Cũng giống như các Gateway truyền thống trong mạng, các IoT Gateway hoạt động giống như cầu nối. Chúng ta có thể hiểu IoT Gateway là một thiết bị đóng vai trò là điểm kết nối giữa đám mây và các thiết bị điều khiển, cảm biến và các thiết bị thông minh,… Tất cả dữ liệu di chuyển lên đám mây hoặc ngược lại sẽ đi qua gateway này. IoT gateway thông thường sẽ là một thiết bị phần cứng chuyên dụng, có thiết kế linh hoạt, chịu được môi trường khắc nghiệt.
Một số cảm biến tạo ra hàng chục nghìn điểm dữ liệu mỗi giây. Gateway cung cấp một nơi để xử lý trước dữ liệu đó cục bộ ở rìa trước khi gửi dữ liệu đó lên đám mây. Khi dữ liệu được tổng hợp, tóm tắt và phân tích chiến thuật ở rìa, nó sẽ giảm thiểu khối lượng dữ liệu cần được chuyển tiếp lên đám mây, điều này có thể ảnh hưởng lớn đến thời gian phản hồi và chi phí truyền mạng.
IoT Gateway đóng vai trò là điểm kết nối giữa đám mây và các thiết bị điều khiển, cảm biến và các thiết bị thông minh
Một lợi ích khác của IoT Gateway là nó có thể cung cấp bảo mật bổ sung cho mạng IoT và dữ liệu mà nó vận chuyển. Bởi vì gateway quản lý thông tin di chuyển theo cả hai hướng, nó có thể bảo vệ dữ liệu di chuyển lên đám mây khỏi bị rò rỉ và các thiết bị IoT không bị xâm nhập bởi các cuộc tấn công độc hại từ bên ngoài với các tính năng như phát hiện giả mạo, mã hóa, trình tạo số ngẫu nhiên phần cứng và công cụ mã hóa.
Các thiết bị IoT kết nối với IoT Gateway bằng cách sử dụng các chế độ truyền không dây tầm ngắn như Bluetooth LE, Zigbee, Z-wave hoặc tầm xa như LTE, LTE-M, WiFi, sau đó nó liên kết chúng với Internet (Đám mây công cộng) qua Ethernet LAN hoặc WAN cáp quang (HDLC/PPP).
IoT Gateway hiểu các chế độ truyền này và giao thức dữ liệu (MQTT, CoAP, AMQP, DDS, Websocket) và có thể dịch chúng sang các giao thức khác mà hệ thống dữ liệu cần.
Các chức năng chính của IoT Gateway
- Tạo điều kiện giao tiếp với các thiết bị cũ hoặc không có kết nối internet.
- Bộ nhớ đệm dữ liệu, caching và media streaming.
- Xử lý trước dữ liệu (data pre-processing), làm sạch, lọc và tối ưu hóa.
- Tổng hợp dữ liệu thô.
- Liên lạc Device-to-Device / Machine-to-Machine.
- Tính năng kết nối mạng và lưu trữ dữ liệu trực tiếp.
- Trực quan hóa dữ liệu và phân tích dữ liệu cơ bản thông qua các ứng dụng IoT Gateway.
- Tính năng lịch sử dữ liệu ngắn hạn.
- Bảo mật – quản lý truy cập người dùng và các tính năng bảo mật mạng.
- Quản lý cấu hình thiết bị.
- Chẩn đoán hệ thống.