de meest trendende en invloedrijke technologieën van zijn tijd, kennen mensen de technologie van Internet of Things zelden in diepte. Terwijl het algemene kennis is dat deze technologie assisteert in de creatie van een geïntegreerd netwerk van apparaten, weten niet veel mensen hoe de data echt van de eind-dingen naar hun mobiele telefoons reist.

Er zijn verschillende artikelen online over de manier waarop IoT werkt en de componenten of lagen die de architectuur vormen. Terwijl de meerderheid van hen waar is, geeft slechts een handvol hen het exacte plaatje achter de schermen voor een IoT-systeem.

Om de werking van een end-to-end IoT-systeem volledig te begrijpen, is het belangrijk te weten dat er 7 cruciale lagen zijn waarop het opereert. Hier is een lijst van al deze 7 lagen samen met hun functies in een IoT-systeem.

1) Sensoren:

Sensoren en andere data-verzamelende apparaten vormen de initiële laag van elk IoT-systeem. Ze zijn de interface tussen de echte en digitale wereld en zijn verantwoordelijk voor het converteren van analoge naar digitale signalen. Er zijn verschillende sensorische apparaten zoals meters, sensoren, probes, meters, en actuatoren die parameters zoals temperatuur, afstand, locatie, vochtigheid, etc. kunnen lezen. Deze apparaten worden op eindpunten (dingen) geïnstalleerd en verzamelen vereiste parameters in de vorm van ruwe data.

2) Sensoren-naar-Gateway Netwerk:

Deze laag is de eerste netwerklaag van elk IoT-systeem. Het is verantwoordelijk voor de transmissie van data van de 1e laag (sensoren) naar de 3e laag (gateways). De data wordt overgedragen van sensoren naar gateways via een specifiek communicatieprotocol met zijn unieke regels, syntax, semantiek, en synchronisatiestandaarden.

De data-overdracht kan alleen plaatsvinden als zowel de sensoren als de gateway het transmissieprotocol ondersteunen. Enkele veelvoorkomende protocollen die gebruikt worden voor het verbinden van sensoren met gateways zijn BLE, LoRaWAN, ZigBee, en Sigfox.

3) Gateways:

Gateways zijn data-aggregatoren die data van de sensoren verzamelen en naar een backend-systeem sturen. Ze zijn eigenlijk routers of modems die fungeren als een interface tussen de lokale sensor-omgeving en het internet. Ze verzamelen data van sensoren binnen hun bereik en transmitteren het naar een data-ingestie-platform.

De behoefte aan gateways en sensor-naar-gateway-netwerken wordt geëlimineerd als het sensorische apparaat zelf een ingebouwde gateway heeft of in andere termen in staat is om data over grote afstanden op zichzelf te transmitteren. In zo'n geval vereist het sensorische apparaat alleen data te lezen en naar een backend-systeem te sturen.

4) Gateways-naar-Internet Netwerk:

Vergelijkbaar met het sensor-naar-gateway-netwerk, faciliteert dit netwerk de transmissie van data van gateway naar het internet/backend-systemen. Dit netwerk kan zich uitstrekken over een wijd gebied wat de transmissie van data naar verafgelegen locaties mogelijk maakt. De protocollen die doorgaans gebruikt worden voor zo'n wijdverspreid netwerk zijn ethernet, Wi-Fi, satelliet, of cellulair.

5) Data-ingestie en Informatieverwerking:

In deze laag wordt de ruwe data verzameld van de vorige 4 lagen omgezet in betekenisvolle informatie. De data wordt in de meeste gevallen opgeslagen in cloud-opslag en benaderd via het backend-systeem van een mobiele app of webapplicatie. De geïngeste data wordt verwerkt via geavanceerde analytics en andere verwerkingssystemen in waarde-toegevoegde informatie wat op de schermen van de gebruiker wordt weergegeven.

6) Internet-naar-Gebruiker Netwerk:

Dit is de finale netwerklaag van elk end-to-end IoT-systeem. De ruwe data opgeslagen in het cloud-systeem wordt door dit netwerk opgeroepen en op het scherm van de gebruiker weergegeven in de vorm van waarde-toegevoegde informatie. De protocollen die doorgaans gebruikt worden voor het benaderen van data van cloud-opslagsystemen zijn internet, ethernet, en Wi-Fi.

7) Waarde-toegevoegde Informatie:

Deze finale laag fungeert als de frontend van het gehele IoT-systeem. De verzamelde data en waarde-toegevoegde informatie wordt op het scherm van de gebruikers weergegeven, wat hen in staat stelt de parameter met betrekking tot het activum dat ze willen monitoren te traceren. De informatie kan weergegeven worden in de vorm van cijfers, grafieken, waarschuwingen, of diagrammen; wat de gebruiker in staat stelt nuttige inzichten af te leiden en slimme beslissingen te nemen.

De informatie kan benaderd worden van elk slim apparaat zoals een smartphone of desktop via een uniek IoT-platform dat afgestemd is met functies zoals real-time waarschuwingsystemen, analytics, en remote monitoring.

CONCLUSIE:

Evident is het geen makkelijke taak om op al deze lagen te werken en een uitgebreide IoT-oplossing te creëren die in ieders zak past. Er zijn veel complicaties geassocieerd met het kiezen van protocollen die effectief data kunnen verzamelen en doorsturen tussen opeenvolgende lagen. Bovendien kan het ontwikkelen van zo'n architectuur de IoT-oplossing rigide maken en zijn vermogen om goed te schalen verminderen.

Wij bij Biz4Intellia hebben daarom kosteneffectieve COTS Internet of Things-oplossingen ontwikkeld die overal gemakkelijk geïmplementeerd kunnen worden. Onze oplossing kan op elk communicatieprotocol werken en ondersteunt alle 7 lagen van IoT-architectuur. Klik hier om meer te weten over onze pre-geconfigureerde IoT-oplossingen in detail.