SMS và xu hướng mới trong IoT

SMS: Là gì, Tại sao và Khi nào

SMS (Short Message Service -Dịch vụ tin nhắn ngắn) xuất phát điểm là gửi một tin nhắn đơn giản từ máy tính này sang máy tính khác vào năm 1982. Tại thời điểm nó được giới thiệu tới công chúng (khoảng năm 1992), không ai tin rằng công nghệ này là một thứ gì đó thú vị và có thể gây bất ngờ. Tại sao lại phải nỗ lực đánh vần một tin nhắn trong khi người ta có thể thực hiện một cuộc gọi và truyền tải nhiều thông tin hơn trong cùng khoảng thời gian cần thiết để gõ lại nội dung cần truyền đạt dưới dạng văn bản? Tuy nhiên, con người là những thực thể không thể đoán trước, và ngày nay chúng ta quan sát thấy điều ngược lại đang xảy ra với những kỳ vọng ban đầu.

Mặc dù ban đầu SMS phần lớn được sử dụng như một phương tiện thông báo cho thư thoại và đó không phải là lý do tại sao công nghệ SMS xuất hiện. Dịch vụ tin nhắn ngắn được thai nghén như là một giải pháp cho vấn đề nổi cộm bấy giờ, đồng thời là cơ hội cho các nhà cung cấp mạng tạo ra lợi nhuận bổ sung. Ngay cả vào đầu những năm 1980, sự dư thừa băng thông trong các mạng tín hiệu vô tuyến sóng ngắn đã tạo ra một chiếc hộp Pandora cho bất cứ ai đang cố gắng giải quyết vấn đề bằng cơ sở hạ tầng hiện có. Và một ý tưởng đã ra đời: Giới thiệu một phong cách giao tiếp mới dạng tin nhắn ngắn, gọi nó là một dịch vụ và kiếm tiền từ nó.

Không có gì đáng ngạc nhiên khi sự thành công vượt trội về mặt lợi nhuận của dịch vụ nhắn tin SMS dựa trên SS7 đã dẫn đến một loạt các ứng dụng nhắn tin tập trung và phi tập trung. Hai cựu nhân viên của Yahoo!, Brian Acton và Jan Koum, sau này là nhà sáng lập WhatsApp, đã kiếm tiền từ điều này rất sớm và sau đó mô phỏng lại SMS dưới dạng giao thức IP sử dụng cơ sở hạ tầng có sẵn cho một hình thức chuyển giao công nghệ thông tin được áp dụng gần đây được gọi là World Wide Web. Điều này, tất nhiên, sau đó trở thành WhatsApp và vì một số lý do, người tiêu dùng có thể sử dụng nền tảng này miễn phí.

Điều gì xảy ra với WhatsApp?

Một phần của sự khéo léo đằng sau mô hình kinh doanh của WhatsApp là dịch vụ là miễn phí cho người tiêu dùng. Sự thật là WhatsApp vẫn kiếm tiền từ dịch vụ của mình để có lợi nhuận nhưng người tiêu dùng cũng không trả tiền thật khi sử dụng dịch vụ, thay vào đó họ trả tiền cho lưu lượng dữ liệu của các cuộc trò chuyện và hầu hết người dùng đều không biết về điều này. Đây là lý do WhatsApp được Facebook mua lại với giá 21,8 tỷ đô la Mỹ.

Việc sử dụng các dịch vụ như vậy đã trở thành làn sóng chủ đạo và vẫn có xu hướng tiếp tục mở rộng. Trước sự thay đổi đó, các công ty cung cấp dịch vụ viễn thông nhận thấy mình không có khả năng cạnh tranh, các nhà lãnh đạo ngành viễn thông tin rằng các ứng dụng tin nhắn dựa trên IP chắc chắn sẽ giết chết dịch vụ nhắn tin SMS dựa trên SS7 của họ. Tuy nhiên, thực tế là SMS không có ý định âm thầm rút lui.

Hai kênh là đủ để cai trị tất cả?

Hai kênh được sử dụng cho SMS và liên lạc giống như SMS thực sự khác nhau theo những cách mà nhiều người không hiểu một cách đầy đủ. SS7 được sử dụng để quản lý kiểm soát lưu lượng tín hiệu mạng di động (hay còn gọi là tần số vô tuyến). SS7 là hiện thân của các cơ sở hạ tầng truyền tải và kiến ​​trúc có ảnh hưởng đến mã hóa đầu cuối và khả năng truy cập dữ liệu. Các thủ tục liên quan đến bảo mật và quyền riêng tư quan trọng này không phải lúc nào cũng xuất hiện ở trong các kênh Internet (dựa trên IP) thông thường. Dường như hầu hết công chúng đều hiểu sai hoặc đơn giản là không nhận ra hậu quả tiềm tàng của việc quyết định sử dụng kênh nhắn tin IP thay vì SS7. Tất nhiên có những trường hợp ngoại lệ như iMessage.

Quay trở lại sân chơi

Việc triển khai nhắn tin A2P (Application to Person - ứng dụng cho phép chuyển tin nhắn từ mạng Internet về dạng SMS cho người nhận sử dụng di động) của các tổ chức lớn như Google và Microsoft,…bắt đầu cuộc sống thứ hai của SMS dựa trên SS7. Với A2P, một liên lạc (dưới dạng văn bản) phải được bắt đầu bởi một ứng dụng trái ngược với lưu lượng P2P (Peer-to-Peer - ngang hàng), trong đó cả người gửi và người nhận tin nhắn đều là con người. Hệ thống A2P cần được bảo mật. Điều này là do chúng được triển khai cho các mục đích liên quan đến bảo mật của thiết bị và dữ liệu như 2FA (Two Factor Authentication - Xác thực hai yếu tố) và cài đặt lại mật khẩu cho mọi thứ, từ email đến tài khoản ngân hàng trực tuyến. Hoạt động kinh doanh của A2P không mang lại nhiều lợi nhuận như kỷ nguyên vàng của nhắn tin P2P, tuy nhiên nó đủ để các nhà khai thác viễn thông duy trì giao thức này. Quan trọng nhất, SMS đã tồn tại thông qua A2P bởi vì nó đã (và đang) được liên kết với an ninh mạng. Nói một cách đơn giản và với lý do chính đáng, WhatsApp không phải là một kênh đủ an toàn cho các mục đích của các chức năng A2P. Về mặt kỹ thuật, lưu lượng SMS A2P thường là một dạng IP đầu cuối mặc dù không dựa trên Sigtran hoặc SS7. Thay vào đó, nó sử dụng một giao thức được gọi là SMPP (Short Message Peer-To-Peer – Tin nhắn ngắn ngang hàng).

Cảm ơn Google?

Năm 2018 Google đã tiết lộ kế hoạch cho một dịch vụ nhắn tin lai dựa trên RCS (Rich Communication Services- Dịch vụ truyền thông phong phú, một dịch vụ thông tin có thể đưa thêm những tính năng động vào như Group chat, chia sẻ ảnh độ phân giải cao, kết hợp RCS vào dịch vụ MMS và SMS). Theo một bài báo được đăng bởi Digital Trends, RCS đã bắt đầu phát triển từ năm 2007, theo lời giới thiệu của của Google, đây sẽ là nền tảng “kết hợp những phần tốt nhất của Facebook Messenger, iMessage và WhatsApp”, cung cấp cơ sở hạ tầng phù hợp cho sự dịch chuyển tiếp theo của dịch vụ liên lạc dựa trên văn bản toàn cầu; Vào năm 2018, Google tuyên bố họ đã làm việc với mọi nhà mạng điện thoại di động lớn trên thế giới để áp dụng giao thức RCS. Kết quả là “Chat”, một giao thức dựa trên RCS Universal Profile, một tiêu chuẩn được thống nhất trên toàn cầu để triển khai RCS theo cách cho phép các thuê bao từ các nhà mạng và quốc gia khác nhau giao tiếp với nhau, sẽ thay thế SMS.

Cá nhân, tôi sẽ không sử dụng Chat cho đến khi nó trải qua hàng loạt kiểm tra liên quan đến quản lý dữ liệu của Goolge, WhatsApp, Facebook và những người khác. Mặc dù luật pháp được thiết lập để giảm thiểu việc bán dữ liệu cá nhân nhưng quyền riêng tư vẫn là mối quan tâm nghiêm trọng của tất cả chúng ta và của các chuyên gia an ninh mạng; một điều mà Google có thể sẽ giải quyết trong tương lai gần, hy vọng trước khi áp dụng đại trà RCS.

Nhiều người dùng không nhận ra rằng thông qua RCS, Google, WhatsApps hay bất kỳ dịch vụ nhắn tin dựa trên IP khác cùng với mọi nhà cung cấp điện thoại di động lớn trên thế giới đều có thể tham gia vào cái gọi là Tiếp thị hợp tác. Theo định nghĩa phổ biến, tiếp thị hợp tác là một thỏa thuận giữa hai công ty [hoặc nhiều hơn] để quảng bá hoặc bán sản phẩm của người khác cùng lúc bán sản phẩm của mình. Các sản phẩm có thể là bổ sung hoặc có các chu kỳ theo mùa khác nhau. Marketing hợp tác không phải là bất hợp pháp. Tuy nhiên, việc bán dữ liệu (sản phẩm của hầu hết các công ty liên quan đến RCS) vẫn là một câu hỏi.

Bùng nổ Google, Alexa và Siri

Câu chuyện này đang bắt đầu nghe có vẻ giống một chút với bộ phim Kẻ hủy diệt. Chúng ta đều biết rằng Cyberdyne System, tập đoàn tạo ra công nghệ ác quỷ Skynet trong phim, bắt đầu với một ý định tốt và chúng ta có quyền tin rằng nhiều lợi ích xã hội có thể phát sinh từ việc áp dụng nhanh chóng RSC vào cuối năm nay. Tuy nhiên, cá nhân tôi vẫn thích giao thức SMS/SS7 truyền thống. May mắn thay, sự phục hồi trước khi bị phá hủy của SMS đã xảy ra.

IoT có phải là một T-800 được lập trình lại để gửi về quá khứ giúp bảo vệ vũ trụ CNTT từ IP do con người tạo ra?

Chắc chắn là không. Tuy nhiên, thông qua Internet of Things (IoT), SMS, một lần nữa, duy trì khả năng tồn tại bền bỉ trong thời đại chuyển đổi kỹ thuật số ngày nay. IoT không phải là một điều gì mới mẻ ở một mức độ nào đó. Trên thực tế, nguồn gốc của IoT bắt đầu từ hơn 100 năm trước. Dưới đây là một vài (nhưng không phải tất cả) những mốc thú vị liên quan đến sự ra đời của IoT (từ lịch sử của IoT tại PostScapes.com):

1832: Một máy điện báo điện từ được tạo ra bởi Baron Schilling ở Nga, và vào năm 1833 Carl Friedrich Gauss và Wilhelm Weber đã phát minh ra mã riêng để liên lạc trong khoảng cách 1200m ở Gottingen, Đức.

1844: Samuel Morse đã gửi tin nhắn điện báo công khai mã morse đầu tiên từ Washington, D.C. đến Baltimore.

1926: Nikola Tesla trong một cuộc phỏng vấn với tạp chí Colliers cho biết:

“Khi không dây được áp dụng hoàn hảo, toàn bộ trái đất sẽ được chuyển đổi thành một bộ não khổng lồ, trên thực tế, tất cả mọi thứ đều là các hạt của toàn bộ nhịp điệu thực và nhịp nhàng và các công cụ mà chúng ta có thể làm điều này sẽ đơn giản đến mức đáng kinh ngạc so với điện thoại hiện tại của chúng tôi. Một người đàn ông sẽ có thể mang một cái trong túi áo vest của mình.”

1974: Bắt đầu TCP/IP

1984: Hệ thống tên miền (DNS) được giới thiệu

1989: Tim Berners-Lee đề xuất World Wide Web

1990: Được coi là thiết bị IoT đầu tiên, John Romkey đã tạo ra một máy nướng bánh mì có thể bật và tắt qua Internet, Máy nướng bánh mì được kết nối với một máy tính có kết nối mạng TCP/IP. Sau đó, nó đã sử dụng một cơ sở thông tin (SNMP MIB) để bật nguồn.

Kể từ khoảng mười năm trước, các thiết bị IoT đã đủ tiến bộ để tồn tại ở những khu vực mà con người khó tiếp cận cũng như các khu vực mà các thiết bị có thể gặp khó khăn khi kết nối với CNTT thông qua dịch vụ SMS và/hoặc IP như các vùng nông thôn, vùng sâu vùng xa hoặc các vùng hẻo lánh cả trên và dưới mặt đất.

Các thiết bị IoT như vậy sử dụng đo lường và kiểm soát từ xa, một quy trình liên lạc tự động mà theo đó các phép đo và các gói dữ liệu nhỏ khác được thu thập tại các điểm ở xa hoặc các điểm không thể truy cập, sau đó chúng được truyền đến thiết bị nhận để giám sát. Những trường hợp sử dụng trên đặt ra một thách thức, đó là các yêu cầu về pin đối với băng thông trong các thiết bị IoT (đặc biệt là khi chúng được đặt ở các khu vực khó tiếp cận).

Như đã thảo luận ở trên, SMS sử dụng hệ thống liên lạc được gọi là truyền tín hiệu. Truyền tín hiệu tiêu thụ ít năng lượng từ pin của các thiết bị IoT hơn so với các quy trình IP. Điều này cho phép giải quyết được một phần của vấn đề tuổi thọ pin/băng thông trong IoT. Nó hoạt động vì nhiều thiết bị được lập trình tự động đặt ở chế độ “ngủ”. Để đánh thức các thiết bị này, một tin nhắn SMS thân thiện với năng lượng có thể được gửi đến.

Đối với các nhà khai thác ngành công nghiệp viễn thông, đây là mục đích chính đáng để tiếp tục hỗ trợ các hệ thống SMS. Trên thực tế, sự đổi mới trong nhiều năm qua cho thấy các hệ thống IoT không chỉ đơn giản là giữ cho SMS tồn tại mà nó còn tiến hóa SMS. Điều này được chứng minh bằng sự xuất hiện và ứng dụng một đột biến của SMS không dựa trên IP được gọi là NB-IoT. NB-IoT tương thích nhưng không dựa trên giao thức IP; mang đến một thế giới rộng lớn mới cho tín hiệu vô tuyến theo phong cách SMS.

NB-IoT cho mọi đám mây

Trong thế giới NB-IoT (Narrowband IoT – mạng được thiết kế đặc biệt cho IoT, cung cấp vùng phủ sóng rộng và hỗ trợ số lượng kết nối cao, tiêu tốn ít điện năng ở thiết bị đầu cuối và chi phí thấp), các mục tiêu tiết kiệm điện năng như đề cập ở trên đã đạt được. NB-IoT lý tưởng cho các lưu lượng truy cập gói thông tin ở những nơi có địa hình và nhiệt độ khắc nghiệt, thưa thớt. Tuy nhiên, điều đáng chú ý là cách hệ thống mới này phản ánh một biến thể mạng khác- GSM.

GSM là một tiêu chuẩn được phát triển bởi Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu cho các mạng di động kỹ thuật số thế hệ thứ hai. Nó được triển khai ở Phần Lan vào năm 1991 và cho đến gần đây, được áp dụng cho hầu hết các thiết bị di động như điện thoại di động và máy tính bảng. Trên thực tế, NB-IoT rất giống với GSM. Mạng GSM thực sự có thể đạt được mức độ phổ biến trên toàn thế giới đối với các ứng dụng mới trong IoT. Do đó, SMS không những thoát khỏi việc bị tuyệt chủng nhờ NB-IoT mà giờ đây nó thực sự có thể đóng vai trò như một phương pháp thống nhất toàn cầu, hoặc có lẽ “đồng bộ hóa” là mô tả phù hợp hơn.

Cuối cùng, và thay vì mô tả NB-IoT là một đột biến của SMS, người ta có thể coi nó là một yếu tố của một hình thức hợp tác viễn thông cộng sinh mới. Nó hoạt động bằng SCEF (Service Capability Exposure Function – yếu tố chính trong kiến trúc 3GPP, cung cấp một phương tiện để hiển thị an toàn các dịch vụ và khả năng được cung cấp bởi giao diện mạng 3GPP), một thành phần mạng lõi GSM mới. SCEF nhận tín hiệu từ các mạng không dựa trên IP, các gói truyền qua IP (tương tự như các hệ thống như MQTT và REST). SCEF cũng sử dụng các giao diện lập trình ứng dụng tương thích để cung cấp thông tin, hiểu biết sâu sắc và siêu dữ liệu cho các khách hàng không sử dụng dịch vụ viễn thông như Microsoft Azure và AWS.

Kết luận

Thông qua sự xuất hiện của các mạng, giao thức và môi trường, các hệ thống tín hiệu SMS, IoT và chuyển đổi kỹ thuật số trở thành những quy tắc phổ biến toàn cầu. Entropy (không có trật tự và khó có thể dự đoán được) và Amor Fati (một cụm từ tiếng Latin có nghĩa là yêu lấy định mệnh của mình) dường như mô tả thích hợp cho hành vi của con người liên quan đến SMS trong lịch sử với IP.

Qua ống kính này, IP có thể đã loại bỏ SMS khỏi ánh đèn sân khấu nhưng nó không giết chết SMS của chúng ta. Các hệ thống viễn thông, IP, đám mây và dữ liệu lớn đã hội tụ xung quanh việc truyền tín hiệu sóng vô tuyến, cung cấp một mô hình tái cấu trúc liên tục, hợp tác và tích hợp.

Năm 1991, Mark Weiser đã đưa ra một tuyên bố tiên tri về công nghệ thông tin trong một bài báo trên trang Scientific American về việc điện toán có mặt ở khắp nơi:

“Các công nghệ sâu sắc nhất là những công nghệ sẽ biến mất. Chúng hòa mình vào kết cấu của cuộc sống hàng ngày cho đến khi chúng ta không thể phân biệt được chúng”.

Đối với tôi, những từ này mô tả không chỉ những gì đã xảy ra, mà cả bản chất thực sự của các hệ thống tín hiệu dựa trên tần số sóng ngắn.