Internet of Things (IoT) là một mạng lưới các đối tượng vật lý được trang bị cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác. Được kết nối với Internet, những ‘thứ’ này có thể trao đổi dữ liệu thời gian thực với các thiết bị và hệ thống được kết nối khác qua mạng. Các thiết bị được kết nối này kết hợp với các hệ thống tự động để thu thập dữ liệu IoT có thể được phân tích để hỗ trợ các tác vụ hoặc tìm hiểu cách cải thiện quy trình.
Một số người lập luận rằng chỉ vì một đối tượng có thể kết nối với Internet và chia sẻ dữ liệu, điều đó không nhất thiết có nghĩa là nó nên như vậy. Tuy nhiên, bất chấp điều này, ngày càng có nhiều đối tượng tham gia Internet vạn vật để cung cấp thông tin, nâng cao hiệu quả công nghiệp của các ứng dụng, tiết kiệm thời gian và khí thải, cải thiện cách cung cấp dịch vụ cho công chúng.
Mặc dù có nhiều mặt tích cực do IoT mang lại, nhưng cũng có những lo ngại về quyền riêng tư và tính bảo mật của các tập dữ liệu, địa chỉ IP, v.v. Ngành công nghiệp và chính phủ đang làm việc để giải quyết những lo ngại này thông qua việc phát triển các tiêu chuẩn IoT quốc tế.
Định nghĩa IoT
Internet of Things là một mạng lưới các đối tượng vật lý được kết nối với Internet để chúng có thể trao đổi dữ liệu và thông tin nhằm cải thiện năng suất, hiệu quả, dịch vụ, v.v.
Công nghệ IoT ngày càng có thể được tìm thấy ở nhiều nơi, bao gồm cả ngành công nghiệp, cho phép khái niệm về ngôi nhà thông minh trở thành hiện thực và thậm chí hỗ trợ cơ sở hạ tầng của toàn bộ thành phố thông minh .
Làm thế nào nó hoạt động?
Internet of Things đã được thực hiện nhờ sự phát triển và kết hợp của nhiều loại công nghệ, phân tích thời gian thực, cảm biến, hệ thống nhúng, hệ thống không dây, tự động hóa, hệ thống điều khiển và học máy.
IoT hoạt động thông qua các thiết bị và đối tượng có cảm biến tích hợp kết nối với Internet và chia sẻ dữ liệu với một nền tảng áp dụng phân tích và chia sẻ thông tin với các ứng dụng được thiết kế để giải quyết các nhu cầu cụ thể.
Các nền tảng IoT được thiết kế để xác định dữ liệu nào được sử dụng và dữ liệu nào có thể bị loại bỏ nhằm phát hiện các mẫu, đưa ra đề xuất và tìm ra sự cố, thường là trước khi chúng xảy ra.
Tất cả điều này cho phép các quy trình trở nên hiệu quả hơn cũng như cho phép tự động hóa một số nhiệm vụ nhất định, đặc biệt là những nhiệm vụ lặp đi lặp lại, tốn thời gian hoặc nguy hiểm. Ví dụ: nếu bạn đang lái xe và thấy đèn báo lỗi động cơ bật sáng, ô tô được kết nối của bạn có thể kiểm tra cảm biến và giao tiếp với những người khác trong xe trước khi gửi dữ liệu đến nhà sản xuất. Sau đó, nhà sản xuất có thể đưa ra một cuộc hẹn để khắc phục lỗi tại đại lý gần nhất của bạn và đảm bảo rằng các bộ phận thay thế cần thiết luôn sẵn sàng trong kho khi bạn đến nơi.
Lịch sử
Ai đã phát minh ra IoT?
Ý tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh lần đầu tiên được thảo luận vào năm 1982, khi một chiếc máy bán Coca-Cola được sửa đổi tại Đại học Carnegie Mellon trở thành thiết bị kết nối Internet đầu tiên. Máy này có thể báo cáo về lượng hàng tồn kho và liệu đồ uống mới nạp có lạnh hay không.
Tuy nhiên, chính bài báo năm 1991 của Mark Weiser, ‘Máy tính của thế kỷ 21 ‘ , cũng như công việc tại những nơi như UbiComp và PerCom đã tạo ra tầm nhìn đương đại về Internet of Things.
Tầm nhìn này đã được mở rộng trong suốt những năm 1990 trước khi thuật ngữ ‘Internet of Things’ được đặt ra vào năm 1999 bởi Kevin Ashton, người đã làm việc tại cả Procter and Gamble và Trung tâm Auto-ID của MIT. Mặc dù anh ấy thực sự thích thuật ngữ “Internet cho mọi thứ”, Ashton tin rằng nhận dạng tần số rado (RFID) là điều cần thiết cho IoT, để cho phép máy tính quản lý từng thiết bị hoặc đối tượng.
Mặc dù IoT chưa được thực hiện đầy đủ cho đến khoảng năm 2008-2009 (xem bên dưới), nhưng có thể lập luận rằng nó được Weiser và Ashton nghĩ ra, dựa trên công việc trước đây chẳng hạn như máy Coca-Cola, ngay cả khi họ không hoàn toàn ‘phát minh’ nó.
Khi nào nó được tạo ra?
Như đã đề cập ở trên, Internet of Things được tạo ra dựa trên một loạt các phát triển và đột phá trước đó. Mặc dù máy bán hàng tự động của Đại học Carnegie mellon được lắp đặt vào năm 1982, nhưng đây thực sự không thể được gọi là sự khởi đầu của IoT nói chung.
Khái niệm về IoT được tạo ra vào năm 1991 và được phát triển thêm trong suốt những năm 1990 với việc Reza Raji mô tả khái niệm này tại IEEE Spectrum vào năm 1994. Một số công ty đã đề xuất các giải pháp kiểu IoT từ năm 1993 đến 1997 trước khi Bill Joy hình dung giao tiếp giữa thiết bị với thiết bị như một phần về khuôn khổ ‘Six Webs’ của mình tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở Davos năm 1999.
Thuật ngữ thực tế ‘Internet of Things’ được Kevin Ashton tạo ra vào năm 1999, mặc dù thời điểm các đối tượng được kết nối trực tiếp với Internet thực sự bắt đầu từ năm 2008 đến 2009.
Cái này được dùng để làm gì?
Công nghệ IoT được sử dụng cho nhiều ứng dụng, từ mục đích sử dụng trong gia đình như an ninh gia đình, bộ điều nhiệt và thiết bị chiếu sáng, đến mục đích sử dụng công nghiệp cho sản xuất, ứng dụng quốc phòng, v.v. Các ứng dụng khác nhau này có thể được chia thành các ứng dụng thương mại, tiêu dùng, công nghiệp và cơ sở hạ tầng.
Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến cho công nghệ IoT:
1. Ứng dụng tiêu dùng
Có nhiều cách sử dụng IoT của người tiêu dùng, bao gồm phương tiện được kết nối, sức khỏe được kết nối, tự động hóa gia đình (chẳng hạn như hệ thống chiếu sáng và loa), công nghệ thiết bị đeo được và các thiết bị bao gồm khả năng giám sát từ xa, chẳng hạn như chuông cửa hỗ trợ video từ xa. Nhiều trong số này cũng là một phần của ngôi nhà thông minh.
2. Ứng dụng nhà thông minh
Hệ thống chiếu sáng, sưởi ấm và điều hòa không khí cũng như phương tiện truyền thông và hệ thống an ninh đều là một phần của ngôi nhà hỗ trợ IoT. Những thứ này có thể giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách tắt các thiết bị không cần thiết. Nhiều ngôi nhà thông minh dựa trên một nền tảng hoặc trung tâm trung tâm kết nối với các thiết bị và thiết bị thông minh. Chúng thường được điều khiển từ điện thoại thông minh, máy tính bảng hoặc thiết bị khác, đôi khi không cần cầu nối Wi-Fi. Các hệ thống này có thể được liên kết với các nền tảng độc lập như Amazon Echo hoặc Apple HomePod hoặc sử dụng hệ sinh thái nguồn mở như Home Assistant hoặc OpenHAB.
3. Ứng dụng chăm sóc
Các thiết bị hỗ trợ Internet cũng có thể mang lại sự hỗ trợ vô giá cho người già hoặc người khuyết tật, mang lại chất lượng cuộc sống tốt hơn. Ví dụ: thiết bị điều khiển bằng giọng nói có thể hỗ trợ người dùng bị hạn chế về thị giác hoặc khả năng vận động và hệ thống cảnh báo có thể được kết nối trực tiếp với ốc tai điện tử dành cho người dùng khiếm thính. Các cảm biến cũng có thể theo dõi các trường hợp khẩn cấp y tế như té ngã.
4. Ứng dụng y tế và chăm sóc sức khỏe
IoT có thể được sử dụng cho một số mục đích y tế và chăm sóc sức khỏe khác nhau bao gồm thu thập và phân tích dữ liệu để nghiên cứu và theo dõi bệnh nhân. Khi được sử dụng trong các cài đặt như vậy, IoT được gọi là ‘ Internet of Medical Things (IoMT) ‘.
IoMT, còn được gọi là ‘chăm sóc sức khỏe thông minh’, kết nối các tài nguyên và dịch vụ để cung cấp một hệ thống chăm sóc sức khỏe số hóa có thể theo dõi sức khỏe và các hệ thống thông báo khẩn cấp bao gồm máy đo huyết áp và nhịp tim, máy điều hòa nhịp tim và máy trợ thính tiên tiến. Tiến xa hơn, một số bệnh viện đã lắp đặt ‘giường thông minh’ có thể phát hiện xem chúng có người hay không và bệnh nhân có cố gắng đứng dậy hay không. Những giường này cũng có thể được điều chỉnh để đảm bảo áp suất và hỗ trợ chính xác được cung cấp tự động cho bệnh nhân.
Ở quy mô nhỏ hơn, những tiến bộ trong chế tạo điện tử có nghĩa là các cảm biến IoMT di động, dùng một lần và chi phí thấp có thể được đặt trên giấy hoặc vải để cung cấp chẩn đoán y tế tại điểm chăm sóc.
IoMT cũng có thể được sử dụng để quản lý, kiểm soát hoặc ngăn ngừa các bệnh mãn tính thông qua giám sát từ xa. Bằng cách sử dụng các giải pháp không dây, điều này cho phép các chuyên gia y tế thu thập dữ liệu bệnh nhân và áp dụng các thuật toán để phân tích dữ liệu sức khỏe.
Các ứng dụng chăm sóc sức khỏe khác bao gồm các thiết bị tiêu dùng được thiết kế để khuyến khích lối sống lành mạnh hơn, chẳng hạn như cân được kết nối hoặc màn hình thể dục.
Ngoài môi trường chăm sóc sức khỏe, IoMT hiện cũng đang được sử dụng trong ngành bảo hiểm y tế, bao gồm các giải pháp dựa trên cảm biến như thiết bị đeo được, thiết bị y tế được kết nối và ứng dụng dành cho thiết bị di động để theo dõi hành vi của khách hàng và cung cấp các mô hình định giá và bảo hiểm chính xác hơn.
5. Ứng dụng Giao thông vận tải
Internet vạn vật có nhiều ứng dụng cho giao thông vận tải, ví dụ như liên lạc giữa các phương tiện và nội bộ phương tiện, điều khiển giao thông thông minh, đỗ xe thông minh, thu phí, hậu cần, quản lý đội xe, kiểm soát phương tiện, an toàn và hỗ trợ đường bộ. Kết hợp các phương tiện với cơ sở hạ tầng giao thông, IoT cũng có thể cung cấp giao tiếp giữa xe với mọi thứ (V2X), giao tiếp giữa xe với xe (V2V), giao tiếp giữa xe với cơ sở hạ tầng (V2I) và giao tiếp giữa xe với người đi bộ (V2P) ). Các hệ thống liên lạc IoT này đang mở đường cho cơ sở hạ tầng đường bộ và lái xe tự lái.
6. Xây dựng ứng dụng
Các thiết bị IoT có thể giám sát và kiểm soát các khía cạnh của nhiều loại công trình khác nhau, bao gồm hệ thống cơ khí, điện và điện tử. Việc tích hợp Internet với các tòa nhà tạo ra các tòa nhà thông minh có thể giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và giám sát hành vi của người sử dụng.
7. Ứng dụng công nghiệp
Các thiết bị IoT công nghiệp (IIoT) cho phép thu thập và phân tích dữ liệu từ thiết bị, công nghệ và địa điểm. IIoT cũng cho phép cập nhật tự động tài sản để duy trì hiệu quả và tránh mất thời gian cũng như tiền bạc cho việc sửa chữa và các tình huống khác.
8. Ứng dụng sản xuất
IoT có thể kết nối các thiết bị sản xuất để cho phép quản lý và kiểm soát mạng nhằm cung cấp các quy trình sản xuất thông minh. Các hệ thống này cho phép tối ưu hóa sản phẩm, quy trình và chuỗi cung ứng cũng như đáp ứng nhu cầu sản phẩm. IoT có thể giúp mang lại độ an toàn và độ tin cậy nâng cao thông qua bảo trì dự đoán, đánh giá thống kê và đo lường để tối đa hóa độ tin cậy.
9. Ứng dụng Nông nghiệp
Các ứng dụng IoT trong nông nghiệp bao gồm thu thập dữ liệu về điều kiện thời tiết, thành phần đất hoặc sự phá hoại của sâu bệnh. Dữ liệu có thể giúp tự động hóa các kỹ thuật canh tác, thông báo các quyết định, cải thiện an toàn, giảm lãng phí và tăng hiệu quả. Sử dụng trí tuệ nhân tạo và các chương trình máy tính cụ thể có thể cải thiện mọi thứ, từ bảo dưỡng đất đến nuôi cá.
10. Ứng dụng cơ sở hạ tầng
IoT có thể được sử dụng để giám sát và kiểm soát cơ sở hạ tầng đô thị và nông thôn bền vững, bao gồm cầu, đường ray xe lửa hoặc trang trại gió. Duy trì tài sản và giảm thiểu rủi ro, việc thu thập dữ liệu có thể cho phép giám sát các điều kiện kết cấu để đưa ra các cải tiến về an toàn và năng suất, tiết kiệm chi phí, giảm thời gian, v.v. Phân tích thời gian thực có thể giúp lên lịch sửa chữa và bảo trì.
11. Ứng dụng đô thị
Toàn bộ thành phố có thể được quản lý với sự trợ giúp của IoT, để tạo ra một thành phố thông minh mang lại nhiều lợi ích cho cư dân. Những lợi ích này bao gồm mọi thứ từ vị trí chỗ đỗ xe, giám sát môi trường, quản lý giao thông, giảm ô nhiễm, hệ thống an ninh, chiếu sáng, biển báo kỹ thuật số, Wi-Fi công cộng, bán vé không cần giấy tờ, quản lý đường thủy, điểm dừng xe buýt thông minh, ki-ốt thông minh, v.v.
12. Ứng dụng quản lý năng lượng
Kết nối Internet có thể cung cấp khả năng quản lý tiêu thụ năng lượng cho đèn, thiết bị gia dụng, tài sản công nghiệp, v.v. Các thiết bị tiêu thụ năng lượng có thể được quản lý từ xa để tiết kiệm năng lượng khi không cần thiết. Là một ứng dụng phụ, lưới điện thông minh có thể thu thập dữ liệu về sử dụng năng lượng để cải thiện hiệu suất và phân phối điện.
13. Ứng dụng giám sát môi trường
Theo dõi chất lượng không khí hoặc nước là một cách khác mà các cảm biến hỗ trợ IoT có thể thay đổi thế giới của chúng ta. IoT cho phép thu thập dữ liệu về chuyển động của động vật hoang dã, điều kiện đất đai, v.v. IoT cũng có thể theo dõi các thảm họa tự nhiên như sóng thần hoặc động đất, giúp hợp lý hóa việc ứng phó khẩn cấp và hạn chế thiệt hại. Điều này cũng bao gồm dự án ‘Ocean of Things’ thu thập, theo dõi và phân tích hoạt động của tàu và môi trường trên biển.
14. Ứng dụng quân sự
Việc áp dụng các công nghệ IoT cho mục đích quân sự đã tạo ra Internet of Military Things (IoMT). Các ứng dụng trong lĩnh vực này bao gồm trinh sát, giám sát và nhiều ứng dụng khác để cung cấp dữ liệu chiến trường. Điều này có thể bao gồm việc sử dụng các cảm biến, đạn dược, phương tiện, rô-bốt và công nghệ có thể đeo được để tạo ra một quân đội liên kết và sử dụng dữ liệu hiệu quả.
Tại sao nó lại quan trọng?
Internet of Things đã giúp tự động hóa và đơn giản hóa nhiều công việc hàng ngày cho doanh nghiệp, ngành công nghiệp và trong nước. Giảm chi phí, tăng năng suất và độ an toàn, nâng cao trải nghiệm của khách hàng và tạo ra các luồng doanh thu mới, IoT có thể giúp chúng ta đưa ra quyết định tốt hơn.
Đối với kinh doanh, IoT cung cấp một số lợi ích quan trọng bao gồm khả năng truy cập và phân tích dữ liệu, loại bỏ nhu cầu về các nhà phân tích dữ liệu bên ngoài hoặc nhà nghiên cứu thị trường. IoT có thể đối phó với các phân tích dữ liệu lớn trong thời gian thực, cho thấy các sản phẩm và dịch vụ đang hoạt động như thế nào trong thế giới thực và tạo ra một tình huống có thể thực hiện các cải tiến nhanh chóng. Dữ liệu này cũng giúp hiểu rõ hơn về hành vi của khách hàng để doanh nghiệp có thể đáp ứng nhu cầu của họ đồng thời giảm chi phí vận hành bằng cách quản lý việc sử dụng năng lượng và tài nguyên. Cuối cùng, Internet vạn vật có thể cho phép làm việc từ xa bằng cách đối chiếu và chia sẻ dữ liệu với nhân viên bất kể họ ở đâu.
Ai sở hữu Dữ liệu?
Dữ liệu là trung tâm của Internet of Things, nhưng ai sở hữu dữ liệu? Câu trả lời là không ai sở hữu dữ liệu, mặc dù việc thu thập dữ liệu thực tế có thể được sở hữu bởi một cá nhân hoặc công ty. Việc hiểu ai có thể khai thác dữ liệu đó là rất quan trọng, mặc dù thực tế có thể có một số cơ quan tham gia vào việc thu thập dữ liệu, bao gồm nhà phát triển ứng dụng, nhà thiết kế cơ sở dữ liệu hoặc nhà sản xuất phần cứng.
Quyền cơ sở dữ liệu xác định ai có thể sử dụng dữ liệu và quản lý quảng cáo lưu trữ xử lý dữ liệu. Quyền cơ sở dữ liệu phụ thuộc vào ba tiêu chí được đáp ứng:
1. Định nghĩa cơ sở dữ liệu
Một cơ sở dữ liệu phải được xác định và thu thập một cách có tổ chức để cho phép truy xuất. Tuy nhiên, trong trường hợp phần lớn dữ liệu thời gian thực được liên kết với IoT, không có khả năng là tập hợp dữ liệu trên cơ sở dữ liệu.
2. Thu thập dữ liệu
Để yêu cầu quyền cơ sở dữ liệu, cần phải đầu tư vào việc thu thập, xác minh và trình bày các bộ dữ liệu. Khi các thiết bị được kết nối tập hợp dữ liệu lớn lại với nhau, việc thu thập và sắp xếp dữ liệu là một phần quan trọng trong việc xác định quyền.
3. Kết nối kinh tế và kinh doanh
Ví dụ: ở châu Âu, chủ sở hữu cơ sở dữ liệu cần có kết nối kinh tế và kinh doanh với một quốc gia thuộc EEA để có được các quyền cơ sở dữ liệu liên quan.
Nếu các tiêu chí này được đáp ứng, chủ sở hữu cơ sở dữ liệu thường là người chủ động và chấp nhận rủi ro liên quan để thu thập, xác minh và trình bày dữ liệu. Các trường hợp ngoại lệ đối với điều này sẽ bao gồm trường hợp một nhà thầu phụ được sử dụng để thu thập dữ liệu thay mặt cho một thực thể khác.
Quyền đối với cơ sở dữ liệu cũng có thể được đưa ra trong hợp đồng, điều này có thể giúp ngăn ngừa các tranh chấp về quyền sở hữu sau này.
Dữ liệu có an toàn không và được lưu trữ ở đâu?
Bảo mật là một vấn đề thực sự đối với IoT, với các lỗi trong phần mềm khiến các bộ dữ liệu và hệ thống dễ bị tổn thương. Tin tặc có thể nhắm mục tiêu trực tiếp vào các thiết bị thông minh do nhiều thiết bị trong số đó thiếu bảo mật cố hữu.
Webcam là một ví dụ điển hình về các thiết bị có các biện pháp bảo mật không đạt tiêu chuẩn, khiến chúng dễ bị tin tặc khai thác. Các chính phủ đang cố gắng giải quyết những vấn đề này thông qua các hướng dẫn dành cho thiết bị IoT, khuyến nghị mã hóa, bảo vệ bằng mật khẩu và cập nhật bảo mật thường xuyên.
Các vấn đề bảo mật sẽ tiếp tục phát triển khi thị trường thiết bị IoT tăng lên, trong đó ngành công nghiệp là một lĩnh vực đáng quan tâm. Hoạt động gián điệp công nghiệp hoặc một cuộc tấn công tin tặc độc hại vào cơ sở hạ tầng quan trọng gây ra những rủi ro rất thực tế.
Những rủi ro này là hiển nhiên khi áp dụng cho các hậu quả trong thế giới thực, chẳng hạn như nếu ai đó có thể kiểm soát từ xa một chiếc xe không người lái.
Ví dụ về thiết bị IoT
Các thiết bị IoT có nhiều loại dành cho các ứng dụng bao gồm sử dụng trong gia đình, quy trình công nghiệp, sản xuất, v.v. Với hàng tỷ thiết bị khác nhau được kết nối với Internet vạn vật trên khắp thế giới, có quá nhiều thứ để thắp sáng ở đây. Tuy nhiên, một số ví dụ phổ biến bao gồm:
- Thiết bị canh tác tự trị
- sinh trắc học
- thiết bị kết nối
- Máy quét an ninh mạng
- Theo dõi sức khỏe
- hệ thống an ninh gia đình
- theo dõi hậu cần
- Thiết bị nhà máy thông minh
- Internet không dây tốc độ cực cao
- Theo dõi hàng tồn kho không dây
Phần kết luận
Internet of Things mang lại vô số lợi ích cho các ứng dụng, từ sử dụng hàng ngày trong gia đình đến giám sát công nghiệp, sản xuất và thậm chí cả những ứng dụng cho toàn bộ thành phố thông minh. Cải thiện tính an toàn, hiệu quả và quản lý thời gian chỉ là một số trong những lợi ích này, mặc dù vẫn còn những lo ngại về bảo mật thiết bị cho IoT.
Mặc dù vậy, IoT có vẻ sẽ trở thành một phần ngày càng tăng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta khi kết nối ngày càng phát triển.
TWI đã làm việc với các Thành viên Công nghiệp của chúng tôi để cung cấp kiến thức chuyên môn và hướng dẫn cho các quy trình và thiết bị hỗ trợ Internet. Liên hệ với chúng tôi, bên dưới, để biết thêm chi tiết.
CÔNG TY CỔ PHẦN DIMEC
Hotline: 0966.92.0404
Email: info@dimec.vn
Website: dimec.vn
Trụ sở chính: Số 285 Phúc Lợi, P. Phúc Lợi, Q. Long Biên, TP. Hà Nội
CN Đà Nẵng: Lô 11, Khu A4, đường Nguyễn Sinh Sắc, P. Hòa