Kinh nghiệm của Wecan Group
Chia sẻ

Facebook

Twitter

IoT và ứng dụng IoT trong cuộc sống

Wecanadmin  /  07.03.2024

1. Giới thiệu về IoT

1.1. Định nghĩa và khái niệm cơ bản

Internet of things (IoT) là một hệ thống mạng lưới các thiết bị điện tử, cảm biến, phần mềm, máy móc và nguồn năng lượng được kết nối với nhau thông qua internet. Trong hệ thống này, các thiết bị có khả năng truyền thông, thu thập và chia sẻ dữ liệu mà không cần sự can thiệp trực tiếp của con người. Đặc điểm chính của IoT bao gồm:

  • Kết nối: Các thiết bị trong mạng lưới IoT có khả năng kết nối với nhau thông qua internet, tạo thành một môi trường liên kết và phản hồi với nhau.
  • Sensors và dữ liệu: Các cảm biến (Sensors) được tích hợp trong các thiết bị IoT để thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh. Dữ liệu này sau đó được chuyển đổi, xử lý và phân tích để đưa ra thông tin hữu ích.
  • Tính tự động và tương tác: IoT cho phép các thiết bị tự động thực hiện các chức năng và tương tác với nhau mà không cần sự can thiệp của con người.
  • Ứng dụng rộng rãi: IoT không chỉ hướng đến việc kết nối các thiết bị thông minh trong gia đình, mà còn mở rộng đến các lĩnh vực như công nghiệp, y tế, nông nghiệp, giao thông, v.v.
  • Tiềm năng và thách thức: IoT mang lại tiềm năng lớn trong việc cải thiện hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và tạo ra môi trường số thông minh hơn, nhưng cũng đồng thời đặt ra những thách thức về bảo mật thông tin và quản lý dữ liệu.

Nhờ vào khả năng kết nối rộng lớn và khả năng thu thập dữ liệu, IoT đang thay đổi cách chúng ta tương tác và quản lý thế giới xung quanh, từ cuộc sống hàng ngày đến các quy trình công nghiệp và dịch vụ cơ bản.

1.2. Lược sử phát triển của IoT

Khái niệm IoT bắt đầu nổi lên vào những năm 1980 và 1990 khi các nhà nghiên cứu và nhà phát triển công nghệ bắt đầu nảy ra ý tưởng về việc kết nối các thiết bị khác nhau với nhau thông qua mạng lưới. Tuy nhiên, vào thời kỳ này, công nghệ và hạ tầng mạng chưa đủ phát triển để thúc đẩy sự lan rộng của IoT. Đến thập kỷ 2000, với sự phát triển mạnh mẽ của Internet và sự gia tăng về tính năng của các thiết bị điện tử, IoT bắt đầu thu hút sự chú ý lớn từ các doanh nghiệp công nghệ. Các công ty lớn như Cisco, IBM và Amazon đã bắt đầu đầu tư và nghiên cứu về IoT, đồng thời giới thiệu các sản phẩm và dịch vụ IoT đầu tiên.

Từ những năm 2010, IoT đã trở nên mạnh mẽ hơn nhờ vào sự phổ biến của máy tính đám mây và khả năng xử lý dữ liệu lớn. Việc lưu trữ và phân tích dữ liệu đã trở nên dễ dàng hơn, giúp IoT tiếp tục ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống hàng ngày, từ nhà thông minh đến y tế điện tử và công nghiệp 4.0. Nhưng không chỉ dừng lại ở đó, trong thập kỷ 2020 và sau này, IoT tiếp tục phát triển và mở rộng ứng dụng của mình trong các lĩnh vực như giao thông thông minh, nông nghiệp thông minh và trong việc giải quyết các vấn đề xã hội và môi trường. Tuy nhiên, cùng với tiềm năng lớn, IoT cũng đặt ra nhiều thách thức về bảo mật thông tin, quản lý dữ liệu và quyền riêng tư cần được giải quyết trong tương lai.

2. Các công nghệ cốt lõi trong IoT

2.1. Cảm biến (Sensors) và các loại cảm biến thông dụng

Cảm biến (Sensors) là thành phần cốt lõi trong hệ thống IoT, chúng chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh và chuyển đổi thành tín hiệu điện tử có thể được xử lý. Dựa vào loại dữ liệu mà chúng cần thu thập, có nhiều loại cảm biến khác nhau được sử dụng:

  • Cảm biến nhiệt độ (Temperature sensors): Theo dõi và đo lường nhiệt độ của môi trường, thích hợp cho các ứng dụng như điều khiển nhiệt độ trong nhà thông minh, quản lý kho lạnh, và theo dõi thời tiết.
  • Cảm biến độ ẩm (Humidity sensors): Đo lường độ ẩm của môi trường, được sử dụng trong các thiết bị quản lý môi trường như hệ thống điều hòa không khí, trồng trọt thông minh.
  • Cảm biến ánh sáng (Light sensors): Đo lường mức độ ánh sáng, thường được sử dụng trong hệ thống chiếu sáng tự động hoặc để điều chỉnh mức độ sáng trong các thiết bị điện tử.
  • Cảm biến chuyển động (Motion sensors): Phát hiện và ghi nhận chuyển động, thích hợp cho việc bảo mật, theo dõi hoạt động và kiểm soát trong nhà thông minh.
  • Cảm biến gas (Gas sensors): Đo lường và phát hiện các loại khí độc hại trong môi trường, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp và an ninh.
  • Cảm biến tiếp xúc (Contact sensors): Phát hiện sự tiếp xúc hoặc cách ly của vật thể, thường được sử dụng trong hệ thống an ninh hoặc kiểm soát cửa.
  • Cảm biến âm thanh (Sound sensors): Thu thập dữ liệu về âm thanh trong môi trường, được áp dụng trong các ứng dụng như giám sát tiếng ồn, phát hiện sự cố, và IoT cho người khiếm thính.

2.2. Kết nối mạng (Networking) trong IoT

Kết nối mạng trong IoT chịu trách nhiệm cho việc truyền tải dữ liệu từ các thiết bị cảm biến đến các hệ thống xử lý và ngược lại. Để đảm bảo tính liên tục, đáng tin cậy và an toàn của dữ liệu, có một số công nghệ kết nối mạng được sử dụng rộng rãi trong IoT:

  • Wi-fi: Mạng wi-fi là một trong những công nghệ kết nối phổ biến cho IoT, cho phép thiết bị truy cập mạng internet thông qua các điểm truy cập không dây.
  • Bluetooth: Bluetooth được sử dụng chủ yếu cho việc kết nối giữa các thiết bị gần nhau, thích hợp trong các ứng dụng như thiết bị đeo thông minh và các hệ thống nhà thông minh.
  • Zigbee và z-wave: Các giao thức này được sử dụng cho IoT trong nhà thông minh, chúng cho phép kết nối ổn định và tiết kiệm năng lượng giữa các thiết bị trong một mạng lưới nhỏ.
  • Lorawan và nb-IoT: Đây là các giao thức được thiết kế đặc biệt cho IoT có phạm vi rộng, cho phép truyền dữ liệu xa và tiết kiệm năng lượng, thích hợp cho các ứng dụng như giám sát nông nghiệp và các thiết bị trong thành phố thông minh.
  • 5G: Sự ra đời của mạng 5g đã mở ra nhiều tiềm năng mới cho IoT. 5g cung cấp tốc độ truyền tải dữ liệu nhanh, độ trễ thấp và khả năng kết nối hàng tỷ thiết bị cùng một lúc.

Quá trình chọn lựa công nghệ kết nối mạng trong IoT thường phụ thuộc vào yêu cầu về khoảng cách, băng thông, tiết kiệm năng lượng, và độ tin cậy cần thiết cho từng ứng dụng cụ thể. Sự lựa chọn thông minh về kết nối mạng sẽ đảm bảo hệ thống IoT hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

2.3. Bộ xử lý (Processing) và dữ liệu (Data) trong hệ thống IoT

Bộ xử lý (Processing)

Trong hệ thống IoT, bộ xử lý chịu trách nhiệm xử lý dữ liệu thu thập từ các cảm biến và thiết bị. Các hoạt động xử lý bao gồm:

  • Xử lý trên thiết bị (Edge computing): Là quá trình xử lý dữ liệu ngay tại thiết bị cảm biến thay vì gửi dữ liệu về trung tâm xử lý. Điều này giúp giảm thiểu độ trễ, tiết kiệm băng thông và tăng cường bảo mật.
  • Trung tâm xử lý (Central processing): Dữ liệu có thể được gửi đến các máy chủ trung tâm hoặc đám mây để xử lý, phân tích và tạo ra thông tin hữu ích từ dữ liệu thu thập.
  • Machine learning và AI: Trong môi trường IoT, machine learning và trí tuệ nhân tạo (AI) có thể được áp dụng để phân tích dữ liệu, dự đoán xu hướng, và tối ưu hóa các quy trình tự động.

Dữ liệu (Data)

Dữ liệu trong hệ thống IoT đóng vai trò quan trọng trong việc đưa ra quyết định thông minh và cải thiện hiệu suất. Loại dữ liệu thu thập từ IoT bao gồm:

  • Dữ liệu thời gian thực (Real-time data): Dữ liệu được thu thập và xử lý ngay lập tức, giúp cho việc ra quyết định và phản ứng nhanh chóng.
  • Dữ liệu lớn (Big data): Dữ liệu lớn từ IoT đòi hỏi các phương pháp và công nghệ phân tích dữ liệu mạnh mẽ để trích xuất thông tin hữu ích từ lượng dữ liệu khổng lồ.
  • Dữ liệu đa dạng: Các loại dữ liệu khác nhau như số liệu định lượng, hình ảnh, âm thanh, video và thông tin văn bản được thu thập từ các cảm biến và thiết bị IoT.
  • Dữ liệu được chuẩn hóa và tinh chế: Dữ liệu cần được xử lý và tinh chế để trở thành thông tin hữu ích và có giá trị trong việc ra quyết định.

Kết hợp giữa bộ xử lý thông minh và việc xử lý dữ liệu một cách hiệu quả là chìa khóa quan trọng để tạo ra giá trị từ hệ thống IoT, từ việc cải thiện quy trình đến việc đưa ra quyết định chiến lược.

Cùng Wecan tìm hiểu thêm về

3. Ưu điểm và nhược điểm của IoT

Tiềm năng và lợi ích của IoT

  • Tăng cường hiệu suất công việc: Trong công nghiệp, IoT giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu lãng phí và tăng cường hiệu suất lao động thông qua việc thu thập dữ liệu và tự động hóa quy trình.
  • Nâng cao trải nghiệm người dùng: Trong gia đình và đời sống hàng ngày, IoT mang đến sự tiện ích thông qua nhà thông minh, điều khiển từ xa thiết bị gia đình, giám sát sức khỏe, v.v.
  • Cải thiện dịch vụ và sản phẩm: IoT cho phép doanh nghiệp cung cấp dịch vụ tốt hơn dựa trên việc thu thập dữ liệu từ khách hàng và sử dụng thông tin này để cá nhân hóa dịch vụ và sản phẩm.
  • Tiết kiệm năng lượng và tài nguyên: Trong cả ngành công nghiệp và ở gia đình, IoT giúp tiết kiệm năng lượng thông qua việc quản lý thông minh của hệ thống như ánh sáng, nhiệt độ và tiêu thụ nước.
  • Giảm thiểu rủi ro và tăng cường an toàn: Trong công nghiệp, việc sử dụng IoT để giám sát các điều kiện làm việc và các thiết bị có thể giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn.

Những rủi ro và thách thức của IoT

  • Bảo mật thông tin và quyền riêng tư: IoT tạo ra các điểm yếu mới trong việc bảo vệ thông tin cá nhân và quản lý dữ liệu, mở cửa cho nguy cơ bị hack, lộ thông tin, hoặc sử dụng không đúng mục đích.
  • Xâm nhập an ninh: Các thiết bị IoT có thể trở thành cửa ngỏ cho hacker xâm nhập mạng, từ việc kiểm soát thiết bị đến việc chiếm quyền điều khiển mạng lưới.
  • Thất thoát dữ liệu và sự cố an ninh: Dữ liệu từ các thiết bị IoT có thể bị mất mát hoặc bị tấn công, gây ra hậu quả nghiêm trọng cho doanh nghiệp hoặc cá nhân.
  • Phụ thuộc quá mức vào công nghệ: Sự phụ thuộc vào công nghệ IoT có thể làm cho chúng ta trở nên quá phụ thuộc và mất khả năng hoạt động khi không có kết nối internet.
  • Tiêu chuẩn hóa và tương thích: Việc đồng nhất và tương thích giữa các thiết bị IoT từ các nhà sản xuất khác nhau là một thách thức lớn, đặc biệt trong việc quản lý và tích hợp chúng vào một hệ thống lớn.
  • Quản lý dữ liệu và luật pháp: Vấn đề liên quan đến việc quản lý dữ liệu, quyền riêng tư và tuân thủ luật pháp trong việc sử dụng dữ liệu từ IoT đang trở thành một thách thức đối với cả người dùng và doanh nghiệp.
  • Bảo mật và an toàn: Cần đảm bảo rằng các thiết bị IoT được bảo mật tốt và tuân thủ các chuẩn mực an toàn để ngăn chặn những rủi ro mạng đáng kể.
  • Tiêu tốn năng lượng và tài nguyên: Một số thiết bị IoT có thể tiêu tốn năng lượng và tài nguyên môi trường một cách không cần thiết, cần phải tối ưu hóa để giảm thiểu tác động môi trường.
  • Chuyển đổi văn hóa và kiến thức: Việc chuyển đổi văn hóa và kiến thức, đào tạo người dùng về an toàn mạng và cách sử dụng an toàn IoT là một thách thức quan trọng.

IoT mang đến nhiều lợi ích nhưng cũng đặt ra nhiều rủi ro và thách thức cần được xem xét và giải quyết một cách cẩn trọng để tận dụng được tiềm năng của nó mà vẫn đảm bảo an toàn và bảo mật cho mọi người.

4. Ứng dụng thực tiễn của IoT

4.1. Smart home (Nhà thông minh) và smart cities (Thành phố thông minh)

Smart home (Nhà thông minh):

  • Quản lý năng lượng: Hệ thống IoT trong nhà thông minh cho phép điều chỉnh và kiểm soát tiêu thụ năng lượng thông qua việc tự động điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ, và các thiết bị điện tử.
  • An ninh và giám sát: Các camera và cảm biến an ninh kết nối IoT giúp giám sát nhà cửa từ xa, cảnh báo về các hoạt động không bình thường và điều khiển từ xa.
  • Điều khiển từ xa: Người dùng có thể điều khiển các thiết bị trong nhà như đèn, máy lạnh, máy giặt thông qua điện thoại di động hoặc trợ lý ảo.
  • Giám sát sức khỏe: IoT cung cấp các thiết bị y tế thông minh để theo dõi sức khỏe cá nhân, cung cấp dữ liệu và thông tin y tế cho người dùng.

Smart cities (Thành phố thông minh):

  • Giao thông thông minh: IoT được áp dụng trong việc quản lý giao thông thông minh, tối ưu hóa luồng xe, cải thiện hệ thống đèn giao thông và cung cấp thông tin giao thông thời gian thực.
  • Quản lý năng lượng và môi trường: Công nghệ IoT giúp quản lý năng lượng, giảm lượng rác thải, kiểm soát ô nhiễm không khí và nước.
  • Dịch vụ công cộng thông minh: IoT được sử dụng để cải thiện dịch vụ công cộng như hệ thống đèn đường tự động, quản lý cảnh quan thành phố, và quản lý vận chuyển công cộng.
  • An ninh và quản lý khẩn cấp: Hệ thống IoT giúp cải thiện an ninh, từ việc giám sát công cộng đến cung cấp thông tin cần thiết trong tình huống khẩn cấp.

Những ứng dụng này của IoT không chỉ tạo ra sự tiện ích mà còn góp phần tạo ra một môi trường số thông minh, hiệu quả và bền vững cho cả gia đình và cộng đồng.

4.2. IoT trong y tế, công nghiệp và nông nghiệp

Trong y tế:

  • Theo dõi sức khỏe cá nhân: Thiết bị y tế kết nối IoT như smartwatch hoặc các cảm biến sức khỏe giúp theo dõi và ghi nhận dữ liệu về nhịp tim, hoạt động vận động, giấc ngủ, v.v., từ đó cung cấp thông tin sức khỏe cá nhân.
  • Y tế ứng dụng (E-health): IoT được sử dụng trong các thiết bị y tế như máy đo huyết áp thông minh, thiết bị theo dõi đường huyết, giúp bệnh nhân tự giám sát sức khỏe và chăm sóc sức khỏe từ xa.
  • Quản lý y tế và dữ liệu: Hệ thống quản lý bệnh viện, bệnh viện thông minh, và lưu trữ dữ liệu y tế đám mây giúp cải thiện quy trình chăm sóc bệnh nhân và quản lý dữ liệu hiệu quả hơn.

Trong công nghiệp:

  • Công nghiệp 4.0: IoT được sử dụng để tự động hóa quy trình sản xuất, từ việc giám sát máy móc, dự báo bảo trì, đến tối ưu hóa hiệu suất và giảm lãng phí.
  • Giám sát an toàn lao động: Các cảm biến và thiết bị IoT được áp dụng để giám sát an toàn lao động, nhận biết các nguy cơ và nguyên nhân gây tai nạn lao động trong môi trường làm việc.
  • Logistics và quản lý kho: IoT được sử dụng để theo dõi hàng hoá, tối ưu hóa quá trình vận chuyển và quản lý kho hàng thông minh.

Trong nông nghiệp:

  • Nông nghiệp thông minh (Smart agriculture): Các cảm biến IoT trong nông nghiệp giúp theo dõi và điều chỉnh nước, phân bón, và các yếu tố môi trường khác để tối ưu hóa sản xuất nông nghiệp.
  • Quản lý động vật: IoT được áp dụng để giám sát sức khỏe của động vật, từ việc theo dõi vị trí đến việc điều chỉnh điều kiện sống để tạo ra môi trường tốt nhất cho chúng.
  • Dự báo thời tiết và cung cấp thông tin đa dạng: IoT cung cấp dữ liệu thời tiết, dự báo thời tiết, và thông tin liên quan đến nông nghiệp, giúp nâng cao hiệu quả sản xuất và quản lý nông trại.

IoT trong y tế, công nghiệp và nông nghiệp không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giúp tạo ra các quy trình thông minh, tối ưu hóa tài nguyên và cải thiện chất lượng cuộc sống.

4.3. IoT trong giao thông và vận tải

Trong giao thông:

  • Quản lý giao thông thông minh: Hệ thống đèn giao thông thông minh và cảm biến trên đường giúp điều chỉnh luồng xe, giảm ùn tắc và tối ưu hóa thời gian di chuyển.
  • Giám sát an toàn: IoT được sử dụng để giám sát tình trạng an toàn trên đường, từ việc phát hiện va chạm đến theo dõi tốc độ và hành vi lái xe.
  • Hệ thống đỗ xe thông minh: Các cảm biến và ứng dụng IoT giúp người dùng tìm kiếm chỗ đỗ xe trống và quản lý việc đỗ xe hiệu quả hơn.

Trong vận tải:

  • Quản lý dữ liệu và logistics: IoT cung cấp dữ liệu thời gian thực về vị trí, tình trạng và tải trọng của phương tiện, giúp tối ưu hóa quy trình logistics và vận chuyển hàng hóa.
  • Theo dõi phương tiện và bảo trì: Các cảm biến IoT được áp dụng để theo dõi hiệu suất của phương tiện, dự đoán bảo trì và sửa chữa, từ đó tăng cường độ tin cậy và an toàn của các phương tiện.
  • Giao tiếp giữa các phương tiện: IoT đóng vai trò quan trọng trong việc tạo ra giao tiếp giữa các phương tiện, như trao đổi thông tin về tình hình đường, giúp tránh va chạm và cải thiện an toàn giao thông.
  • Vận chuyển công cộng thông minh: Công nghệ IoT được sử dụng để cải thiện dịch vụ vận chuyển công cộng, từ việc cung cấp thông tin về lịch trình đến việc quản lý vé thông qua các ứng dụng di động.

IoT trong giao thông và vận tải không chỉ cải thiện hiệu suất mà còn giúp tạo ra môi trường giao thông thông minh, an toàn và hiệu quả hơn.

5. Xu hướng phát triển và tiềm năng IoT

Kết nối mở rộng và hệ sinh thái IoT phong phú:

  • Mạng lưới kết nối thông minh: Sự phát triển của các mạng 5g và việc mở rộng hệ thống kết nối IoT sẽ tạo ra một môi trường kết nối thông minh, nhanh chóng và ổn định hơn.
  • Hệ sinh thái đa dạng: Sự phát triển của nhiều thiết bị và ứng dụng IoT mới sẽ tạo ra một hệ sinh thái đa dạng, từ nhà thông minh cho đến y tế, công nghiệp và nông nghiệp thông minh.

Trí tuệ nhân tạo và học máy kết hợp với IoT:

  • Tăng cường tính tự động hóa: Sự kết hợp giữa IoT và trí tuệ nhân tạo (AI) sẽ tạo ra các hệ thống tự động hóa thông minh hơn, có khả năng học và tự điều chỉnh.
  • Dự báo và tối ưu hóa: Sử dụng dữ liệu IoT kết hợp với học máy để dự đoán và tối ưu hóa quy trình, từ sản xuất đến dịch vụ khách hàng.

An ninh và quản lý dữ liệu tăng cường:

  • Bảo mật tích hợp sâu: Tăng cường an ninh thông tin trong hệ thống IoT sẽ trở thành một ưu tiên hàng đầu với việc sử dụng các công nghệ bảo mật tiên tiến.
  • Quản lý dữ liệu thông minh: Cải thiện quản lý dữ liệu và tuân thủ quy định về bảo mật dữ liệu cá nhân một cách toàn diện và linh hoạt.

Mở rộng ứng dụng trong các ngành cụ thể:

  • Y tế và sức khỏe thông minh: Phát triển thiết bị y tế IoT giúp theo dõi và chăm sóc sức khỏe cá nhân một cách thông minh và hiệu quả hơn.
  • Đô thị thông minh và vận tải: Sự kết hợp giữa IoT và các dự án đô thị thông minh sẽ tạo ra các thành phố thông minh, với giao thông và vận tải tiện lợi và an toàn hơn.

Tập trung vào tiết kiệm năng lượng và bền vững:

  • IoT đối với năng lượng và môi trường: Sử dụng IoT để tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng, quản lý tài nguyên và giảm thiểu tác động đến môi trường.
  • Xã hội bền vững và tương tác môi trường: IoT có thể đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng xã hội bền vững và tương tác tích cực với môi trường.

Tương lai của IoT sẽ chứa đựng nhiều tiềm năng với sự phát triển của các công nghệ kết nối, trí tuệ nhân tạo và sự kết hợp rộng rãi với các ngành công nghiệp khác nhau, đem lại môi trường số thông minh, hiệu quả và bền vững.

Bạn muốn được tư vấn miễn phí triển khai hệ thống tuyển dụng trực tuyến hiệu quả và chuyên nghiệp thì hãy liên hệ Wecan 098.44.66.909.

Thông tin liên hệ

Bạn muốn tư vấn chi tiết về dịch vụ SSL tại Wecan Group. Bạn muốn tìm hiểu thêm về các dự án website? Bạn muốn tham khảo thêm những kinh nghiệm đút kết qua các dự án website Wecan đã triển khai? Hãy liên hệ Wecan để được các chuyên gia thiết kế và phát triển web của Wecan chia sẻ chi tiết hơn về

Wecan Group rất tự hào là công ty thiết kế website chuyên nghiệp trên nhiều lĩnh vực du lịch và vui chơi giải trí, tài chính chứng khoán, bệnh viên, thương mại điện tử,…

Liên lạc với Wecan qua các kênh:
Hotline: 098.44.66.909
Gmail: [email protected]
Facebook: Wecan.design

Wecan luôn sẵn sàng tư vấn mọi thắc mắc, nhu cầu của bạn!

Wecan’s Research Team