IoT là gì? Tại sao nó được phổ biến rộng rãi như thế. Hãy cùng Interdata.vn tìm hiểu thêm về vai trò cũng như những ứng dụng của IoT trong cuộc sống hằng ngày. Bên cạnh đó bài viết cũng sẽ chia sẻ thêm về những thành phần cấu nên hệ thống IoT và cách thức vận hành, mời các bạn cùng xem qua.
IoT là gì?
IoT là viết tắt của “Internet of Things” (mạng lưới các vật dụng thông minh hay còn gọi là Internet của Mọi Vật). Internet of Things (IoT) là thuật ngữ chỉ việc liên kết các thiết bị thông minh và cảm biến với Internet, cho phép chúng trao đổi dữ liệu và thực hiện các nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp trực tiếp từ con người.
Trong môi trường IoT, các thiết bị có thể làm việc tự động, thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, và truyền thông tin về trạng thái hoặc hành động của chúng đến các hệ thống thông tin trực tuyến. Các thiết bị IoT có thể bao gồm đèn, cảm biến nhiệt độ, camera an ninh, máy giặt, thiết bị y tế thông minh, xe ô tô kết nối và nhiều thứ khác.
Mục tiêu của IoT là tạo ra một môi trường kết nối toàn diện, thông minh và tự động, tăng cường sự hiệu quả và tiện ích trong nhiều lĩnh vực như y tế, sản xuất, năng lượng, giao thông vận tải, và ngôi nhà thông minh.
Cấu trúc của hệ thống IoT
Cấu trúc hệ thống IoT thường bao gồm nhiều thành phần và tầng, cùng với các giao thức, thiết bị và phần mềm để kết nối và quản lý dữ liệu. Dưới đây là một cấu trúc tổng quan của hệ thống IoT:
- Các thành phần kết nối và đồng bộ hóa: Phần này đảm bảo tích hợp chức năng và đồng bộ hóa đa dạng các giao thức và dữ liệu có định dạng khác nhau trên cùng một giao diện. Điều này đảm bảo rằng việc truyền dữ liệu được thực hiện một cách chính xác và phù hợp với tất cả các thiết bị IoT được kết nối.
- Thành phần quản lý thiết bị: Đây là thành phần chịu trách nhiệm đảm bảo rằng tất cả mọi thứ đều hoạt động bình thường. Nó cũng thực hiện nhiệm vụ cập nhật phần mềm và áp dụng các bản vá khi quá trình kết nối diễn ra trên thiết bị hoặc gateway ở cạnh.
- Thành phần cơ sở dữ liệu: Thành phần này không chỉ lưu trữ dữ liệu quan trọng từ các thiết bị, mà còn mở rộng cơ sở dữ liệu lên đám mây. Điều này đảm bảo khả năng mở rộng để đáp ứng các yêu cầu về khối lượng, đa dạng, tốc độ và độ tin cậy của dữ liệu.
- Thành phần quản lý và giải quyết hoạt động: Thành phần này đảm bảo rằng dữ liệu luôn được điều khiển theo chuẩn Event – Action – Triggers để kích hoạt các hoạt động thông minh từ dữ liệu cảm biến cụ thể.
- Thành phần phân tích: Đây có thể được coi là “bộ não” của thiết bị IoT. Nhiệm vụ của nó là thực hiện xử lý nhiệm vụ phức tạp, phân tích dữ liệu cơ bản và tự học để dự đoán và xuất ra cơ sở dữ liệu có giá trị từ các thành phần của mô hình IoT.
- Thành phần dữ liệu trực quan: Thành phần này giúp người dùng dễ dàng theo dõi các mẫu và xu hướng thông qua các biểu đồ đường thẳng và giao diện trực quan trên bảng điều khiển.
- Thành phần công cụ bổ sung: Thành phần này được sử dụng để thử nghiệm và kiểm tra sản phẩm trước khi ra thị trường, giúp tạo ra các mô hình mô phỏng để kiểm soát và quản lý các thành phần của mô hình IoT trên hệ sinh thái.
- Thành phần giao diện bên ngoài: Hệ thống tích hợp với các hệ thống bên thứ ba thông qua các giao diện ứng dụng thiết lập (API), các bộ phần mềm phát triển (SDK) và các gateways ngoại biên.
Ưu và nhược điểm của IoT
Ưu điểm
Internet of Things mang đến nhiều ưu điểm quan trọng cho cuộc sống và các lĩnh vực khác nhau. Ưu điểm của IoT có thể kể đến như:
- Nâng cao hiệu suất: IoT cho phép theo dõi thời gian thực về hoạt động và trạng thái của thiết bị, giúp tối ưu hóa quy trình, cải thiện năng suất, tiết kiệm thời gian và nguồn lực.
- Tiết kiệm năng lượng: IoT có thể giúp theo dõi và điều chỉnh việc sử dụng năng lượng, như tự động tắt đèn, điều chỉnh nhiệt độ hoặc quản lý tiêu thụ điện của các thiết bị.
- Cải thiện trải nghiệm khách hàng: IoT cho phép doanh nghiệp cá nhân hóa và cung cấp dịch vụ dựa trên dữ liệu cá nhân và hành vi của khách hàng, tạo ra trải nghiệm cá nhân hóa và tốt hơn.
- Quản lý từ xa: IoT cho phép quản lý và điều khiển các thiết bị và quy trình từ xa. Điều này đặc biệt hữu ích trong việc giám sát và điều khiển các thiết bị trong môi trường nguy hiểm hoặc khó tiếp cận.
- Nâng cao bảo mật: IoT cung cấp giám sát và bảo mật toàn diện cho các thiết bị và mạng, giúp phát hiện và ngăn chặn các hoạt động đe dọa.
- Khám phá sáng tạo: IoT mở ra cơ hội tạo ra các sản phẩm và dịch vụ mới dựa trên sự kết hợp của các thiết bị và dữ liệu thông minh.
Nhược điểm
IoT không phải là một công nghệ hoàn hảo, nó cũng tồn tại những nhược điểm rất đáng lưu ý và cần khắc phục như:
- Rò rỉ thông tin cá nhân: Vì các thiết bị có khả năng thu thập thông tin cá nhân chi tiết, nên lo ngại về việc xâm phạm quyền riêng tư là một vấn đề đáng quan ngại.
- Chất lượng dữ liệu: IoT thu thập một lượng lớn dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Tuy nhiên, không phải lúc nào dữ liệu cũng chính xác và đáng tin cậy. Dữ liệu không chính xác có thể dẫn đến các quyết định sai lầm.
- Kết nối và tương tác phức tạp: Mạng lưới IoT có thể phức tạp và khó quản lý khi có hàng triệu thiết bị kết nối với nhau. Điều này đòi hỏi hệ thống quản lý mạng phức tạp và hiệu suất cao.
- Phụ thuộc vào internet: IoT cần sự kết nối liên tục với internet để hoạt động. Khi mạng gặp sự cố, các thiết bị IoT có thể trở nên không thể sử dụng.
- Chi phí triển khai: Triển khai hệ thống IoT có thể đòi hỏi đầu tư lớn vào cả cơ sở hạ tầng và phần mềm. Các doanh nghiệp cần xem xét kỹ lưỡng về khả năng đầu tư và lợi ích kỳ vọng.
- Quản lý dữ liệu phức tạp: Lượng dữ liệu lớn từ các thiết bị IoT yêu cầu hệ thống quản lý và phân tích dữ liệu mạnh mẽ.
Cách thức IoT vận hành
Internet of Things là một mạng lưới liên kết các thiết bị và đồ vật thông qua internet. Các thiết bị hoặc đồ vật này được trang bị cảm biến và chip kết nối, cho phép chúng thu thập dữ liệu và gửi thông tin đến máy chủ hoặc công cụ điều khiển.
IoT hoạt động theo 3 bước chính
- Bước 1: Thu thập dữ liệu: Các thiết bị IoT được trang bị cảm biến để thu thập thông tin từ môi trường xung quanh. Cảm biến có thể đo nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, chất lượng không khí và nhiều thông số khác. Dữ liệu cảm biến thu thập được chuyển đổi thành dữ liệu số.
- Bước 2: Truyền tải dữ liệu: Dữ liệu từ thiết bị IoT được truyền đến máy chủ thông qua mạng internet hoặc các công nghệ kết nối không dây như Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, hoặc mạng di động. Quá trình truyền tải có thể diễn ra theo thời gian thực hoặc theo lịch trình cài đặt.
- Bước 3: Xử lý và ứng dụng: Máy chủ hoặc nền tảng trung tâm nhận dữ liệu từ các thiết bị IoT và tiến hành xử lý thông tin. Dữ liệu này có thể được phân tích để tạo ra thông tin hữu ích như dự đoán xu hướng, tình trạng hoạt động, hoặc cảnh báo về sự cố.
Vai trò của IoT
Đối với doanh nghiệp
Việc ứng dụng IoT trong doanh nghiệp sẽ được chia thành hai phân khúc cụ thể dưới đây:
- Các dịch vụ được tùy chỉnh cho từng ngành, như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, là những ứng dụng phổ biến của IoT.
- Các thiết bị IoT sẽ được áp dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực công nghiệp, từ hệ thống điều hòa không khí thông minh đến giải pháp an ninh.
Các ưu điểm của IoT trong từng doanh nghiệp thường phụ thuộc vào cách triển khai cụ thể của chúng. Khi triển khai IoT cơ bản, doanh nghiệp có thể tiếp cận được nhiều dữ liệu hơn về sản phẩm của mình.
Thường thì, nhà sản xuất hỗ trợ việc tích hợp nhiều cảm biến vào các thành phần của sản phẩm, từ đó thu thập được nhiều dữ liệu hơn. Điều này giúp các doanh nghiệp dễ dàng phát hiện lỗi và sửa chữa kịp thời trước khi chúng gây ra những vấn đề lớn hơn..
Đối với người tiêu dùng
IoT hiện nay đang đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra các thiết bị cảm biến thông minh, có khả năng theo dõi nhịp tim, sức khỏe, và tình trạng của con người. Công nghệ này đã mang lại sự tiện ích cho cuộc sống thông qua việc phát triển các sản phẩm như đồng hồ thông minh, kính thực tế ảo, hoặc các dây đeo GPS.
Hơn nữa, IoT đang đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các thành phố thông minh, nơi có hệ thống giám sát thông minh, giao thông tự động, và quản lý năng lượng tự động.
Trong tương lai, IoT dự kiến sẽ được ứng dụng rộng rãi hơn trong việc quản lý và phân phối nước, đảm bảo an ninh đô thị, và giám sát môi trường.
Ứng dụng của IoT trong cuộc sống
IoT là một ứng dụng mang tính đột phá cao. Nó mang lại nhiều tiện ích, hỗ trợ cho nhiều khía cạnh của cuộc sống.
Nhà thông minh
Các ứng dụng của Internet of Things trong nhà thông minh bao gồm tự động hóa các thiết bị như: công tắc, đèn, cửa, điều hòa, rèm cửa, và tivi. Tất cả các thiết bị này có thể được điều khiển thông qua giọng nói hoặc các thiết bị di động, máy tính từ bất kỳ đâu và bất kỳ lúc nào.
Ứng dụng này giúp chúng ta xây dựng những ngôi nhà thoải mái, an toàn và tiện lợi hơn bao giờ hết. IoT sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc mang lại những trải nghiệm này, và còn nhiều hơn nữa.
Ngành Y tế
Các thiết bị IoT có đa dạng ứng dụng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, với ví dụ phổ biến như các thiết bị giám sát, theo dõi và đánh giá các chỉ số sức khỏe.
Hiện nay, việc quản lý sức khỏe trở nên dễ dàng hơn với khả năng của các nhà cung cấp dịch vụ y tế để theo dõi tình trạng của bệnh nhân một cách đều đặn và thường xuyên thông qua các thiết bị cảm biến.
Không chỉ đến đó, IoT cũng được đánh giá cao bởi khả năng gửi thông báo đến người thân, điều dưỡng và các bệnh nhân để nhắc nhở về lịch khám, lịch dùng thuốc và hỗ trợ trong quá trình điều trị và chăm sóc sức khỏe. Nếu bệnh nhân gặp sự cố bất ngờ, các thiết bị này cũng có thể phát ra tín hiệu cảnh báo, cấp cứu để người bệnh có thể nhận được sự giúp đỡ kịp thời.
Ngoài ra, có nhiều ứng dụng IoT khác trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. Các thiết bị như camera giám sát, robot phẫu thuật, thiết bị cảm biến và đo lường đang hỗ trợ đội ngũ y bác sĩ và điều dưỡng trong quá trình khám chữa bệnh và chăm sóc sức khỏe.
Giao thông vận tải
Đến thời điểm này, hầu hết mọi người đã nghe về tiến bộ đáng kể của ô tô tự lái. Tuy nhiên, điều này chỉ là một phần nhỏ của tiềm năng lớn mà IoT mang lại trong lĩnh vực giao thông vận tải. GPS, một ví dụ khác của IoT, đang được sử dụng để hỗ trợ các công ty vận tải trong việc lập kế hoạch tuyến đường một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn cho xe tải vận chuyển hàng hóa, giúp cải thiện thời gian giao hàng.
Hơn nữa, nhà quy hoạch thành phố có thể tận dụng dữ liệu GPS để định rõ mô hình giao thông, nhu cầu về chỗ đậu xe, và để lập kế hoạch xây dựng cũng như bảo trì đường bộ.
Trong công nghiệp sản xuất
Các hệ thống sản xuất hiện đại thường tích hợp các thiết bị cảm ứng kết nối internet. Những thiết bị này được sử dụng để đếm số lượng sản phẩm, kiểm tra chất lượng, tự động quét thông tin, và loại bỏ những sản phẩm không đạt chuẩn. Khi có thiết bị có tích hợp IoT phát hiện ra dấu hiệu bất thường, hệ thống sẽ tự động phát ra cảnh báo, thông báo cho nhân viên kỹ thuật trực và kích hoạt các biện pháp xử lý đã được thiết lập.
Internet of Things (IoT) đóng vai trò quan trọng trong ngành sản xuất. Nó cho phép tự động hóa nhà máy mà không cần sự can thiệp lớn của con người trong quá trình sản xuất. Điều này không chỉ tăng hiệu suất và giảm chi phí mà còn đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất.
Trong ngành bán lẻ
Công nghệ IoT đem lại nhiều tiện ích cho ngành bán lẻ. Việc theo dõi doanh số bán hàng trực tuyến hoặc tại cửa hàng được tự động hóa. Điều này thường dựa vào công nghệ RFID, đã được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới.
IoT cũng có thể giúp phân tích lưu lượng truy cập tại trung tâm mua sắm, cho phép các cửa hàng điều chỉnh để cải thiện trải nghiệm mua sắm của khách hàng và giảm chi phí.
Trong nông nghiệp
Trước đây, ngành nông nghiệp phụ thuộc hoàn toàn vào sức lao động của con người, nhưng ngày nay, với sự xuất hiện của các thiết bị máy móc hiện đại và cảm biến linh hoạt, nông nghiệp đã trở nên thông minh hơn. Ứng dụng của IoT trong nông nghiệp giúp giải phóng sức lao động của người nông dân.
Đồng thời, người dân làm nông nghiệp cũng gặp ít vất vả hơn và làm việc hiệu quả hơn khi có thêm nhiều thông tin hữu ích về sản xuất, chẳng hạn như thời điểm lý tưởng để gieo hạt hoặc thu hoạch, kiểm tra tình trạng dinh dưỡng của đất, và xác định lượng phân bón cần thiết. Hơn nữa, với sự áp dụng của IoT, nhiều nông trại thông minh đã xuất hiện, từ đó nâng cao năng suất lao động trong ngành nông nghiệp một cách đáng kể.
Quản lý thiên tai
Các thiết bị cảm biến công nghệ IoT được lắp đặt xung quanh khu vực rừng để theo dõi các chỉ số như nhiệt độ và hàm lượng carbon, và liên tục báo cáo kết quả về trung tâm giám sát. Nhờ vào những thiết bị này, nguy cơ cháy rừng có thể được phát hiện và thông báo sớm nhất đến cơ quan chức năng, giúp họ có thể đưa ra các biện pháp khẩn cấp và kế hoạch giải quyết hiệu quả.
Hiện nay, việc triển khai hệ thống IoT đang trở thành một xu hướng phổ biến mà nhiều doanh nghiệp đang theo đuổi nhằm tăng cường hiệu quả hoạt động và khả năng chống chịu trước các rủi ro. Vì vậy, trong tương lai, IoT dường như sẽ ngày càng lan rộng và được áp dụng rộng rãi hơn. Công nghệ IoT sẽ mở ra nhiều cơ hội mới giúp doanh nghiệp vận hành hiệu quả hơn, nâng cao hiệu suất làm việc, từ đó cải thiện chất lượng cuộc sống của con người.
Hy vọng qua bài viết này của Interdata.vn bạn sẽ hiểu rõ hơn về IoT là gì cũng như vai trò và các ứng dụng của nó trong cuộc sống.