IoT là gì? Những ứng dụng tuyệt vời của IoT trong cuộc sống

Bài viết được sự cho phép của blogchiasekienthuc.com

Đa số các doanh nghiệp hiện nay đều muốn tích hợp IoT vào các sản phẩm do chính họ sản xuất, để nâng cao chất lượng sản phẩm và trải nghiệm của người dùng.

Còn về phần khách hàng thì đương nhiên, họ cũng ưu tiên các sản phẩm có tích hợp IoT, vì nó rất đa năng và cung cấp được nhiều thông tin hữu ích hơn.

Vậy IoT là gì? và IoT làm được những gì? Nếu bạn là một người thích công nghệ thì hãy cùng mình tìm hiểu kỹ hơn về IoT trong bài viết này nhé.

Xem thêm các việc làm IoT hấp dẫn trên TopDev

IoT là gì?

IoT là viết tắt của cụm từ Internet of Things – dịch ra Tiếng Việt nghĩa là Internet vạn vật hoặc vạn vật kết nối. Mình vẫn thích cái tên Vạn vật kết nối hơn, vì cái tên của nó đã nói lên tất cả rồi!

IoT là gì?

Ý tưởng về IoT đã được xuất phát từ những năm 1982, khi mà nó được tích hợp vào một máy bán nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon.

Qua quá trình xử lý, máy bán nước này đã trở thành thiết bị IoT đầu tiên được kết nối với Internet, các chức năng của nó gồm báo cáo kiểm kho và báo cáo độ lạnh của những chai nước khi mới được cho vào máy.

IoT là một trong 3 yêu tố cốt lõi của cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Và theo định nghĩa của Wikipedia về IoT thì:

“Internet of Things là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, mỗi con người được cung cấp một mã định danh của riêng mình.

Và tất cả đều có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính.

IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet.

Hay nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó.”

>> Xem thêm: 5G & IoT hứa hẹn điều gì trong tương lai?

Cấu trúc của hệ thống IoT

Kiến trúc của một hệ thống IoT được chia thành bốn lớp khác nhau: Lớp Cảm Biến, Lớp Mạng, Lớp Xử Lý Dữ Liệu và Lớp Ứng Dụng.

Cấu trúc của hệ thống IoT

Lớp Cảm Biến (Sensor Layer)

Chức Năng

Lớp cảm biến là lớp đầu tiên trong kiến trúc IoT và chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu từ nhiều nguồn khác nhau. Các cảm biến và thiết bị chấp hành được đặt trong môi trường để thu thập thông tin về nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, âm thanh và các thông số vật lý khác.

Thành Phần

  • Cảm Biến: Các cảm biến đo lường các thông số vật lý và chuyển đổi chúng thành tín hiệu điện tử.
  • Thiết Bị Chấp Hành (Actuator): Các thiết bị này thực hiện các hành động dựa trên dữ liệu thu thập được, ví dụ như bật/tắt đèn, điều chỉnh nhiệt độ.
  • Giao Thức Truyền Thông: Các cảm biến và thiết bị chấp hành kết nối với nhau qua các giao thức truyền thông có dây hoặc không dây như Zigbee, Bluetooth, WiFi.

Lớp Mạng (Network Layer)

Chức Năng

Lớp mạng chịu trách nhiệm cung cấp khả năng kết nối và truyền thông giữa các thiết bị trong hệ thống IoT. Lớp này bao gồm các giao thức và công nghệ cho phép các thiết bị kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau cũng như với internet.

Thành Phần

  • Công Nghệ Mạng: WiFi, Bluetooth, Zigbee, và các mạng di động như 4G, 5G.
  • Gateway và Router: Các thiết bị này hoạt động như trung gian giữa các thiết bị IoT và internet, đảm bảo dữ liệu được truyền tải một cách hiệu quả và bảo mật.
  • Tính Năng Bảo Mật: Mã hóa và xác thực để bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép.

Lớp Xử Lý Dữ Liệu (Data Processing Layer)

Chức Năng

Lớp xử lý dữ liệu bao gồm các thành phần phần mềm và phần cứng chịu trách nhiệm thu thập, phân tích và diễn giải dữ liệu từ các thiết bị IoT. Lớp này nhận dữ liệu thô từ các thiết bị, xử lý và làm cho dữ liệu sẵn sàng cho các phân tích hoặc hành động tiếp theo.

Thành Phần

  • Hệ Thống Quản Lý Dữ Liệu: Các hệ thống lưu trữ và quản lý dữ liệu thu thập từ các thiết bị IoT.
  • Nền Tảng Phân Tích: Các công cụ và nền tảng để phân tích dữ liệu, chẳng hạn như các thuật toán học máy và các hệ thống phân tích dữ liệu.
  • Hồ Dữ Liệu (Data Lake): Kho lưu trữ tập trung để lưu trữ dữ liệu thô từ các thiết bị IoT, cho phép xử lý và phân tích sau này.

Lớp Ứng Dụng (Application Layer)

Chức Năng

Lớp ứng dụng là lớp trên cùng của kiến trúc IoT và tương tác trực tiếp với người dùng cuối. Lớp này chịu trách nhiệm cung cấp các giao diện và chức năng thân thiện với người dùng, cho phép người dùng truy cập và điều khiển các thiết bị IoT.

Thành Phần

  • Phần Mềm và Ứng Dụng: Các ứng dụng di động, cổng web và các giao diện người dùng khác được thiết kế để tương tác với hạ tầng IoT bên dưới.
  • Dịch Vụ Middleware: Cho phép các thiết bị và hệ thống IoT khác nhau giao tiếp và chia sẻ dữ liệu một cách liền mạch.
  • Khả Năng Phân Tích và Xử Lý: Bao gồm các công cụ phân tích dữ liệu, thuật toán học máy và công cụ trực quan hóa dữ liệu để chuyển đổi dữ liệu thành các thông tin hữu ích.

IoT hoạt động ra sao?

IoT hoạt động giống như một máy tính, nó có vi xử lý riêng, được trang bị các cảm biến để ghi lại các thay đổi của môi trường xung quanh, sau đó dữ liệu này sẽ được xử lý để đưa ra kết quả cho người dùng.

Hiện nay, các thiết bị IoT có thể giao tiếp được với nhau nhưng không nhiều, và quy mô chưa thực sự lớn.

Chỉ có những nhà sản xuất thiết bị IoT bắt tay, hợp tác với nhau thì chúng ta mới có các thiết bị giao tiếp được với nhau, còn không thì chỉ các sản phẩm cùng chung nhà sản xuất mới có thể giao tiếp được với nhau.

IoT hoạt động ra sao?

Các thiết bị IoT giao tiếp với nhau là sao?

Vâng, có nghĩa là thiết bị này có thể lấy được thông tin từ thiết bị khác và ngược lại để bổ sung cho nhau. Và điều đặc biệt là..

.. hoạt động này không cần đến sự can thiệp của con người. Điều này giúp giảm thiểu vấn đề về chi phí và tốc độ, từ đó tối ưu, cũng như tận dụng tốt hơn các data thu thập được để trả kết quả về cho người dùng.

Khám phá thêm việc làm intern hấp dẫn trên TopDev

Những tính chất và đặc điểm của IoT

Internet of Things (IoT) là một công nghệ tiên tiến đang thay đổi cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh. Dưới đây là những tính chất và đặc điểm chính của IoT giúp nó trở thành một trong những công nghệ phổ biến và có ảnh hưởng lớn hiện nay.

Những tính chất và đặc điểm của IoT

Kết Nối (Connectivity): Kết nối là tính chất cơ bản và quan trọng nhất của IoT. Các thiết bị IoT có khả năng kết nối với nhau và với Internet thông qua các giao thức mạng như WiFi, Bluetooth, Zigbee, và các mạng di động như 4G và 5G. Khả năng kết nối liên tục này cho phép các thiết bị giao tiếp, trao đổi dữ liệu và thực hiện các tác vụ phức tạp mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người, tạo nên một mạng lưới thông minh và linh hoạt.

Tính Tương Tác (Interactivity): IoT cho phép các thiết bị tương tác với nhau và với con người một cách dễ dàng và hiệu quả. Các thiết bị có thể thu thập dữ liệu, phân tích và thực hiện các hành động dựa trên các lệnh từ người dùng hoặc các thiết bị khác. Tính tương tác này mang lại sự linh hoạt và tiện ích, giúp cải thiện trải nghiệm người dùng và tối ưu hóa quy trình hoạt động trong nhiều lĩnh vực, từ gia đình thông minh đến sản xuất công nghiệp.

Thu Thập và Xử Lý Dữ Liệu (Data Collection and Processing): IoT có khả năng thu thập một lượng lớn dữ liệu từ môi trường thông qua các cảm biến và thiết bị khác. Sau đó, dữ liệu này được xử lý để tạo ra thông tin hữu ích. Các công cụ phân tích và học máy được sử dụng để trích xuất những hiểu biết có ý nghĩa từ dữ liệu thu thập được, giúp đưa ra các quyết định thông minh và kịp thời. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng như giám sát sức khỏe, quản lý năng lượng, và tự động hóa công nghiệp.

Tính Tự Động Hóa (Automation): IoT cho phép tự động hóa các quy trình và hoạt động, từ đó giúp cải thiện hiệu suất và giảm thiểu sự can thiệp của con người. Các thiết bị IoT có thể tự động thực hiện các hành động dựa trên dữ liệu thu thập được và các quy tắc đã được thiết lập trước. Điều này không chỉ giúp tiết kiệm thời gian và chi phí mà còn nâng cao độ chính xác và hiệu quả trong các hoạt động hàng ngày và các quy trình công nghiệp.

Tính Mở Rộng (Scalability): IoT có khả năng mở rộng dễ dàng, từ một vài thiết bị đơn lẻ đến hàng triệu thiết bị kết nối với nhau. Khả năng mở rộng linh hoạt này cho phép các hệ thống IoT thích ứng với nhu cầu thay đổi của môi trường kinh doanh và công nghệ. Việc quản lý tập trung và khả năng mở rộng không giới hạn giúp các doanh nghiệp và tổ chức dễ dàng triển khai và mở rộng các giải pháp IoT theo nhu cầu phát triển.

Tính Bảo Mật (Security): Bảo mật là một tính chất quan trọng của IoT, đảm bảo rằng dữ liệu và các thiết bị được bảo vệ khỏi các mối đe dọa và tấn công mạng. Các thiết bị IoT sử dụng các cơ chế mã hóa và xác thực để bảo vệ dữ liệu khỏi truy cập trái phép và đảm bảo tính toàn vẹn của thông tin. Việc đảm bảo an ninh dữ liệu là yếu tố then chốt giúp xây dựng lòng tin và bảo vệ quyền riêng tư của người dùng trong các ứng dụng IoT.

Tính Tương Thích (Interoperability): IoT yêu cầu tính tương thích cao giữa các thiết bị và hệ thống khác nhau để đảm bảo các thiết bị có thể giao tiếp và làm việc cùng nhau một cách hiệu quả. Hỗ trợ đa giao thức và tích hợp dễ dàng với các công nghệ và hệ thống hiện có giúp IoT trở thành một giải pháp linh hoạt và dễ triển khai trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ nhà thông minh đến thành phố thông minh và công nghiệp 4.0.

Tính Tiết Kiệm Năng Lượng (Energy Efficiency): Tiết kiệm năng lượng là một tính chất quan trọng của IoT, đặc biệt đối với các thiết bị di động và cảm biến hoạt động trong thời gian dài mà không cần thay pin thường xuyên. Các thiết bị IoT sử dụng các chiến lược quản lý năng lượng thông minh để giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và kéo dài tuổi thọ pin, giúp giảm chi phí vận hành và bảo vệ môi trường.

Khám phá cơ hội việc làm Java hấp dẫn trên TopDev

Ưu điểm của IoT

IoT cho phép thực hiện nhiều nhiệm vụ cùng một lúc như một chiếc máy tính, giúp tối ưu hóa hiệu suất làm việc và tiết kiệm thời gian.

Việc kết nối Internet trở nên dễ dàng hơn, cho phép các thiết bị giao tiếp và trao đổi dữ liệu một cách hiệu quả. Nhờ vào cổng HDMI, các thiết bị IoT có thể hoạt động ở chế độ giao diện người dùng đồ họa (GUI), mang lại trải nghiệm sử dụng thân thiện hơn.

IoT rất phù hợp cho các ứng dụng dựa trên máy chủ, cho phép kết nối từ xa thông qua SSH (Secure Shell) để truy cập dòng lệnh của thiết bị và chia sẻ tệp tin qua FTP (File Transfer Protocol).

IoT cũng đáng tin cậy hơn cho các ứng dụng phần mềm, giúp đảm bảo tính ổn định và hiệu suất cao.

Nhược điểm của IoT

Một trong những mối quan ngại lớn nhất về IoT là vấn đề bảo mật và nguy cơ bị tấn công hoặc lộ dữ liệu. Vấn đề quyền riêng tư cũng là một yếu tố cần xem xét, liên quan đến việc thu thập và sử dụng dữ liệu cá nhân. Sự phụ thuộc vào công nghệ và khả năng gặp sự cố hệ thống cũng là một rủi ro. Việc thiếu tiêu chuẩn hóa và khả năng tương tác giữa các thiết bị có thể gây ra khó khăn trong việc tích hợp hệ thống.

IoT cũng đòi hỏi sự phức tạp và yêu cầu bảo trì cao hơn, cùng với chi phí đầu tư ban đầu cao. Thời lượng pin hạn chế trên một số thiết bị là một hạn chế khác cần lưu ý. Ngoài ra, còn có mối lo ngại về việc thay thế lao động do tự động hóa. Việc thiếu khung pháp lý và quy định rõ ràng về IoT cũng có thể dẫn đến sự mơ hồ và không chắc chắn.

>> Đọc thêm: Xu hướng phát triển của IoT hiện nay

Ứng dụng của IoT

IoT hiện đang được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, mang lại những tiện ích và hiệu quả đáng kể.

  • Hỗ trợ con người trong việc quản lý chất thải, các cảm biến được sử dụng trong các nhà máy xử lý rác thải sẽ cung cấp một nguồn thông tin đáng giá về chất lượng nước thải, về các chỉ số môi trường,… Việc này đem lại kết quả chính xác và tránh được những ảnh hưởng tiêu cực lên sức khỏe của những người công nhân so với việc lấy mẫu trực tiếp từ khu xử lý rác.
  • Quản lý đô thị, tận dụng các cảm biến của tất cả các xe đang lưu thông trên đường phố, chúng ta có thể lọc ra những con đường đã, đang và chuẩn bị tắc nghẽn, từ đó đề xuất những giải pháp kịp thời để tránh hiện tượng kẹt xe.
  • Nhà thông minh, loa thông minh, thiết bị đeo thông minh, tủ lạnh thông minh, máy giặt thông minh, điều hòa thông minh, đèn thông minh, rèm cửa thông minh,…. Tất cả đều trở nên thông minh hơn nhờ vào IoT. Nếu bạn tận dụng tốt dữ liệu từ các thiết bị IoT này, các thiết bị IoT có thể hoạt động một cách tự động mà không cần đến sự điều khiển trực tiếp của con người.
  • Trong lĩnh vực y tế, IoT được sử dụng trong các bệnh viện và ứng dụng y tế từ xa, với các thiết bị như chip sinh học cho động vật nuôi, thiết bị theo dõi tim cấy ghép (ví dụ như máy tạo nhịp tim, theo dõi ECG theo thời gian thực).

Ví dụ như bạn đang trên đường chuẩn bị về nhà, cửa thông minh lúc này nhận biết được bạn là chủ nhà (nhờ vào thiết bị đeo thông minh trên tay bạn) thì nó sẽ tự mở cửa ra. Cùng lúc đó, điều hòa sẽ tự động được bật, rèm cửa tự mở ra để lấy ánh sáng,… Tất cả sẽ được tự động hóa hoàn toàn.

Trên đây chỉ là một chút ít thông tin về những thứ mà IoT có thể làm được, khả năng của IoT là rất lớn, trải dài trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Nếu bạn tò mò thì có thể tìm hiểu thêm trên Google nhé.

Ứng dụng của IoT

IoT sẽ phát triển như thế nào trong tương lai?

Trong tương lai, để IoT có thể phát triển nhanh và mạnh thì mình nghĩ là các công ty sản xuất cần phải bắt tay, hợp tác với nhau, để cùng tạo ra những tiêu chuẩn chung, một tiêu chuẩn Quốc tế.

Để những thiết bị IoT từ bất cứ nhà sản xuất nào cũng đều có thể giao tiếp được với nhau, như vậy sẽ tận dụng được triệt để lượng data mà các thiết bị thu nhận được.

Hoặc do xảy ra một biến cố nào đó cũng sẽ giúp cho IoT phát triển nhanh hơn. Ví dụ như đại dịch Covid – 19 ở thời điểm hiện tại đã đẩy nhanh quá trình chuyển đổi số của rất nhiều cơ quan, tổ chức, công ty, trường học,…  vì vậy khả năng này cũng có thể xảy ra.

Và rõ ràng rồi, Tiền cũng là một trở ngại để IoT có thể phát triển, vì nhân công ở một vài quốc gia có giá rất rẻ. Vậy nên, việc sử dụng công nhân sẽ được ưu tiên hơn so với việc đầu tư vào các thiết bị IoT đắt tiền, hơn nữa, nhiều doanh nghiệp cũng không có một lượng tiền lớn ngay từ đầu để đầu tư được.

Nên theo mình thấy, cũng cần phải thêm một thời gian dài nữa để các nhà sản xuất thiết bị IoT có thể tối ưu hóa được quy trình sản xuất của họ, từ đó giảm được chi phí sản xuất thì may ra các thiết bị IoT mới dần dần trở nên phổ biến hơn.

Lời Kết

Vậy là mình đã giải thích cho bạn khá chi tiết về IoT rồi nhé. Qua bài viết này thì mình tin là bạn đã hiểu được IoT là gì rồi và những ứng dụng của IoT trong cuộc sống thường nhật chúng ta sau này.

Trong tương lai, chắc chắn IoT sẽ là một phần quan trọng bậc nhất trong cuộc sống hằng ngày, vì vậy hãy cùng chờ đợi những lợi ích mà IoT đem lại nhé các bạn

Được cập nhật và update bởi TopDev từ bài viết gốc blogchiasekienthuc.com

Có thể bạn quan tâm:

Xem thêm tuyển dụng CNTT hấp dẫn trên TopDev