IOT là gì? Những thông tin cơ bản và ứng dụng trong thực tế

Bizfly Cloud

2033

21-07-2021

IoT có thể không phải khái niệm hoàn toàn xa lạ, nhưng không phải lúc nào ta cũng nhận ra sự hiện diện và tầm quan trọng của nó trong cuộc sống hiện đại. Bizfly Cloud xin gửi đến các bạn bài viết giải thích về khái niệmIoT là gì và cách nó đã và đang thay đổi thế giới của chúng ta.

IoT là gì?

IoT là viết tắt của Internet of Things, tiếng Việt thường gọi là vạn vật kết nối Internet. IoT mô tả mạng lưới các đối tượng vật lý - "things" – chứa các cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác nhằm mục đích kết nối và trao đổi dữ liệu với các thiết bị và hệ thống khác qua internet. Các thiết bị này bao gồm từ các đồ vật gia đình thông thường đến các công cụ công nghiệp tinh vi.

Bằng cách kết hợp các thiết bị được kết nối này với hệ thống tự động, IoT thu thập thông tin, phân tích và điều khiển thiết bị để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể hoặc xây dựng cơ sở tri thức. Những ứng dụng thực tế của IoT bao gồm từ đơn giản như gương thông minh (smart mirror) đến phức tạp như xe tự lái.

Các thành phần trong hệ thống IOT

Hệ thống IoT bao gồm bốn thành phần chính: trạm kết nối (Gateways), thiết bị (Things), hạ tầng mạng (Network and Cloud) và bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers).

Các cảm biến có nhiệm vụ nhận các tín hiệu từ môi trường như nhiệt độ, áp suất, ánh sáng,… và chuyển thành các dạng dữ liệu trong môi trường Internet. Các tín hiệu này sẽ được xử lý và thay đổi tuỳ theo nhu cầu của người dùng. Ngày nay, chúng thường được sử dụng trong các ứng dụng trên điện thoại hoặc máy tính.

IoT hoạt động như thế nào?

Hệ sinh thái IoT bao gồm các thiết bị hỗ trợ web thông minh có hệ thống nhúng (bộ xử lý, cảm biến, phần cứng truyền thông) để thu thập, gửi và thao tác trên dữ liệu thu được từ môi trường. Các thiết bị IoT chia sẻ dữ liệu cảm biến thu được bằng cách kết nối với cổng IoT hoặc thiết bị biên khác, nơi dữ liệu được gửi đến đám mây để phục vụ phân tích hoặc phân tích cục bộ. Đôi khi, các thiết bị này giao tiếp với các thiết bị liên quan và hoạt động dựa trên các thông tin giao tiếp đó. Các thiết bị có thể thực hiện hầu hết các công việc mà không cần đến sự can thiệp của con người, dù người dùng vẫn có thể tương tác với các thiết bị để thiết lập, hướng dẫn hoặc truy cập dữ liệu.

Những điểm lợi và hạn chế của IOT

Lợi ích

Điều khiển từ xa (remote control) và tự động hóa (automotive) là những lợi ích gần nhất mà IoT có thể đem lại cho con người. Lấy ví dụ trong các hệ thống smarthome, mọi vật dụng trong nhà từ tủ lạnh, máy giặt, đèn, điều hòa, hệ thống giải trí,… đều được kết nối đến Internet. 

Chủ nhân các hệ thống này chỉ cần một thiết bị duy nhất như smartphone để điều khiển cả ngôi nhà từ bất cứ nơi đâu, hoặc tiện lợi hơn là tự động hóa mọi tác vụ nhờ sự hỗ trợ của các nền tảng smarthome của Google, Samsung hay Apple.

Một lợi ích khác của IoT là khối lượng dữ liệu khổng lồ thu thập được từ hàng tỷ thiết bị trong các mạng lưới. Bằng công nghệ điện toán chi phí thấp, đám mây hay dữ liệu lớn, những thiết bị vật lý có thể chia sẻ và thu thập dữ liệu với sự can thiệp tối thiểu của con người. 

Trong thế giới siêu kết nối này, các hệ thống kỹ thuật số có thể ghi lại trạng thái của từng thiết bị và môi trường xung quanh theo thời gian thực, tạo nên một kho dữ liệu khổng lồ có thể khai thác vào vô số ứng dụng, điển hình như huấn luyện các hệ thống điều khiển cho xe tự hành.

Hạn chế

• Việc chịu trách nhiệm quản lý nhiều thiết bị IoT cùng lúc sẽ gây khó khăn cho việc thu thập và quản lý dữ liệu từ các thiết bị đó.
• Khi nhiều thiết bị được kết nối và một lượng lớn thông tin chia sẻ giữa các thiết bị, rủi ro bị hacker lấy cắp thông tin bí mật sẽ gia tăng.
• Nếu phát hiện lỗi trong hệ thống, các thiết bị kết nối sẽ có nguy cơ bị hỏng cao hơn.
• Do không có tiêu chuẩn quốc tế về khả năng tương thích của IoT, các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau sẽ khó có thể giao tiếp với nhau.

Những vấn đề xảy ra trong IOT

Bên cạnh những lợi ích đã biết thì IoT cũng đem đến những thách thức mới cho thế giới Internet.

Nguy cơ bảo mật

Mức độ bảo mật chưa đầy đủ

Vì chúng là những sản phẩm gần đây nên các thiết bị hỗ trợ IoT có  thời gian đáo hạn  trong vài tháng (hoặc vài năm). Do đó, mức độ bảo mật vẫn chưa được kiểm tra đầy đủ. Đây chính là lý do các hacker dễ dàng thực hiện hành vi đột nhập của mình.

Thiếu mật khẩu chính 

Mọi thiết bị  truy cập internet cần được kết nối với bộ định tuyến, qua cáp ethernet hoặc qua Wifi. Có nhiều sản phẩm không cung cấp mật khẩu chính để ngăn những người không được phép truy cập vào thiết bị.

Do đó, khi bất kỳ ai cũng có quyền truy cập vào mạng con intranet hoặc nằm trong phạm vi phủ sóng của bộ định tuyến Wifi sẽ có thể nhập cấu hình thiết bị IoT và thay đổi dữ liệu.

Không có sự hỗ trợ của SSL, TSL 

Do không có các thư viện hỗ trợ SSL hoặc TLS nên các nhà sản xuất đã không thể kết hợp một số mức độ bảo mật vào giao tiếp TCP-IP (và UDP) điều này khiến cho thông tin của bạn dễ bị tấn công bởi tin tặc.

Sự phân mảnh của các nền tảng

Tính đa dạng của IoT được thể hiện qua thuật ngữ "vạn vật kết nối", nhưng cũng chính sự đa dạng khiến hệ sinh thái IoT phát triển rời rạc mà không có những tiêu chuẩn chung. 

Mỗi nhà sản xuất đều tự đề ra những kiến trúc riêng, hệ sinh thái sản phẩm riêng mà hiếm khi quan tâm đến khả năng tương thích chéo, hoặc nếu có hỗ trợ cũng sẽ khiến giá thành đội lên cao. Điều này làm hạn chế quyền lựa chọn của người dùng, làm giảm đi ý nghĩa của kết nối vạn vật.

Vấn đề môi trường

Các thiết bị IoT thông minh hơn, nhưng mặt trái là chúng cũng phức tạp hơn các sản phẩm truyền thống. Sản xuất, tái chế những sản phẩm cũ với thành phần vật liệu cơ bản là nhựa và kim loại dễ dàng hơn nhiều các thiết bị IoT chứa vi mạch phức tạp, vốn cần sử dụng nhiều hóa chất từ quá trình chế tạo đến tiêu hủy.

 >>> Xem thêm: 17 sự thật về “Internet Of Things” (IoT) không phải ai cũng biết 

Ứng dụng IoT trong thực tế

Ứng dụng thương mại

• Smarthome: IoT giúp đơn giản hóa và khiến cuộc sống tiện lợi hơn nhờ kiểm soát các yếu tố trong nhà như chiếu sáng, nhiệt độ, giải trí và an ninh.
• Xe tự lái: Cùng với xu hướng xe điện là các hệ thống xe tự lái giúp giảm thiểu nguy cơ tai nạn và thêm thời gian nghỉ ngơi cho khách hàng.

Ứng dụng công nghiệp

• Tự động hóa dây chuyền trong công nghiệp chế tạo: IoT có thể kết nối các thiết bị sản xuất khác nhau với khả năng cảm biến, nhận dạng, xử lý, giao tiếp, truyền động và kết nối mạng. Quy trình sản xuất nhờ đó được tự động hóa và tối ưu hóa hiệu suất thông qua các thuật toán thông minh.
• Vận tải và Logistic: Các đội xe ô tô, xe tải, tàu thủy và tàu hỏa vận chuyển hàng hóa có thể được định tuyến lại dựa trên điều kiện thời tiết, tình trạng sẵn có của phương tiện hoặc tình trạng sẵn có của tài xế, nhờ vào dữ liệu cảm biến IoT. Các cảm biến cũng giúp giám sát và điều chỉnh tình trạng hàng hóa trong quá trình vận chuyển tốt hơn.
• Bán lẻ: Các thiết bị IoT giúp quản lý hàng tồn kho, cải thiện trải nghiệm khách hàng, tối ưu hóa chuỗi cung ứng và giảm chi phí hoạt động.
• Chăm sóc sức khỏe: Thị trường các thiết bị đeo theo dõi và chăm sóc sức khỏe ngày càng mở rộng và giúp cải thiện chất lượng sống của con người.

IoT với cơ sở hạ tầng

• Đô thị thông minh: IoT sẽ giúp giám sát điều khiển cơ sở hạ tầng như hệ thống cấp thoát nước, đường điện, tự động hóa các dịch vụ công trong các thành phố tương lai.
• Quản lý năng lượng hiệu quả hơn nhờ các cảm biến theo dõi ở mọi nơi trên hệ thống, phát hiện các điểm rò rỉ hay tắc nghẽn.
• Giám sát môi trường: tự động hóa các quan trắc môi trường nhờ các thiết bị hiện đại, giúp cảnh báo và phản ứng theo thời gian thực.

Ứng dụng trong quân sự

• Vũ khí thông minh
• Giám sát lãnh thổ

Xu hướng phát triển của IoT

Thông minh hơn

Điện toán biên và trí tuệ nhân tạo ngày càng ảnh hưởng lớn hơn đến cách vận hành hệ thống IoT. Các thiết bị không chỉ có khả năng thu thập dữ liệu mà đã có khả năng tự phân tích và đưa ra quyết định điều chỉnh điều kiện môi trường thông qua các thuật toán học máy, giảm sự lệ thuộc vào con người.

Bảo mật hơn

Vấn đề lớn nhất và cần cải thiện sớm của IoT là bảo mật. Rất may là hiện nay nhận thức của người dùng về quyền riêng tư và bảo mật đang ngày càng nâng cao, khiến các nhà cung cấp phải nghiêm túc đầu tư khía cạnh bảo mật và các công nghệ mới cho sản phẩm của mình.

Tiêu chuẩn hóa

Tiêu chuẩn hóa IoT là con đường tốt để hạn chế vấn đề phân mảnh và thúc đẩy sự phát triển của cả ngành công nghiệp. Các giao thức, chuẩn kết nối cần có sự thống nhất để vạn vật thực sự có thể kết nối với nhau.

IoT chắc chắn là tương lai của thế giới hiện đại, điều đó là xu hướng tất yếu không thể thay đổi và nó thực sự đem lại nhiều lợi ích cho cuộc sống. Tuy nhiên vẫn còn nhiều điều cần làm để IoT trở nên hoàn thiện và là công nghệ tin cậy của mọi nhà.

>>> Xem thêm: Mẹo bảo mật thông thường cho IoT nơi văn phòng