Chương 1: Giới thiệu chung Chương này trình bày tổng quan về mạng Internet of Thing, tổng quan về thiết bị nhúng, và Raspberry Pi. Nội dung chương đi sâu vào phân tích tình hình, mức độ phát triển, ảnh hưởng của IoT cũng như thiết bị nhúng. Từ đó chúng ta thấy rang mức độ nghiêm trong, cấp thiết của van dé an toàn bảo mật cho các thiết bị này. Chương 2: Hệ thống phát hiện xâm nhập Chương này trình bày về các hệ thống phát hiện xâm nhập Intrusion Detection System (IDS).
IDS mã nguồn mở sẽ là thành phan quan trọng trong đồ án này. Đồ án sẽ đi sâu vào tìm hiểu cấu trúc, cách thức hoạt động, cơ chế của 2 IDS mã nguồn mở nỗi tiếng đó là Snort và Suricata. Từ đó có thé hiểu được cách IDS hoạt động và có thể thực hiện cài đặt các IDS này trên Raspberry pi Chương 3: Cài đặt và thực nghiệm Thực hiện triển khai cài đặt 2 IDS Snort và Suricata trên Raspberry. Đồ án sẽ đặt 2 IDS này trước những cuộc tấn công cơ bản hay được attacker sử dụng để tan công vào những hệ thống IoT vừa và nhỏ.
Từ đó đồ án sẽ trả lời cho những câu hỏi như: Rasspberry có đủ sức mạnh dé triển khai một hệ thống IDS không? Giữa Snort và Suricata thi IDS nào sẽ phù hợp hơn cho bài toán này? Do thời gian có hạn cũng như kiến thức còn hạn chế nên quá trình thực hiện đồ án sẽ khó tránh khỏi những thiếu sót. Em rất mong nhận được các ý kiến đóng góp của các Thay, Cô dé đồ án của em được hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cam on! Đỗ Văn Hiếu — B19DCAT066 8 Đồ án tốt nghiệp đại học CHUONG 1: GIỚI THIỆU CHUNG Với sự phát triển không ngừng của thế giới, Internet of Thing không chỉ là một xu hướng công nghệ mà còn là một cuộc cách mạng, biến những vật vô tri thành những đối tượng có khả năng tương. tác và chia sẻ thông tin.
Trong chương này, đỗ án sẽ khám phá tổng quan về cách mà IoT đang thay đổi cách chúng ta sống và làm việc, đồng thời đặt ra những thách thức và triển vọng trong thời đại kết nỗi không ngừng. Hệ thống nhúng là một lĩnh vực công nghệ đang phát triển mạnh mẽ trong xu hướng của Internet of Thing. Nhúng liên quan đến việc tích hợp các thiết bị điện tử thông minh vào các hệ thống khác nhau như thiết bi di động, xe hơi, thiết bị y tế và nhiều ứng dụng khác. Chúng đã có sự hiện diện mạnh mẽ trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta và đóng vai trò quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất, tiện ích và tiết kiệm năng lượng.
Thiết bi Raspberry Pi hiện nay đang là một thiết bị nhúng phô biến dé xây dựng và triển khai các dự án IoT. Với khả năng kết nối với nhiều loại cảm biến và thiết bị thông minh thông qua công GPIO, cũng như khả năng sử dụng các chức năng mạng như Wi-Fi va Ethernet, Raspberry Pi lam cho VIỆC tao ra các thiết bị IoT trở nên dé dang hơn. Raspberry Pi cung cấp một nền tảng linh hoạt và chi phí thấp cho những người muốn tham gia vào lĩnh vực IoT mà không cần đầu tư quá nhiều về phần cứng. Chương này cũng sẽ giới thiệu tổng quan về thiết vị Raspberry Pi.
Internet of Thỉng 1. Định nghĩa Thuật ngữ “Internet of things” (viết tắt là IoT) dạo gần đây xuất hiện khá nhiều và thu hút không ít sự quan tâm chú ý của thế giới công nghệ. Vì sự bùng nổ của IoT trong tương lai sẽ có tác động mạnh mẽ tới cuộc sống, công việc và xã hội loài người. Đồng thời, nó đã dẫn đến việc gia tăng rủi ro an ninh mạng do thiếu bảo mật cho các thiết bị IoT.
Thực tế, Internet of things đã manh nha từ nhiều thập ky trước. Tuy nhiên mãi đến năm 1999, cụm tử IoT mới được đưa ra bởi Kevin Ashton [1]. Ông là một nhà khoa hoc đã sáng lập ra Trung tâm Auto- ID tại Viện công nghệ Massachusets (MIT - Massachusetts Institute of Technology), nơi thiết lập các quy chuẩn toàn cầu cho RFID (Radio Frequency Idendification - một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) cũng như một số loại cảm biến khác. Nhìn chung vẫn chưa có một khái niệm thống nhất nào về loT, tuy nhiên các khái niệm từ xưa đến nay đều cơ bản xoay quanh việc kết nối các đồ vật qua mạng Internet.
Chính vi thế, đồ án cho rằng có thé hiểu đơn giản “JoT la nên tảng bao gồm các “vat” (vật lý và ảo hóa) được tích hợp trên các vật dung, con Đỗ Văn Hiếu — B19DCAT066 ? Đồ án tốt nghiệp đại học người, môi trường và có kha năng kêt noi, chia sẻ và xử ly dữ liệu phục vụ các mục đích khác nhau”. Các lĩnh vực ứng dung của loT 1. Thành phố thông minh Đến năm 2020, chúng ta sẽ thấy sự phát triển của hành lang thành phố Mega và các thành phố được nối mạng, tích hợp va mang nhãn hiệu. Với hơn 60 phan trăm dân số thé giới dự kiến sẽ sống ở các thành phố đô thị vào năm 2025, đô thị hóa được coi như một xu hướng sẽ có các tác động và ảnh hưởng một cách phân tán đến cuộc sống cá nhân và tính di động trong tương lai.
Su mo rong nhanh chong biên giới thành phó, thúc đây bởi sự gia tăng dân số và phát triển cơ sở hạ tầng, sẽ buộc biên giới thành phố mở rộng ra ngoài và nhân chìm các thành phố con xung quanh dé hình thành các siêu thành phố, mỗi thành phố có dân số hơn 10 triệu người. Đến năm 2023, sẽ có 30 thành phố lớn như thé trên toàn cầu, với 55% ở các nền kinh tế đang phát triển của Án Độ, Trung Quốc, Nga và Mỹ Latinh. Dự án này nhằm mục đích triển khai cơ sở hạ tang IoT bao gồm hàng ngàn thiết bị IoT trai rộng trên nhiều thành phố (Santander, Guildford, Luebeck và Belgrade). Điều này sẽ cho phép phát triển đồng thời các dịch vụ, đánh giá các dịch vụ và thực hiện các thí nghiệm nghiên cứu khác nhau.
Do đó tạo điều kiện cho việc tạo ra một môi trường thành phố thông minh. SMART CITY Đỗ Văn Hiếu — B19DCAT066 10 Đồ án tốt nghiệp đại học 1. Năng lượng thông mình và lưới điện thông mình Ngày cảng có nhiều người nhận thức về sự thay đổi ở mô hình chính sách trong cung cấp năng lượng, tiêu thụ và cơ sở hạ tầng của chúng ta. Vì nhiều lý do, nguồn năng lượng trong tương lai của chúng ta không còn dựa trên các nguồn tài nguyên hóa thạch nữa.
Năng lượng hạt nhân cũng không phải là một lựa chọn của chúng ta trong tuong lai. Vì thé, nguồn cung cấp năng lượng trong tương lai cần phải dựa chủ yếu vào các tài nguyên tái tạo khác nhau. Ta cần tập trung vào hành vi tiêu thụ năng lượng của chính mình. Do tinh chat dé biến mat của năng lượng nên cung cấp một lưới điện thông minh và linh hoạt, có khả năng phản ứng với các dao động điện băng cách kiểm soát các nguồn năng lượng điện (sản sinh, lưu trữ) và bê chứa (tích, lưu trữ).
Lưới điện còn có nhiệm vụ tự cấu hình lại cho phù hợp. Các chức năng như vậy sẽ dựa trên các thiết bị thông minh nỗi mạng (thiết bị, thiết bị vi sản sinh, cơ sở hạ tầng, sản phẩm tiêu dùng) và các yêu tô cơ sở hạ tang lưới, chủ yếu dựa trên các khái niệm IoT. Mặc dù lý tưởng đòi hỏi cái nhìn sâu sắc về mức tiêu thụ năng lượng tức thời của các tải trọng riêng lẻ (ví dụ: thiết bị, vật tư hoặc thiết bị công nghiệp), thu thập thông tin về mức sử dụng năng lượng ở cấp độ mỗi khách hàng là một cách tiếp cận phù hợp hơn. Lưới năng lượng trong tương lai sẽ được đặc trưng bởi một số lượng lớn các nguồn năng lượng và nhà máy điện vừa và nhỏ được phân bố khắp nơi.
Những nha máy này có thé kết hợp với các nha máy điện ảo. Hơn nữa, trong trường hợp mất điện hoặc thiên tai, một số khu vực nhất định có thể bị cô lập khỏi lưới điện. Những khu vực ay sẽ được cung cấp từ bên trong băng nguồn năng lượng như quang điện trên mái nhà, nhiệt khối và nhà máy điện hoặc kho năng lượng của khu dân cư (“đảo”). Những vấn đề kỹ thuật này gây ra lỗi khi chúng vận hành theo những cách không được dự định khi cơ sở hạ tầng ban đầu được xây dựng.
Khi các công nghệ và hệ thống được kết hợp, bảo mật vẫn là mối quan tâm hang đầu dé giảm mức độ tôn thương của hệ thống và bảo vệ đữ liệu của các bên liên quan [3]. Những thách thức này sẽ cần phải được giải quyết bởi các ứng dụng IoT tích hợp các hệ thống không gian mạng không đồng nhất. Năng lượng thông minh và lưới điện thông minh Việc kết nối các phương tiện với Internet tạo ra sự phong phú của các ứng dụng và ứng dụng mới mang lại các chức năng mới cho các cá nhân hoặc việc vận chuyên dé dang và an toàn hơn. Trong bối cảnh này, khái niệm Internet of Vehicles (IoV) [4] kết nối với khái niệm Internet of Energy (loE) đại diện cho các xu hướng trong tương lai cho các ứng dụng di chuyên va di chuyền thông minh.
Đỗ Văn Hiếu — B19DCAT066 11 Đồ án tốt nghiệp đại học Đồng thời tạo ra các hệ sinh thái di động mới dựa trên sự tin cậy, an ninh và tiện lợi cho các dịch vụ di động/trực tuyến. Có thể thấy, các ứng dụng vận tải sẽ đảm bảo an ninh, di động và thuận tiện cho các giao dịch và dịch vụ xoay quanh người tiêu dùng. Khi hệ thống vật lý mạng trở nên phức tạp hơn và tương tác giữa các thành phan tăng lên, an toàn và an ninh sẽ mang ý nghĩa cực kỳ quan trọng. Tất cả những yếu tố này đều có tầm quan trọng tối thượng đối với các hệ sinh thái IoT, được phát triển dựa trên các công nghệ này.
Kiến trúc và cách hoạt động của loT Công nghệ Internet of Things (IoT) có rất nhiều ứng dụng và việc sử dụng thiết bị Internet of Things đang phát triển nhanh hơn. Tùy thuộc vào các lĩnh vực ứng dụng khác nhau của Internet of Things, nó sẽ hoạt động tương ứng như đã được thiết kế phát triển. Nhưng loT không có một kiến trúc làm việc xác định tiêu chuẩn được tuân thủ nghiêm ngặt trên toàn cầu. Kiến trúc của IoT phụ thuộc vào chức năng và việc triển khai của nó trong các lĩnh vực khác nhau.