Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13813-1:2023 (hoàn toàn tương đương với ISO/IEC 21823-1:2019) về Internet vạn vật - Tính liên tác cho các hệ thống IoT - Phần 1: Khung liên tác được biên soạn nhằm thiết lập một khung kỹ thuật chuẩn hóa, hỗ trợ việc kết nối và trao đổi thông tin thông suốt giữa các thiết bị, hệ thống IoT khác nhau. Tiêu chuẩn này đóng vai trò định hình các nguyên tắc thiết kế, phát triển và vận hành hạ tầng công nghệ thông tin hiện đại tại Việt Nam.

Phạm vi và đối tượng áp dụng của tiêu chuẩn

Tiêu chuẩn này áp dụng đối với các tổ chức, doanh nghiệp và cá nhân tham gia vào quá trình nghiên cứu, phát triển, sản xuất, tích hợp và vận hành các thiết bị, giải pháp và hệ thống Internet vạn vật (IoT). Phạm vi của tiêu chuẩn tập trung vào việc giải quyết các thách thức về tính liên tác đa chiều, từ mức độ vật lý, cú pháp, ngữ nghĩa cho đến hành vi và chính sách giữa các thực thể IoT trong môi trường mạng kết nối phức tạp.

Khung về tính liên tác của các hệ thống IoT

Tính liên tác giữa các hệ thống IoT đòi hỏi việc xử lý đồng bộ và thích hợp trên nhiều phương diện khác nhau. Để hai thực thể IoT có thể liên tác thành công, thực thể sử dụng cần phải có khả năng phát hiện, kết nối và sử dụng thực thể đích thông qua các phương thức cụ thể:

• Sử dụng giao thức khám phá tự động để nhận diện các thiết bị và dịch vụ trong mạng.
• Sử dụng dịch vụ đăng ký tập trung hoặc phân tán để tra cứu thông tin thực thể.
• Cấu hình thủ công dựa trên các thông tin tĩnh đã được thiết lập và xác định trước về thực thể IoT đích.

Yêu cầu về siêu dữ liệu của thực thể IoT

Để thiết lập kết nối và tương tác hiệu quả, thực thể sử dụng cần nắm rõ các thông tin cốt lõi (siêu dữ liệu) của thực thể đích tại các điểm cuối và giao diện được cung cấp, bao gồm:

• Thông tin vận chuyển: Xác định rõ lớp vật lý và các giao thức truyền thông được sử dụng để truyền tải dữ liệu.
• Cấu trúc cú pháp: Định dạng và cấu trúc của dữ liệu được trao đổi giữa các bên để đảm bảo hệ thống có thể đọc hiểu chính xác.
• Ý nghĩa ngữ nghĩa: Định nghĩa rõ ràng về mặt ngữ nghĩa của dữ liệu, giúp các hệ thống hiểu đúng bản chất và ngữ cảnh của thông tin nhận được.
• Phương diện hành vi: Các quy tắc ứng xử, phản hồi và quy trình hoạt động của thực thể IoT đối với từng thao tác trên giao diện.
• Yếu tố chính sách: Các quy định pháp lý, bảo mật, quyền riêng tư và chính sách sử dụng áp dụng cho thực thể IoT.

Phân tách giao diện chức năng và giao diện quản lý

Một thực thể IoT thông thường sẽ hiển thị nhiều giao diện riêng biệt trên các điểm cuối khác nhau. Tiêu chuẩn nhấn mạnh việc phân tách rõ ràng giữa:

• Giao diện chức năng: Nơi cung cấp các khả năng, dịch vụ và nhiệm vụ cốt lõi của thực thể IoT.
• Giao diện quản lý: Cho phép thực hiện các tác vụ kiểm soát, cấu hình, giám sát và bảo trì thiết bị một cách độc lập.

Tính liên tác của giao diện chức năng và giao diện quản lý có thể hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau, phục vụ cho các đối tượng sử dụng khác nhau.

Giải quyết sự không tương thích giữa các thực thể IoT

Trong thực tế, các thực thể IoT có thể được thiết kế đồng bộ để tương tác trực tiếp hoặc sử dụng chung các giao diện tiêu chuẩn hóa. Tuy nhiên, giá trị cốt lõi của khung liên tác nằm ở việc giải quyết các trường hợp có sự không khớp (mismatch) về truyền tải, cú pháp, ngữ nghĩa hoặc hành vi giữa thực thể sử dụng và thực thể đích. Khung liên tác cung cấp các phương pháp luận và giải pháp kỹ thuật để bắc cầu, chuyển đổi và khắc phục các điểm không tương thích này, đảm bảo hệ thống vẫn vận hành thông suốt.

Mô hình hạ tầng IoT tổng thể ở mức cao

Tiêu chuẩn phác thảo mô hình kiến trúc hạ tầng IoT tổng thể nhằm định hướng cho việc tích hợp hệ thống quy mô lớn:

• Tích hợp đa hệ thống: Các hệ thống IoT riêng lẻ (ví dụ: Hệ thống A, B, C) có thể kết nối và trao đổi dữ liệu trực tiếp với nhau thông qua cơ chế RAID tích hợp trong từng hệ thống.
• Liên kết theo chiều dọc và chiều ngang: Các hệ thống IoT chuyên ngành khác nhau có thể được tích hợp thông qua các nền tảng IoT ở nhiều cấp độ tổ chức khác nhau, từ cấp độ doanh nghiệp, tập đoàn cho đến cấp tỉnh, quốc gia và toàn cầu.
• Tương tác với dịch vụ bên thứ ba: Hệ thống IoT không chỉ hoạt động nội bộ mà còn có khả năng truy cập và tương tác trực tiếp với các dịch vụ bên ngoài như tài chính - ngân hàng, y tế, thanh toán điện tử thông qua các cổng kết nối IoT (IoT gateways) đóng vai trò là điểm truy cập liên tác.

Hệ thống tài liệu tham khảo kỹ thuật liên quan

Để xây dựng và vận hành khung liên tác này, tiêu chuẩn viện dẫn và liên kết chặt chẽ với các tiêu chuẩn quốc tế uy tín khác bao gồm:

• TCVN 13055 (ISO/IEC 19941) về tính liên tác và tính khả chuyển trong điện toán đám mây.
• Khung về tính liên tác Châu Âu (EIF).
• ISO/IEC 19464 về đặc tả giao thức hàng đợi thông điệp nâng cao (AMQP) v1.0.
• ISO/IEC 20922 về vận chuyển từ xa hàng đợi thông điệp (MQTT) v3.1.1.
• ISO/IEC 21778 về cú pháp trao đổi dữ liệu JSON.
• ISO/IEC 8824 về ký hiệu cú pháp trừu tượng một (ASN.1).

Hiệu lực thi hành

Hiện tại, thông tin chi tiết về ngày ban hành chính thức, ngày có hiệu lực áp dụng cũng như tình trạng hiệu lực hiện thời của Tiêu chuẩn quốc gia TCVN 13813-1:2023 chưa được cập nhật cụ thể trong văn bản trích xuất này.