Tìm hiểu công nghệ Internet vạn vật (IoT) và ứng dụng trong thực tế

Mã Sản Phẩm: : Ung dung cong nghe 33
Tên Sản Phẩm: : Tìm hiểu công nghệ Internet vạn vật (IoT) và ứng dụng trong thực tế
Danh Mục: : HỆ THỐNG QLSX MES
Thương Hiệu: : Hệ thống điều hành và thực thi sản xuất
Giá: : Liên Hệ

Chúng ta đang sống trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, và công nghệ Internet vạn vật (IoT) chính là một trong những công nghệ trụ cột. IoT chính là nền tảng để giúp chúng ta có một cuộc sống ngày càng tốt đẹp hơn.

Chi Tiết Sản Phẩm

Công nghệ Internet vạn vật, hay IoT, là mạng lưới các thiết bị có liên quan với nhau, kết nối và trao đổi dữ liệu với các thiết bị IoT khác và đám mây. Hiện nay, ngày càng nhiều tổ chức trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau sử dụng IoT để hoạt động hiệu quả hơn. Vậy công nghệ IoT là gì? Những ví dụ ứng dụng, lợi ích, thách thức và xu hướng tương lai như thế nào? Cùng DACO tìm hiểu trong bài viết sau.

1. Công nghệ Internet vạn vật là gì?

1.1 Khái niệm

Internet of Things, hay viết tắt là IoT, thường được dịch sang tiếng Việt là công nghệ Internet vạn vật. Hãy tưởng tượng một thế giới nơi mọi vật dụng xung quanh bạn, từ tủ lạnh, máy giặt, đèn chiếu sáng, đến xe hơi, máy móc công nghiệp, đều được kết nối với internet. Chúng có thể giao tiếp với nhau, thu thập dữ liệu và tự động thực hiện các hành động mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người. Đó chính là IoT – một mạng lưới khổng lồ kết nối các thiết bị vật lý, cho phép chúng "giao tiếp" và chia sẻ thông tin với nhau thông qua internet.

cong-nghe-internet-van-vat-la-gi

Để hiểu về nguyên lý hoạt động cơ bản của các thiết bị trong mạng lưới công nghệ Internet vạn vật IoT, hãy tìm hiểu ví dụ đơn giản sau:

Ví dụ về một chiếc tủ lạnh thông minh. Để nó trở thành một phần của IoT, cần những yếu tố sau:

Mã định danh duy nhất (UID): Giống như mỗi người chúng ta có chứng minh nhân dân, chiếc tủ lạnh này cũng cần một "chứng minh thư" điện tử để phân biệt nó với các thiết bị khác trong mạng lưới IoT. UID này đảm bảo rằng dữ liệu được gửi đến và nhận từ đúng chiếc tủ lạnh cụ thể đó.
Cảm biến: Bên trong tủ lạnh có các cảm biến để theo dõi nhiệt độ, độ ẩm, và thậm chí cả số lượng thực phẩm còn lại. Các cảm biến này đóng vai trò như "giác quan" của tủ lạnh, giúp nó "nhận biết" môi trường xung quanh.
Phần mềm: Tủ lạnh được trang bị phần mềm để xử lý dữ liệu từ các cảm biến. Ví dụ, phần mềm có thể phân tích dữ liệu để phát hiện khi nào thực phẩm sắp hết hạn hoặc nhiệt độ không ổn định.
Kết nối Internet: Tủ lạnh được kết nối internet thông qua Wifi hoặc mạng di động. Điều này cho phép nó gửi dữ liệu đến một máy chủ trung tâm và nhận các lệnh điều khiển từ xa.
Trao đổi dữ liệu: Dữ liệu từ tủ lạnh được gửi đến máy chủ và có thể được truy cập thông qua ứng dụng trên điện thoại của bạn. Bạn có thể xem nhiệt độ bên trong tủ lạnh, nhận thông báo khi thực phẩm sắp hết hạn, hoặc thậm chí điều khiển nhiệt độ từ xa. Tủ lạnh cũng có thể "nói chuyện" với các thiết bị khác trong nhà, ví dụ như tự động đặt hàng thực phẩm online khi sắp hết.

Công nghệ Internet vạn vật không cần tương tác giữa người với người hoặc người với máy tính - tủ lạnh có thể tự động thực hiện các hành động dựa trên dữ liệu thu thập được mà không cần bạn phải can thiệp. Ví dụ, nếu nhiệt độ tăng quá cao, tủ lạnh có thể tự động điều chỉnh để làm mát, hoặc gửi thông báo đến điện thoại của bạn. Tuy nhiên, bạn vẫn có thể tương tác với tủ lạnh thông qua ứng dụng điện thoại nếu muốn.

1.2 Lịch sử của IoT

Nguồn gốc thuật ngữ IoT: Thuật ngữ "Internet of Things" (IoT) được giới thiệu vào năm 1999 bởi Kevin Ashton, khi ông làm việc tại Procter & Gamble và sử dụng cụm từ này để mô tả công nghệ RFID cho chuỗi cung ứng.

Khởi đầu của IoT: Trước khi có thuật ngữ này, các thiết bị kết nối thường được gọi là "mạng nhúng Internet" hay "điện toán phổ biến". Tuy nhiên, trong thập niên đầu, IoT chưa thực sự phổ biến.

IoT dần được biết đến (2010-2014): Năm 2010, Google gây chú ý khi dịch vụ Street View thu thập dữ liệu từ các mạng Wifi, mở ra khả năng chỉ mục hóa thế giới vật lý. Năm 2011, Gartner đưa IoT vào công nghệ mới nổi. Năm 2012, hội nghị LeWeb chọn chủ đề “Internet of Things”, và các tạp chí lớn như Forbes và Wired bắt đầu sử dụng thuật ngữ này.

Phổ biến với thị trường đại chúng (2013-2014): Triển lãm CES tại Las Vegas chọn IoT làm chủ đề chính, đánh dấu sự phổ biến của IoT trong nhận thức công chúng.

lich-su-cua-iot

1.3 Các khái niệm liên quan

M2M: Có nghĩa là “machine to machine”, được sử dụng phổ biến trong lĩnh vực viễn thông. Ban đầu, giao tiếp M2M là kết nối một - một, thực hiện liên kết máy này với máy khác. Ngày nay, các dữ liệu được truyền đi dễ dàng trong phạm vi rộng hơn qua hệ thống mạng IP. M2M là một phần trong công nghệ Internet vạn vật.
Industrial Internet (of Things): Đây là thuật ngữ internet trong công nghiệp, ngoài kết nối máy móc, nó còn kết nối với giao diện của con người.
IoT (Internet of things): Khái niệm này mang ý nghĩa rộng hơn vì nó kết nối với các thiết bị đeo trên người.
Internet of Everything (IoE): Khái niệm này vẫn còn khá mơ hồ, hướng đến mục tiêu kết nối tất cả mọi thứ có thể hình dung được.

2. Ứng dụng của công nghệ Internet vạn vật

Yếu tố cốt lõi của IoT chính là kết nối và trao đổi dữ liệu. Việc kết nối các thiết bị với internet cho phép chúng thu thập và chia sẻ dữ liệu theo thời gian thực. Chính khả năng kết nối và trao đổi dữ liệu này đã mở ra vô vàn tiềm năng ứng dụng của IoT trong mọi lĩnh vực của đời sống.

2.1 Trong nông nghiệp

Công nghệ Internet vạn vật giúp công việc của người nông dân dễ dàng hơn. Ví dụ, các cảm biến có thể thu thập dữ liệu lượng mưa, độ ẩm, nhiệt độ, hàm lượng đất để giúp người nông dân ra quyết định hiệu quả. Ngoài ra IoT có thể tự động hoá các kỹ thuật canh tác. IoT còn có thể giám sát sức khoẻ của vật nuôi, theo dõi các thiết bị trong hoạt động nông nghiệp.

ung-dung-cong-nghe-iot-trong-nong-nghiep

2.2 Trong xây dựng

Cảm biến có thể giám sát các sự kiện hoặc thay đổi trong các tòa nhà, cầu và cơ sở hạ tầng có khả năng gây nguy hiểm cho công nhân. IoT có thể giám sát các hoạt động xung quanh cơ sở hạ tầng. Những lợi ích nhận được là cải thiện quản lý và ứng phó sự cố, ngoài ra còn giảm chi phí vận hành và cải thiện chất lượng dịch vụ.

2.3 Tự động hoá toà nhà

IoT đặc biệt hữu ích trong việc giám sát và điều khiển các hệ thống cơ khí và điện trong tòa nhà. Ngoài ra, IoT còn có thể điều khiển và tự động hoá môi trường thông qua bộ điều khiển nhiệt thông minh, hệ thống chiếu sáng, camera an ninh, trợ lý giọng nói để tăng sự thoải mái và tiết kiệm năng lượng.

2.4 Nhà ở và thành phố thông minh

Các thành phố thông minh có thể giúp người dân giảm thiểu chất thải và mức tiêu thụ năng lượng, hướng đến mục tiêu phát triển bền vững của thời đại 5.0. Ví dụ nhờ vào các cảm biến phát hiện số lượng người trong phòng, hệ thống sẽ bật máy điều hoà và giảm nhiệt độ khi mọi người trong văn phòng đã về.

ung-dung-cong-nghe-internet-van-vat-trong-nha-o-va-thanh-pho-thong-minh

2.5 Giao thông đô thị

Công nghệ Internet vạn vật có thể được sử dụng để giám sát và quản lý đèn giao thông, đồng hồ đỗ xe, hệ thống quản lý chất thải và mạng lưới giao thông công cộng.

Các thiết bị IoT còn có khả năng giám sát hiệu suất xe, tối ưu hóa tuyến đường để giảm chi phí nhiên liệu, cải thiện môi trường sống và theo dõi tình trạng hàng hoá để đến đích trong tình trạng tối ưu.

2.6 Giám sát chăm sóc sức khỏe

Các thiết bị IoT giúp giám sát bệnh nhân từ xa, các thiết bị y tế thông minh cùng máy theo dõi thuốc giúp y bác sĩ có thể chăm sóc và theo dõi sức khoẻ bệnh nhân. IoT giúp phân tích dữ liệu được tạo ra. Trong quản lý hàng tồn kho dược phẩm và dụng cụ y tế, IoT cũng mang lại nhiều lợi ích.

2.7 Bán lẻ

Cảm biến và đèn hiệu IoT trong cửa hàng theo dõi chuyển động khách hàng, phân tích hành vi mua sắm, quản lý tồn kho, và cá nhân hóa thông điệp tiếp thị. Kết quả là trải nghiệm mua sắm nâng cao cho khách hàng, đồng thời tối ưu hóa vận hành cửa hàng.

2.8 Quản lý năng lượng

IoT hỗ trợ lưới điện thông minh, đồng hồ đo thông minh và hệ thống quản lý năng lượng. Các công ty tiện ích và người tiêu dùng dễ dàng theo dõi, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng, và quản lý các chương trình phản hồi nhu cầu.

ung-dung-iot-trong-quan-ly-nang-luong

3. Lợi ích của công nghệ Internet vạn vật

Dễ dàng truy cập: Công nghệ Internet vạn vật IoT cung cấp khả năng truy cập thông tin từ bất cứ đâu, vào bất kỳ lúc nào và trên mọi thiết bị. Với dữ liệu thời gian thực, giao diện trực quan, và cảnh báo tự động, IoT giúp người dùng tiếp cận thông tin dễ dàng hơn.
Tiết kiệm thời gian và chi phí: IoT giúp tiết kiệm thời gian và chi phí thông qua việc truyền tải dữ liệu hiệu quả và bảo trì dự đoán. Trong công nghiệp, các cảm biến IoT giám sát máy móc, phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn để giảm thiểu thời gian và chi phí bảo trì.
Tối ưu hóa chuỗi cung ứng: Dữ liệu IoT hỗ trợ tối ưu hóa chuỗi cung ứng và quản lý hàng tồn kho, giúp nhà sản xuất giảm chi phí và nâng cao sự hài lòng của khách hàng bằng cách theo dõi và điều chỉnh hàng tồn kho thời gian thực.
Tự động hóa quy trình: IoT tự động hóa các tác vụ, cải thiện chất lượng dịch vụ và giảm sự can thiệp của con người. Chẳng hạn, hệ thống tưới tiêu IoT trong nông nghiệp tự động điều chỉnh dựa trên độ ẩm đất và nhu cầu cây trồng.
Nâng cao trải nghiệm khách hàng: Công nghệ Internet vạn vật giúp cá nhân hóa sản phẩm và dịch vụ phù hợp với từng người dùng, từ thiết bị nhà thông minh đến khuyến nghị trong bán lẻ, cải thiện trải nghiệm khách hàng.
Tính linh hoạt: IoT dễ dàng mở rộng theo nhu cầu của doanh nghiệp, hỗ trợ thêm thiết bị mới hoặc tích hợp với hệ thống hiện có để đáp ứng yêu cầu thay đổi.
Ra quyết định tốt hơn: IoT tạo ra dữ liệu phong phú để phân tích, từ đó giúp doanh nghiệp đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu.
Bền vững môi trường: IoT thúc đẩy tính bền vững bằng cách tối ưu hóa tài nguyên, giảm lãng phí và hỗ trợ các hoạt động thân thiện với môi trường như quản lý năng lượng thông minh và nông nghiệp bền vững.

4. Thách thức của công nghệ IoT

Bên cạnh những lợi ích, công nghệ Internet vạn vật cũng có một số thách thức tiềm ẩn, bao gồm:

Lo ngại về bảo mật: Khi ngày càng nhiều thiết bị IoT được kết nối, nguy cơ bảo mật cũng tăng theo. Dữ liệu chia sẻ giữa các thiết bị tạo điều kiện cho tin tặc xâm nhập và đánh cắp thông tin nhạy cảm.
Quản lý phức tạp: Việc quản lý hàng loạt thiết bị IoT đòi hỏi một hạ tầng phức tạp, từ giám sát đến xử lý dữ liệu khổng lồ thu thập từ các thiết bị này, khiến các tổ chức nhỏ gặp khó khăn trong quản lý và duy trì hệ thống.
Rủi ro hỏng hóc thiết bị: Khi hệ thống IoT gặp trục trặc, các thiết bị kết nối có thể bị ảnh hưởng hoặc hỏng hóc. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và y tế, nơi lỗi có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.
Khả năng tương thích hạn chế: IoT hiện thiếu tiêu chuẩn chung quốc tế, dẫn đến các nền tảng và giao thức không đồng nhất. Tình trạng phân mảnh nền tảng cản trở khả năng tương tác giữa các thiết bị, gây khó khăn cho việc tích hợp hệ thống từ nhiều nhà cung cấp khác nhau.
Tác động đến việc làm: Với việc tự động hóa ngày càng nhiều, nhu cầu lao động thủ công giảm. Những công việc đơn giản như kiểm kê hay các dịch vụ tự phục vụ đang dần bị thay thế, ảnh hưởng đến việc làm của những người lao động có kỹ năng thấp.
Rào cản pháp lý và quy định: Sự phát triển của IoT kéo theo các yêu cầu pháp lý phức tạp. Các doanh nghiệp phải tuân thủ quy định về bảo vệ dữ liệu, quyền riêng tư và an ninh mạng, vốn thay đổi tùy thuộc vào từng khu vực và quốc gia.

5. Các cột mốc và xu hướng trong tương lai của IoT

Giai đoạn 2010–2019: Công nghệ Internet vạn vật IoT bắt đầu phổ biến trong đời sống tiêu dùng, với hàng loạt thiết bị như điện thoại thông minh và TV thông minh kết nối với internet, tạo ra một mạng thiết bị có khả năng giao tiếp lẫn nhau.
Giai đoạn 2020: Số lượng thiết bị IoT tăng mạnh cùng với sự phát triển của IoT di động, hoạt động trên nền tảng mạng 2G, 3G, 4G và 5G, cũng như LoRaWAN và LTE-M, phục vụ cho các thiết bị và máy móc.
Giai đoạn 2023: Hàng tỷ thiết bị IoT hiện thu thập và chia sẻ dữ liệu phục vụ cho người tiêu dùng và công nghiệp. IoT đã trở thành nền tảng cho bản sao kỹ thuật số (Digital Twin) – một đại diện ảo của một đối tượng hoặc quy trình thực tế, với các cảm biến IoT đóng vai trò kết nối vật lý. Sự triển khai IoT hợp lý là điều kiện tiên quyết cho sự phát triển của các bản sao kỹ thuật số.
Xu hướng 2024: Dự báo thị trường chăm sóc sức khỏe công nghệ Internet vạn vật sẽ đạt 150 tỷ USD, và dự kiến tăng lên 289 tỷ USD vào năm 2028. IoT đang mở rộng nhanh chóng trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe thông qua các thiết bị đeo và cảm biến theo dõi sức khỏe tại nhà, hỗ trợ giám sát bệnh nhân từ xa.
Dự báo đến năm 2035: Xe tự hành, được hỗ trợ bởi IoT, sẽ mang lại doanh thu từ 300 tỷ đến 400 tỷ USD. Xu hướng IoT đang dịch chuyển từ mô hình thiết bị đơn lẻ sang mô-đun hóa và dịch vụ vi mô. Kết nối mạng đang trở nên mạnh mẽ hơn với công nghệ như 5G, Wi-Fi 6, LPWAN và vệ tinh. Bên cạnh đó, các thiết bị đeo như đồng hồ thông minh, tai nghe không dây, và thiết bị AR/VR cũng ngày càng phát triển, mang đến các ứng dụng mới trong nhiều lĩnh vực.

Kết luận

Từ những ứng dụng đơn giản trong gia đình đến những hệ thống phức tạp trong công nghiệp, IoT đang mở ra vô vàn cơ hội và tiềm năng phát triển. Sự kết nối vạn vật không chỉ dừng lại ở việc thu thập và trao đổi dữ liệu, mà còn hướng tới việc tạo ra một hệ sinh thái thông minh, nơi mọi thiết bị có thể phối hợp hoạt động một cách hiệu quả và tự động.

Tương lai của công nghệ Internet vạn vật IoT gắn liền với những công nghệ tiên tiến như trí tuệ nhân tạo (AI), điện toán biên (Edge Computing) và blockchain. Sự kết hợp giữa IoT và AI, hay còn gọi là AIoT, sẽ tạo ra những hệ thống tự học hỏi, tự thích nghi và đưa ra quyết định thông minh hơn. Edge Computing giúp xử lý dữ liệu ngay tại thiết bị, giảm thiểu độ trễ và tăng cường bảo mật. Blockchain mang đến khả năng lưu trữ và chia sẻ dữ liệu an toàn, minh bạch. Những công nghệ này sẽ thúc đẩy IoT phát triển mạnh mẽ hơn nữa trong tương lai, tạo ra những đột phá vượt trội trong mọi lĩnh vực.

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp 4.0, việc ứng dụng IoT vào sản xuất là một xu hướng tất yếu. Các doanh nghiệp đang tìm kiếm những giải pháp IoT để tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao năng suất và giảm thiểu chi phí. Một ví dụ điển hình cho việc ứng dụng IoT trong quản lý sản xuất là hệ thống SEEACT-MES của công ty DACO. Giải pháp này tận dụng sức mạnh của IoT để kết nối và thu thập dữ liệu theo thời gian thực từ các máy móc, thiết bị trong nhà máy.

Thông qua việc phân tích dữ liệu, SEEACT-MES cung cấp cho doanh nghiệp cái nhìn tổng quan về toàn bộ quy trình sản xuất, từ đó giúp họ đưa ra quyết định chính xác, kịp thời và nâng cao hiệu quả hoạt động. Đây chỉ là một trong số rất nhiều ứng dụng của IoT trong lĩnh vực sản xuất, cho thấy tiềm năng to lớn của công nghệ này trong việc thúc đẩy sự phát triển của nền kinh tế.

Với sự phát triển không ngừng của công nghệ, công nghệ Internet vạn vật hứa hẹn sẽ mang đến những thay đổi đột phá hơn nữa trong tương lai, tạo nên một thế giới kết nối thông minh và tiện ích hơn.

Xem thêm: