NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG NỀN TẢNG ĐIỆN TOÁN BIÊN MÃ NGUỒN MỞ EDGEX FOUNDRY CHO HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN - GIÁM SÁT IOT DỰA TRÊN LORA
DOI:
https://doi.org/10.59266/houjs.2025.734Từ khóa:
EdgeX Foundry, LoRa, IoT, điện toán biên, điều khiển - giám sát, dịch vụ thiết bịTóm tắt
Bài báo này trình bày về một nghiên cứu và triển khai giải pháp hệ thống Internet vạn vật (IoT) điều khiển - giám sát, dựa trên công nghệ LoRa và nền tảng điện toán biên mã nguồn mở EdgeX Foundry. Mục tiêu cốt lõi của công trình là xây dựng một hệ thống có khả năng thu thập, lưu trữ, xử lý và tự động thực thi các quy tắc nghiệp vụ ngay tại biên, đồng thời dễ dàng tích hợp với các dịch vụ đám mây. Chúng tôi đã phát triển một dịch vụ thiết bị LoRa tùy chỉnh, được tích hợp vào EdgeX, để đảm bảo khả năng kết nối với các thiết bị LoRa chuyên biệt. Kết quả từ thực nghiệm cho thấy hệ thống hoạt động ổn định, với dữ liệu được thu thập và xử lý một cách hiệu quả; độ trễ trung bình cho các tác vụ tại biên được ghi nhận dưới 30ms. Hơn nữa, việc triển khai hệ thống trên Raspberry Pi đã minh chứng tính khả thi và hiệu suất cao của giải pháp điện toán biên trong các môi trường IoT có tài nguyên hạn chế, thể hiện qua mức tiêu thụ CPU và RAM rất thấp.
Tài liệu tham khảo
[1]. Andriulo, F. C., Fiore, M., Mongiello, M., Traversa, E., & Zizzo, V. (2024). Edge Computing and Cloud Computing for Internet of Things: A Review. Informatics, 11(4), Article 4. https:// doi.org/10.3390/informatics11040071
[2]. Docker Compose. (100 C.E., 58:30 + +0100). Docker Documentation. https://docs.docker.com/compose/
[3]. EdgeX Foundry Project. (n.d.). GitHub. Retrieved June 30, 2025, from https:// github.com/edgexfoundry
[4]. Edgexfoundry/device-sdk-go. (2025). [Go]. EdgeX Foundry Project. https:// github.com/edgexfoundry/device-sdk- go (Original work published 2018)
[5]. EMQX Overview | EMQX Docs. (n.d.). Retrieved June 30, 2025, from https:// docs.emqx.com/en/emqx/latest/
[6]. Foundation, T. L. (n.d.). EdgeX Foundry | #1 Open Source Edge Platform. Https://Www.Edgexfoundry.Org. Retrieved June 30, 2025, from https://www.edgexfoundry.org
[7]. Gaffurini, M., Flammini, A., Ferrari, P., Fernandes Carvalho, D., Godoy, E. P., & Sisinni, E. (2024). End-to-End Emulation of LoRaWAN Architecture and Infrastructure in Complex Smart City Scenarios Exploiting Containers. Sensors, 24(7), Article 7. https://doi. org/10.3390/s24072024
[8]. Hitimana, E., Bajpai, G., Musabe, R., Sibomana, L., & Jayavel, K. (2022). Containerized Architecture Performance Analysis for IoT Framework Based on Enhanced Fire Prevention Case Study: Rwanda. Sensors, 22(17), Article 17. https://doi. org/10.3390/s22176462
[9]. Kong, L., Tan, J., Huang, J., Chen,G., Wang, S., Jin, X., Zeng, P., Khan, M., & Das, S. K. (2022). Edge-computing-driven Internet of Things: A Survey. ACM Comput. Surv., 55(8), 174:1-174:41. https://doi. org/10.1145/3555308
[10]. LoRa PHY | Semtech—What Is Lora | Semtech. (n.d.). Retrieved June 30, 2025, from https://www.semtech.com/ lora/what-is-lora
[11]. Milani, S., Chatzigiannakis, I., Garlisi, D., Fraia, M. D., & Pisani, P. (2023). Enabling Edge processing on LoRaWAN architecture. Proceedings of the 29th Annual International Conference on Mobile Computing and Networking, 1–3. https://doi. org/10.1145/3570361.3614074
[12]. (PDF) A Study of LoRa: Long Range & Low Power Networks for the Internet of Things. (2025). ResearchGate. https:// doi.org/10.3390/s16091466
[13]. State of IoT 2024: Number of connected IoT devices growing 13% to 18.8 billion globally. (2024, September 3). IoT Analytics. https://iot-analytics.com/number-connected-iot-devices/
[14]. What is Docker? (200 C.E., 26:47 + +0200). Docker Documentation. https://docs.docker.com/get-started/ docker-overview/
[15]. Zhong, C., & Nie, X. (2024). A novel single-channel edge computing LoRa gateway for real-time confirmed messaging. Scientific Reports, 14(1), 8369. https://doi.org/10.1038/s41598-024-59058-8
