INTERNET OF THINGS LÀ GÌ? ỨNG DỤNG CỦA IOT

Xã hội đang chứng kiến sự bùng nổ của Internet of Things (IoT). Sự tăng trưởng của các thiết bị thông minh như laptop đến sự phổ biến của smart phone. Tỉ lệ phổ cập internet ngày càng cao, thế hệ trẻ như gen Z ngày càng sử dụng internet thường xuyên. Đây là tiền đề để Internet ngày càng phát triển và có vai trò quan trọng.

IoT hay Internet of things là thuật ngữ về sự phát triển vượt trội của Internet kết nối đến vạn vật. Với IoT, mọi vật đều trở nên thông minh hơn như các thiết bị điện thông minh, nhà thông minh. IoT giúp cuộc sống con người trở nên hiện đại và tiện lợi hơn. Vậy Internet of Things là gì? Hãy cùng tìm hiểu cụ thể về Internet of things và ứng dụng của Iot theo bài viết dưới đây.

Internet of things (IoT)

1. Internet of things là gì?

Internet of Things (viết tắt là IoT) nghĩa là Internet vạn vật. Đây là tên gọi của một hệ thống các thiết bị tính toán, máy móc cơ khí và kỹ thuật số được kết nối với internet. Các thiết bị vật lý này được kết nối chặt chẽ, thu thập và chia sẻ dữ liệu với nhau. IoT giúp cho các thiết bị trở nên thông minh và tự động hóa. Chúng có thể giao tiếp với nhau mà không cần có con người tham gia.

Các thiết bị IoT hiện đang phổ biến trên thị trường có thể kể đến như nhà thông minh, thành phố thông minh, đồng hồ đeo tay thông minh, hệ thống giám sát sức khỏe thông minh, ô tô không người lái, hệ thống bán lẻ thông minh, đồ dùng gia dụng thông minh như đèn tự động, tủ lạnh/ lò nướng/ máy giặt thông minh…

2. Các đặc điểm của Internet of things

2.1 Internet of things là Big data

IoT tạo ra lượng dữ liệu lớn từ đa dạng nguồn: các cảm biến được gắn với thiết bị, cảm biến môi trường hoặc các câu lệnh từ hệ thống điều khiển bằng giọng nói. Những dữ liệu này có khối lượng lớn, tốc độ gia tăng dữ liệu cao. Đồng thời, các dữ liệu có tính đa dạng cao, nhưng cũng có tính xác thực và mang lại giá trị. Do đó, thiết yếu phải có công nghệ phù hợp để xử lý tốt dữ liệu, nhằm đưa ra được các quyết định hiệu quả và tối ưu hóa được quá trình xử lý dữ liệu.

Điều đó có nghĩa là IoT là một trình điều khiển tân tiến và rất quan trọng. Nó không chỉ cho phép các công ty tạo ra các tập dữ liệu lớn, mà còn phân tích chúng. IoT cung cấp cho nhà sản xuất một lượng lớn dữ liệu về cách các thành phần của nó hoạt động trong các tình huống trong thế giới thực. Đó là những đặc tính sống còn như nguồn dữ liệu đa dạng, vận tốc, tính xác thực và giá trị của dữ liệu chuyển động. Điều này có thể giúp họ cải thiện nhanh hơn nhiều, trong khi dữ liệu được loại bỏ từ các cảm biến xung quanh thành phố có thể giúp các nhà quy hoạch thực hiện lưu lượng giao thông hiệu quả hơn.

2.2 IoT và quyền riêng tư

Ở thời đại của Internet of things, lượng dữ liệu của người dùng được thu thập tăng mạnh đáng kể.  Điều gì xảy ra với dữ liệu đó là một vấn đề cực kỳ nóng hổi và quan trọng. Để tránh tình trạng bị rò rỉ thông tin và dữ liệu cá nhân nên vấn đề quyền riêng tư đã được người dùng cực kì quan tâm đến trong thời đại IoT này. 

Các thiết bị công nghệ như Apple iWatch, Google Fit, Apple Healthkit, Apple Home có thể dễ dàng thu thập được các dữ liệu cá nhân từ thông tin chung đến các thông tin riêng tư nhất như điều kiện sức khỏe, tài chính thông qua các dữ liệu mà hằng ngày thiết bị lưu lại được.

Ví dụ: một số bộ định tuyến WiFi (Router) có thể thu thập thông tin về chủ nhà thông qua nơi ở của họ. Ví dụ, thông qua đồng hồ thông minh có thể biết được bạn thức dậy lúc mấy giờ, bàn chải đánh răng thông minh có thể cho biết khi nào bạn đánh răng, loa thông minh có chứa dữ liệu về thể loại nhạc yêu thích của bạn, loại thực phẩm bạn dùng thông qua tủ lạnh thông minh, hoặc nhờ hệ thống camera giám sát thông minh có thể biết ai đi ngang nhà bạn.

Và đặc biệt, dữ liệu IoT có thể kết hợp với các dữ liệu khác và tạo ra một sơ đồ thông tin từ sơ bộ đến rất chi tiết về bạn. Trong một dự án, một nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng chỉ bằng cách phân tích biểu đồ dữ liệu tiêu thụ năng lượng của nhà, mức độ carbon monoxide và carbon dioxide, nhiệt độ và độ ẩm trong suốt thời gian buổi tối là họ có thể tìm ra tối qua gia đình đó đã ăn gì.

Các sản phẩm IoT có cấu hình kém có thể dễ dàng bị hacker tấn công hoặc đơn giản là rò rỉ dữ liệu. Đây là một mối đe dọa tiềm ẩn nhưng mang lại rất nhiều bất lợi cho người dùng khi việc này xảy ra. Hãy tưởng tượng nếu khóa thông minh tại văn phòng của bạn bị từ chối mở. Hoặc tệ hơn là khóa thông minh tại nhà bạn bị kẻ gian đột nhập… Do đó, người tiêu dùng đặc biệt quan tâm đến vấn đề quyền riêng tư và bảo mật thông tin khi sử dụng hệ thống IoT.

IoT và quyền riêng tư

2.3 IoT và dữ liệu đám mây

Internet of things giúp nâng cao hiệu quả hoạt động bằng cách quản trị dữ liệu được thu thập từ thiết bị cảm biến và lưu trữ trên nền tảng điện toán đám mây. Lượng dữ liệu khổng lồ mà các ứng dụng IoT tạo ra sẽ được xử lý trên nền tảng đám mây thay vì xây dựng một lượng lớn công suất nội bộ. Do đó, đã xuất hiện nhiều nền tảng điện toán đám mây từ các “Gã khổng lồ” như Microsoft có bộ Azure IoT, Amazon Web Services cung cấp một loạt các dịch vụ IoT, cũng như Google Cloud.

2.4 IoT và trí tuệ nhân tạo

Các thiết bị IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ, tất cả dữ liệu này phải được thu thập, lưu trữ và phân tích. Một cách để tận dụng tối đa dữ liệu này là đưa nó vào hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI).

IoT kết hợp với Trí tuệ nhân tạo để tạo ra hệ thống liên kết các thiết bị có khả năng thu thập và học các hành vi phản ứng của con người. Hệ thống này sẽ tự động thích nghi với từng môi trường khác nhau và tạo ra các phản ứng, khả năng dự đoán linh hoạt nhất. Hệ thống sẽ dựa vào các dữ liệu đã học được để đưa ra phải hồi tối ưu nhất. Hiện tại AI được kết hợp với nhiều công nghệ khác nhau để tạo ra các ứng dụng như giải pháp Cloud AI.

Có thể thấy, sự kết hợp giữa IoT và Trí tuệ nhân tạo đã đem lại nhiều ứng dụng vượt trội, giúp tăng cường năng suất hoạt động của các thiết bị.

3. IoT và nhà thông minh

Ngôi nhà thông minh (Smarthome) có lẽ là nơi mà người tiêu dùng có khả năng tiếp xúc với những thiết bị thông minh nhiều nhất. Ứng dụng của IoT gắn liền với cuộc sống của mỗi chúng ta, đặc biệt là những mô hình nhà thông minh.

Xem thêm: Nhà thông minh là gì?

Các thiết bị điển hình hiện nay được trang bị trong ngôi nhà thông minh như các smart speakers với cảm biến âm thanh cực sống động, bóng đèn tự động, hệ thống máy sưởi tự động, hệ thống tưới vườn tự động, camera giám sát thông minh phát hiện sự hiện diện của người lạ, cửa tự động, khóa an ninh tự động,… Các thiết bị giao tiếp với nhau, giúp chúng ta có thể theo dõi và chăm sóc ngôi nhà của chính mình dù ở bất kì đâu. Dù bận rộn công tác xa nhà, không thể về nhà thường xuyên nhưng việc kiểm soát ngôi nhà vẫn trở nên dễ dàng trong tầm tay. Ngoài ra có thể giúp tiết kiệm năng lượng chẳng hạn như đèn thông minh hay hệ thống điều hòa thông minh tự động tắt khi không sử dụng.

Internet of things và nhà thông minh

4. Cấu trúc của hệ thống Internet of things

IoT có cấu trúc không thống nhất trên toàn cầu. Định dạng cơ bản và phổ biến của hệ thống Internet of Things sẽ bao gồm 4 thành phần chính sau đây:

• Thiết bị (Things)
• Trạm kết nối (Gateways)
• Hạ tầng mạng (Network and Cloud) 
• Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers).

Hệ thống IoT thường không đồng nhất với nhau. Bởi vì nhiều thiết bị và máy móc được kết nối với nhau tạo nên một quy mô lớn nên lượng thông tin được truyền bởi các thiết bị lớn hơn nhiều so với con người có thể thực hiện được. Các thiết bị được kết nối có trách nhiệm cung cấp dữ liệu là cơ sở cho IoT. Dữ liệu có thể thông qua các cảm biến có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu từ môi trường như nhiệt độ, áp suất… và chuyển các tín hiệu này thành dạng dữ liệu trong môi trường Internet. Sau đó các tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra các thay đổi theo ý của người tiêu dùng. Ví dụ dùng để đóng van khi nước đạt đến một mức nhất định hoặc đơn giản để tắt đèn khi mặt trời mọc.

Cấu trúc của IoT

5. Ưu và nhược điểm của IoT

Ưu điểm

• Dễ dàng truy cập thông tin ở mọi nơi, vào bất kỳ thời điểm nào trên mọi thiết bị.
• Các thiết bị điện tử được duy trì kết nối sẽ giúp việc trao đổi thông tin với nhau một cách dễ dàng. Cải thiện giao tiếp giữa các thiết bị giúp đạt chất lượng sản phẩm cao hơn.
• Tiết kiệm thời gian và tiền bạc hơn.
• Tự động hóa các nhiệm vụ giúp nâng cao hiệu quả hoạt động của doanh nghiệp.

Nhược điểm

• Khi nhiều thiết bị được kết nối và nhiều thông tin được chia sẻ, thì rủi ro bị rò rỉ hoặc đánh cắp thông tin cũng tăng lên.
• Với số lượng lớn các thiết bị IoT, việc thu thập và quản lý tất cả dữ liệu từ các thiết bị đó sẽ mất nhiều thời gian và công sức. 
• Xảy ra lỗi ở bất kỳ phần nào trong hệ thống đều có thể khiến kết nối chung bị hỏng.
• Rất khó để kết nối chung các thiết bị từ khắp nơi trên thế giới, vì đến nay vẫn chưa có tiêu chuẩn quốc tế chung về khả năng tương thích cho IoT.

6. Tầm quan trọng của Internet of things

IoT nâng cao chất lượng cuộc sống

• Với Internet of Things, các thiết bị được tự động hóa có thể tự động bật/ tắt như đèn thông minh, hệ thống tưới vườn tự động, lò sưởi… giúp tiết kiệm điện năng. 
• Tăng cường bảo vệ an toàn cho căn hộ/ văn phòng bằng hệ thống camera thông minh, khóa thông minh, cảm biến vân tay… 
• Làm mới trải nghiệm sống với đèn thông minh có khả năng đồng bộ âm thanh, loa thông minh…
• Các dịch vụ tiện lợi và nhanh chóng hơn ra đời như xe công nghệ, mua sắm thông minh… 
• IoT đem lại các ứng dụng hữu ích cho hệ thống y tế như trình quản lý hồ sơ bệnh án, trình theo dõi khi điều trị ung thư, hay cảm biến tình trạng sức khỏe như đường huyết, nhịp tim…

Khả năng kết nối cao

Nâng cao hiệu suất hoạt động

IoT giúp các doanh nghiệp tự động hóa quy trình, giảm chi phí lao động. Điều này giúp giảm lãng phí, cải thiện dịch vụ, làm cho sản xuất và giao hàng rẻ hơn, đồng thời mang lại sự minh bạch trong giao dịch. Ví dụ như việc áp dụng Internet of Things vào các hoạt động nông nghiệp, hệ thống máy móc tự động tại nhà máy lắp ráp ô tô; hay tự động hóa trong việc quản lý nhân sự, quản lý đơn hàng…

7. Ứng dụng của IoT

Ứng dụng cho doanh nghiệp

Hệ thống IoT chuyên dụng cho ngành. Ví dụ như các dịch vụ dành riêng cho ngành như cảm biến trong nhà máy phát điện; hoặc các ứng dụng trong chăm sóc sức khỏe như các thiết bị giám sát từ xa đến các bộ cảm ứng tiên tiến và thông minh để tích hợp thiết bị. 

Các thiết bị IoT phổ biến cho tất cả các ngành công nghiệp, như thiết bị nhà máy có chứa các cảm biến nhúng truyền dữ liệu về các thông số khác nhau như áp suất, nhiệt độ và sử dụng máy; điều hòa không khí thông minh hoặc hệ thống an ninh.

Ứng dụng cho người dùng

Điều đầu tiên mọi người hay nghĩ đến nhất khi nhắc đến hệ thống IoT chính là Nhà thông minh (Smarthome). Đây là ứng dụng quan trọng, hiệu quả và nổi bật nhất. Các thiết bị thông minh như Echo của Amazon và Google Home dễ dàng điều khiển bằng giọng nói, thoải mái lựa chọn nhạc hoặc đơn giản là đặt báo thức mà không cần chạm tay. Hệ thống an ninh như camera thông minh giúp người dùng có thể xem và nói chuyện với người ở nhà.

Các thiết bị đeo tay như đồng hồ thông minh của Apple, Sony Smart B Trainer, hoặc vòng đeo tay LookSee, điều khiển cử chỉ Myo… làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn.

IoT kết nối với ô tô mang lại các tính năng tiện lợi như truy cập internet, khóa thông minh, cảm biến vân tay để khởi động xe, cảm biến từ xa để mở cốp xe… 

Hệ thống IoT được cung cấp trong thành phố thông minh có thể thay đổi cách chúng ta quản lý và giải quyết các vấn đề công cộng như như bãi đỗ xe, tắc nghẽn giao thông, ô nhiễm môi trường… Ví dụ: các cảm biến có thể cho biết mức độ tiếng ồn hoặc mức độ ô nhiễm của môi trường, gắn cảm biến để phát hiện ai hút thuốc ở khu vực cấm, hoặc dùng IoT tăng cường bãi đỗ xe thông minh…