Xem thêm

Tìm hiểu về Internet of Things (IoT)

CEO Hùng PV
Giới thiệu Trong thời đại công nghệ hiện đại, khái niệm "Internet of Things" (IoT) đang ngày càng trở nên quen thuộc với chúng ta. Cùng tìm hiểu về khái niệm này và những ứng...

Giới thiệu

Trong thời đại công nghệ hiện đại, khái niệm "Internet of Things" (IoT) đang ngày càng trở nên quen thuộc với chúng ta. Cùng tìm hiểu về khái niệm này và những ứng dụng của nó.

IoT là gì?

Internet of Things (IoT) hoặc còn được gọi là "mạng lưới vạn vật kết nối" là một hệ thống các thiết bị kết nối với nhau thông qua mạng không dây để thu thập và truyền dữ liệu mà không cần sự can thiệp của con người.

IoT không chỉ liên quan đến các thiết bị như laptop và smartphone mà còn bao gồm hầu hết các thiết bị có nút bật/tắt. Điều này có nghĩa là bất kỳ vật phẩm nào có địa chỉ IP và có thể truyền dữ liệu qua mạng cũng có thể trở thành một phần của IoT. Ví dụ, đó có thể là một người mang bộ tỷ lệ, một camera gửi hình ảnh trực tiếp của các loài động vật hoang dã trong vùng biển hoặc một chiếc ô tô trang bị cảm biến để cảnh báo nguy hiểm cho người lái. Cuối cùng, bất kỳ vật phẩm nào có địa chỉ IP và có khả năng truyền dữ liệu qua mạng cũng có thể trở thành một phần của Internet of Things.

Cách hoạt động của IoT

Một hệ thống IoT bao gồm các cảm biến/thiết bị kết nối và sử dụng điện toán đám mây để truyền dữ liệu. Các dữ liệu được gửi đến từ các thiết bị được xử lý bởi phần mềm để tự động quyết định xem có cần thực hiện một hành động nào không, như thay đổi cài đặt của cảm biến/thiết bị chẳng hạn.

Một hệ thống IoT hoàn chỉnh yêu cầu bốn yếu tố: cảm biến hoặc thiết bị, kết nối mạng, xử lý dữ liệu và giao diện người dùng. Hãy cùng tìm hiểu từng yếu tố này:

Cảm biến/thiết bị

Cảm biến thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh. Một thiết bị có thể có nhiều cảm biến. Ví dụ, một điện thoại thông minh có thể có GPS, máy ảnh, bộ cảm biến chuyển động, v.v. Dữ liệu từ cảm biến được thu thập cho một mục đích cụ thể.

Kết nối mạng

Sau khi thiết bị thu thập dữ liệu, nó phải gửi nó đến đám mây. Có nhiều phương thức kết nối khác nhau như Wi-Fi, Bluetooth, mạng vệ tinh, mạng rộng diện tích tiết kiệm năng lượng (LPWAN) hoặc kết nối trực tiếp với Internet qua Ethernet. Phương thức kết nối được chọn phụ thuộc vào ứng dụng IoT cụ thể.

Xử lý dữ liệu

Khi dữ liệu đến đám mây, nó được xử lý bởi phần mềm, có thể kích hoạt một hành động. Ví dụ, nó có thể tạo ra một cảnh báo hoặc tự động thay đổi cài đặt của cảm biến/thiết bị mà không cần sự can thiệp của người dùng. Tuy nhiên, cũng có những trường hợp người dùng phải can thiệp, và đây là lúc giao diện người dùng đến lúc phát huy tác dụng.

Giao diện người dùng

Khi cần can thiệp của người dùng hoặc người dùng muốn kiểm tra hệ thống, họ có thể làm điều này thông qua giao diện người dùng. Mọi hành động được thực hiện bởi người dùng sẽ được gửi qua hệ thống theo hướng ngược lại. Từ giao diện người dùng đến đám mây và quay trở lại các cảm biến/thiết bị để thực hiện các thay đổi mong muốn.

Việc sử dụng kết nối, giao thức mạng và truyền thông của các thiết bị kết nối mạng phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể của IoT. IoT ngày càng sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy để đơn giản hóa và tăng tốc thu thập dữ liệu.

Các ứng dụng của IoT

Có rất nhiều ứng dụng của IoT. Dưới đây là một số ứng dụng tiêu biểu:

Wearables

Trong cuộc sống hàng ngày, có lẽ các thiết bị đeo được (wearables) là những thiết bị IoT phổ biến nhất mà chúng ta biết. Các loại wearables bao gồm các thiết bị giám sát sức khỏe, đồng hồ thông minh, kính thông minh, kính thực tế ảo VR và nhiều hơn nữa.

Smart Home

Smart Home là hệ thống thông minh trong không gian riêng tư của gia đình, bao gồm các thiết bị hoạt động tự động và thường được điều khiển từ xa. Ví dụ về các thiết bị IoT trong Smart Home bao gồm các thiết bị nhà bếp không dây, hệ thống nhạc tự động điều chỉnh theo tâm trạng, hệ thống chiếu sáng thông minh, cửa và cửa sổ tự động đóng/mở, đồng hồ công tơ điện thông minh, v.v.

Smart City

Trong Smart City, các thiết bị IoT như cảm biến và đồng hồ đếm được sử dụng để thu thập và phân tích dữ liệu. Dữ liệu thu thập từ đó được sử dụng để cải thiện hạ tầng, các cơ sở cung cấp dịch vụ công cộng và các dịch vụ khác.

Xe tự lái

Để các xe tự lái có thể hoạt động một cách tự động, chúng được trang bị các công nghệ dựa trên IoT, giúp thu thập và phân tích dữ liệu về phương tiện và đường đi đã chọn. Hệ thống máy tính của xe tự động sẽ thu thập và phân tích dữ liệu về tình hình giao thông, môi trường xung quanh, dữ liệu định vị và nhiều thông tin khác để xe có thể hoạt động mà không cần tài xế.

Bán lẻ

IoT ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ngành bán lẻ. Ví dụ, hệ thống thanh toán tự động, giảm giá cá nhân, kệ hàng thông minh (thông báo cho nhà bán lẻ khi hàng hóa sắp hết), đồng nghiệp robot và quản lý chuỗi cung ứng tối ưu hóa. Amazon Go - cửa hàng mẫu của Amazon - là một ví dụ cho thấy IoT có thể tạo một cầu nối giữa cửa hàng vật lý và mua sắm trực tuyến. Khách hàng thanh toán không dùng tiền mặt thông qua ví điện tử Amazon. Khi khách hàng lấy một sản phẩm từ kệ hàng, sản phẩm sẽ được tự động thêm vào giỏ hàng của họ.

Y tế từ xa

Y tế từ xa là một thuật ngữ để chỉ việc cung cấp dịch vụ y tế bằng công nghệ thông tin và viễn thông. Mà không có IoT thì y tế từ xa thực sự không thể thực hiện (đôi khi thuật ngữ IoMT được sử dụng để chỉ Internet of Medical Things). Ví dụ, những dịch vụ y tế như chẩn đoán từ xa, truyền số liệu hình ảnh y tế, cuộc hẹn qua video với các chuyên gia, v.v.

Nông nghiệp thông minh

Với sự hỗ trợ của các công nghệ số, các lĩnh vực trong nông nghiệp cũng trở nên thông minh hơn. Nông dân sử dụng cảm biến, camera và các thiết bị khác để quản lý hoạt động sản xuất của họ một cách tốt hơn và tăng hiệu suất.

Danh sách này có thể kéo dài vì IoT đang thay đổi cách thức và quy trình làm việc trong vô số ngành nghề khác. Ví dụ về các thiết bị IoT bao gồm điện thoại thông minh hoặc tủ lạnh thông minh, đồng hồ thông minh, các thiết bị giám sát sức khỏe, hệ thống báo cháy thông minh, khóa cửa thông minh, xe đạp thông minh, cảm biến y tế, hệ thống an ninh thông minh và trợ lý ảo như Alexa và Google Home - danh sách này còn dài.

Lịch sử của Internet of Things

Thuật ngữ "Internet of Things" thường được cho Kevin Ashton tại Proctor & Gamble vào năm 1999. Ashton đang làm việc trên một dự án cảm biến mới và muốn giới thiệu nó trong một bài thuyết trình. Từ đó, thuật ngữ Internet of Things đã lan rộng. Nhưng thật ra, khái niệm của IoT đã tồn tại trước khi nó được gọi là như vậy:

  • Thập kỷ 1970: Khái niệm các thiết bị kết nối đã được gọi là "Pervasive Computing".
  • Đầu những những năm 1980: Thiết bị IoT đầu tiên trên thế giới được tạo ra tại Đại học Carnegie Mellon. Một nhóm sinh viên tạo ra một phương pháp để máy bán đồ uống Coca-Cola trên khuôn viên trường thông báo lượng còn lại trong máy qua mạng, để họ không phải đến máy nếu nó hết nước. Họ đã gắn các công tắc vào máy, cho phép xem xét số lượng nước còn lại và xem xét xem chúng có được giữ lạnh không.
  • Năm 1990: John Romkey kết nối lò nướng với Internet lần đầu tiên.
  • Năm 1991: Một nhóm sinh viên tại Đại học Cambridge đã xây dựng một phiên bản đầu tiên của webcam để giám sát lượng nước cà phê trong phòng máy tính. Webcam được lập trình để chụp ảnh cà phê hàng giờ, và truyền hình ảnh đến các máy tính để những người sử dụng có thể xem xem còn cà phê không.
  • Năm 2000: LG Electronics giới thiệu tủ lạnh đầu tiên trên thế giới kết nối với Internet. Nó cho phép người tiêu dùng mua thực phẩm trực tuyến và thực hiện cuộc gọi video.
  • Năm 2008: Diễn đàn đầu tiên về IoT diễn ra tại Thụy Sĩ.
  • Năm 2010: thuật ngữ Internet of Things bắt đầu trở nên phổ biến. Ngoài ra còn có thông tin về việc dịch vụ StreetView của Google không chỉ ghi lại hình ảnh 360 độ mà còn thu thập dữ liệu về mạng Wi-Fi của mọi người. Đây đã gây ra tranh cãi về việc liệu Google có muốn chỉ tìm hiểu về Internet mà còn dữ liệu vật lý. Cùng năm, chính phủ Trung Quốc thông báo rằng IoT sẽ là một ưu tiên chiến lược trong kế hoạch năm năm của họ.
  • Năm 2011: Gartner, một công ty nghiên cứu thị trường và người sáng tạo "chu kỳ hype cho các công nghệ mới nổi" chấp nhận Internet of Things như một hiện tượng mới nổi.
  • Năm 2012: Sự kiện Le Web, sự kiện Internet lớn nhất châu Âu, diễn ra với chủ đề "Internet of Things". Cùng lúc, các tạp chí như Forbes và Wired bắt đầu sử dụng IoT như là một phần của từ vựng chuẩn của họ.
  • Năm 2014: Google thông báo mua quyền sở hữu Nest với giá 3,2 tỷ đô la Mỹ, một giao dịch đã đưa Internet of Things vào cộng đồng rộng lớn. Cùng năm đó, triển lãm công nghệ tiêu dùng CES diễn ra ở Las Vegas với chủ đề là Internet of Things.
  • Giữa và cuối những năm 2010: Trong thời gian này, thiết bị có kết nối Wi-Fi và 3G/4G trở nên nhỏ hơn, mạnh hơn và rẻ hơn trong việc sản xuất. Xu hướng này đã thúc đẩy sự phát triển của IoT.

Dự kiến đến năm 2021 sẽ có khoảng 46 tỷ thiết bị kết nối với Internet of Things và chuyên gia dự đoán rằng vào năm 2030 sẽ có hơn 100 tỷ thiết bị kết nối.

Ưu và nhược điểm của Internet of Things

Quan sát cho thấy IoT có những ưu điểm và nhược điểm. Dưới đây là một số ưu và nhược điểm của IoT:

Ưu điểm:

  • Hiệu suất cao: Giao tiếp máy tính với máy tính rất hiệu quả, giúp con người có thêm thời gian cho những nhiệm vụ khác.
  • Tự động hóa: Tự động hóa đồng nhất các nhiệm vụ, cải thiện chất lượng dịch vụ và giảm thiểu phải can thiệp của con người.
  • Tiết kiệm chi phí: Hiệu suất cao và tự động hóa giúp tiết kiệm thời gian và chi phí lao động, giảm giá thành sản xuất và giao hàng.
  • Kiểm soát chất lượng: IoT cho phép giao tiếp tốt hơn giữa các thiết bị, làm tăng khả năng kiểm soát chất lượng hiệu quả.
  • Mở rộng thông tin: Khả năng truy cập thông tin từ bất cứ nơi nào bất cứ lúc nào có thể dễ dàng đưa ra quyết định và thúc đẩy sự minh bạch.

Nhược điểm:

  • Khả năng tương thích: Sự thiếu tiêu chuẩn tương thích quốc tế có thể gây khó khăn trong việc giao tiếp giữa các thiết bị của các nhà sản xuất khác nhau.
  • Mất việc làm: Với tốc độ tự động hóa của IoT, nhiều công việc có trình độ cao có thể mất đi.
  • Độ phức tạp: Với quy mô của mạng IoT hiện nay, một lỗi nhỏ trong phần mềm hay phần cứng có thể dẫn đến hậu quả không lường trước được.
  • Bảo mật và riêng tư: Bởi vì nhiều thiết bị trong cuộc sống hàng ngày liên quan đến Internet, lượng thông tin nhạy cảm trực tuyến rất lớn. Điều này tạo ra rủi ro cho an ninh và quyền riêng tư, chúng ta sẽ tìm hiểu thêm về nó dưới đây.

Vấn đề bảo mật và rủi ro an ninh trong IoT

Các vấn đề về bảo mật và rủi ro an ninh trong IoT bao gồm:

  • Dữ liệu quá nhiều: Các thiết bị IoT tạo ra lượng lớn dữ liệu. Có nguy cơ về các điểm yếu tiềm ẩn có thể bị tin tặc khai thác để lấy thông tin nhạy cảm.
  • Dễ bị tấn công của hacker: Ví dụ, một nhóm nghiên cứu từ Microsoft và Đại học Michigan đã tìm ra lỗ hổng bảo mật trong nền tảng Smart Home của Samsung.
  • Thông tin cá nhân không mong muốn: Để có thể sử dụng các thiết bị IoT, người dùng thường phải chấp nhận các điều khoản sử dụng. Nhưng nhiều người không muốn đọc tài liệu dài và chỉ nhấp chuột "Chấp nhận". Các công ty thu thập thông tin rộng rãi về người dùng thông qua thiết bị IoT của họ. Ví dụ, một công ty bảo hiểm có thể sử dụng hệ thống thông minh trong ô tô của bạn để thu thập thông tin về cách lái xe của bạn và áp dụng nó vào việc tính toán bảo hiểm.

Tuy nhiên, chúng ta có thể bảo vệ dữ liệu thông qua các biện pháp bảo mật và bảo vệ quyền riêng tư. Hãy đọc bài viết từ Kaspersky về các nguyên tắc bảo mật cho IoT để biết thêm thông tin.

Tương lai của IoT

Ngành công nghiệp đang tập trung vào việc cải thiện bảo mật cho người tiêu dùng trong IoT. Các giải pháp bảo mật tích hợp và toàn diện, cũng như giải pháp dựa trên trí tuệ nhân tạo, blockchain và tính toán theo cạnh, dự kiến sẽ được sử dụng rộng rãi trong các thiết bị IoT trong tương lai.

Hơn nữa, kể từ dịch bệnh Covid-19, nhìn chung, các sản phẩm IoT y tế và hệ thống y tế IoT đang trở nên quan trọng hơn. Các chuyên gia đã từ lâu đã dự đoán một cuộc cách mạng IoT trong ngành y tế và đại dịch đã thúc đẩy phát triển này. Ngày càng có nhiều cuộc hẹn trực tuyến với bác sĩ và chúng ta đã nhìn thấy một sự gia tăng trong các giải pháp theo dõi từ xa và các thiết bị thông minh IoT.

Kết luận

Internet of Things (IoT) đang trở thành một khái niệm quen thuộc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Nó liên kết các thiết bị và dữ liệu thông qua mạng không dây, tạo ra một mạng lưới thông minh. Tuy có những ưu và nhược điểm, IoT tiếp tục phát triển và sẽ có một tương lai rộng mở.

Đó là một thế giới kỹ thuật số năng động đang mở ra trước mắt chúng ta. IoT chắc chắn sẽ ảnh hưởng mạnh mẽ tới cuộc sống của chúng ta và làm thay đổi cách chúng ta làm việc và sống.

1