Ở thời đại 4.0, gần như tất cả mọi thiết bị điện tử đều có thể kết nối Internet. Khi tất cả những thiết bị đó có thể liên kết, trao đổi dữ liệu với nhau thì khái niệm Internet vạn vật ra đời. Vật Internet vạn vật (viết tắt IoT) là gì? Cùng tìm hiểu chi tiết trong bài viết này nhé.
IoT (Internet of Things) là gì?
Định nghĩa cơ bản
IoT, viết tắt của Internet of Things (Internet vạn vật), là một hệ thống kết nối các thiết bị điện tử, phần mềm, cảm biến và mạng internet, cho phép các thiết bị này thu thập và trao đổi dữ liệu. Khái niệm này được ra đời khi có sự hội tụ giữa công nghệ thông tin và thế giới vật lý, tạo ra một mạng lưới của các vật thể thông minh có khả năng giao tiếp với nhau.
Trong hệ thống IoT, “vạn vật” có thể là bất kỳ vật gì được tích hợp công nghệ điện tử, phần mềm, cảm biến và kết nối mạng. Từ các thiết bị gia dụng như tủ lạnh, máy giặt đến các thiết bị công nghiệp, xe hơi, và thậm chí cả các thành phố thông minh. Các thiết bị này có khả năng thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, xử lý thông tin và trao đổi dữ liệu với các thiết bị khác hoặc hệ thống trung tâm.
IoT có khả năng kết nối rộng rãi, tự động hóa, phân tích dữ liệu theo thời gian thực và mở rộng quy mô không giới hạn. Hệ thống này cũng cho phép các thiết bị hoạt động tự động dựa trên dữ liệu thu thập được, tạo ra một hệ sinh thái thông minh và linh hoạt.
IoT mang lại rất nhiều lợi ích tuyệt vời như tăng hiệu quả sử dụng năng lượng, cải thiện quản lý tài sản, nâng cao trải nghiệm người dùng và tạo ra các mô hình kinh doanh mới. Tuy nhiên, nó cũng đặt ra những thách thức về bảo mật, quyền riêng tư và quản lý dữ liệu khi có hàng tỉ thiết bị thông minh được kết nối và trao đổi thông tin.
IoT đại diện cho một bước tiến quan trọng trong sự phát triển của công nghệ, mở ra nhiều cơ hội mới cho việc tự động hóa và tối ưu hóa nhiều khía cạnh của cuộc sống. Nó được hứa hẹn sẽ tiếp tục định hình tương lai của công nghệ và xã hội trong những năm tới.
Lịch sử và sự phát triển
Ngày nay, Internet vạn vật (IoT) đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Nhưng ít ai biết rằng, hành trình của IoT đã bắt đầu từ những ý tưởng đơn giản cách đây hơn nửa thế kỷ. Hãy cùng khám phá lịch sử thú vị của công nghệ đang thay đổi thế giới này.
Thời kỳ tiền IoT (1969-1999): Những hạt giống đầu tiên
Năm 1969 đánh dấu bước ngoặt quan trọng khi ARPANET (tiền thân của Internet hiện đại) ra đời. Dù lúc bấy giờ chưa có ai nghĩ đến IoT, nhưng đây chính là nền tảng cho mọi kết nối sau này.
Những ứng dụng tiên phong:
- Năm 1982: Chiếc máy bán Coca-Cola “thông minh” tại Đại học Carnegie Mellon, cho phép kiểm tra tình trạng đồ uống từ xa.
- Năm 1990: John Romkey trình diễn chiếc máy nướng bánh mì có thể điều khiển từ xa qua Internet.
- Năm 1991: Chiếc Webcam đầu tiên ra đời tại Đại học Cambridge, để theo dõi lượng cà phê trong bình cà phê trong phòng thí nghiệm máy tính của họ
- Năm 1999: Kevin Ashton – cha đẻ của thuật ngữ “Internet of Things” – đã đặt nền móng cho kỷ nguyên IoT khi bắt đầu nghiên cứu về công nghệ RFID tại MIT.
IoT bắt đầu định hình (2000-2010): Từ ý tưởng đến hiện thực
Bước sang thiên niên kỷ mới, các thiết bị kết nối Internet ngày càng phổ biến:
- Năm 2000: LG ra mắt tủ lạnh kết nối Internet đầu tiên trên thế giới. Cho phép người tiêu dùng mua sắm thực phẩm trực tuyến và thực hiện cuộc gọi video
- Năm 2008: Số lượng thiết bị kết nối Internet vượt qua dân số toàn cầu – đây là một cột mốc quan trọng của IoT.
- Năm 2009: Fitbit giới thiệu thiết bị đeo theo dõi sức khỏe, mở đường cho smartwatch hiện đại.
- Năm 2010: “Internet of Things” trở thành từ khóa nóng trong giới công nghệ và bắt đầu thu hút sự quan tâm của các chính phủ. Chính phủ Trung Quốc đã tuyên bố IoT sẽ là ưu tiên chiến lược trong Kế hoạch 5 năm.
Kỷ nguyên bùng nổ (2011-nay): IoT thâm nhập mọi ngóc ngách cuộc sống
- Năm 2011: Gartner (công ty nghiên cứu và tư vấn công nghệ hàng đầu thế giới) chính thức đưa Internet vạn vật (IoT) vào “Chu kỳ kỳ vọng công nghệ” của họ.
- Năm 2014: Google thâu tóm Nest với giá 3,2 tỷ USD, đánh dấu sự quan tâm của các “ông lớn” công nghệ vào lĩnh vực này. Cùng năm, triển lãm CES tại Las Vegas cũng lấy IoT làm chủ đề chính.
- Năm 2021: Hơn 46 tỷ thiết bị IoT được kết nối toàn cầu, và con số này dự kiến sẽ tăng lên hơn 100 tỷ vào năm 2030.
Hiện nay, IoT đã và đang cách mạng hóa nhiều lĩnh vực:
- Nhà thông minh: Điều khiển chiếu sáng, nhiệt độ, an ninh từ smartphone.
- Y tế: Theo dõi sức khỏe từ xa, chẩn đoán sớm bệnh tật.
- Nông nghiệp: Tối ưu hóa tưới tiêu, theo dõi vật nuôi, dự báo thời tiết chính xác.
- Công nghiệp: Giám sát sản xuất, bảo trì dự đoán, tự động hóa quy trình.
Tương lai của IoT còn rộng mở hơn với sự phát triển của 5G, AI và edge computing. Dự kiến đến năm 2030, số lượng thiết bị IoT sẽ vượt mốc 100 tỷ, mở ra một thế giới siêu kết nối và thông minh hơn bao giờ hết.
Cách IoT hoạt động
Internet vạn vật (IoT) là một hệ sinh thái phức tạp kết nối hàng tỷ thiết bị thông minh, cho phép chúng giao tiếp và hoạt động một cách tự động. Hãy cùng khám phá cách mà “cỗ máy” kỳ diệu này vận hành qua các bước dưới đây:
1. Thu thập dữ liệu: Mắt và tai của IoT
Các cảm biến đóng vai trò như những “giác quan” của IoT. Chính vì vậy cách IoT hoạt động sẽ bắt đầu với những thông tin, dữ liệu mà cảm biến thu thập được. Các cảm biến có thể thấy trong rất nhiều thiết bị điện tử hiện đại như:
- Cảm biến nhiệt độ trong tủ lạnh thông minh.
- Cảm biến chuyển động trong hệ thống an ninh nhà thông minh.
- Cảm biến độ ẩm trong nông nghiệp.
- GPS trong ô tô kết nối.
Những cảm biến này sẽ liên tục thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, tạo ra một luồng thông tin không ngừng nghỉ.
2. Truyền tải dữ liệu: Mạng lưới thần kinh của IoT
Dữ liệu thu thập được từ các cảm biến sẽ cần phải liên tục di chuyển. Đây là lúc công nghệ kết nối hiện đại phát huy tác dụng:
- Wi-Fi: Cho kết nối nhanh trong phạm vi ngắn.
- Bluetooth: Tiết kiệm năng lượng, phù hợp với thiết bị đeo.
- Cellular (4G/5G): Cho phép kết nối từ xa với tốc độ cao.
- LPWAN (như LoRaWAN): Lý tưởng cho các thiết bị IoT cần pin lâu dài.
Các giao thức này sẽ tạo nên một mạng lưới phức tạp, cho phép dữ liệu được truyền đi an toàn và hiệu quả.
3. Xử lý và phân tích dữ liệu: Bộ não của IoT
Khi dữ liệu thu thập được truyền đến đích (thường là các nền tảng lưu trữ dữ liệu đám mây), quá trình phân tích dữ liệu sẽ bắt đầu:
- Phân tích Big Data: Xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ thu thập được từ các cảm biến để tìm ra các mẫu hình và xu hướng.
- Machine Learning: Cho phép hệ thống liên tục học hỏi và cải thiện hiệu suất theo thời gian.
- Trí tuệ nhân tạo (AI): Giúp đưa ra các quyết định phức tạp dựa trên dữ liệu thu thập được.
Ví dụ: Một cánh đồng nông nghiệp công nghệ cao có thể phân tích dữ liệu từ hàng nghìn cảm biến để tối ưu hóa quy trình sản xuất, liên tục theo dõi và chăm sóc cây trồng để đạt được năng suất cao nhất.
4. Hành động và phản hồi: Cơ bắp của IoT
Sau quá trình phân tích dự liệu, hệ thống IoT có thể phản hồi với các hành động như:
- Thực hiện hành động tự động: Ví dụ như tự động điều chỉnh nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng trong nhà kính trồng rau.
- Gửi cảnh báo: Thông báo cho người dùng về tình trạng bất thường, giúp người dùng đưa ra hành động kịp thời để xử lý các vấn đề không mong muốn.
- Cập nhật giao diện người dùng: Hiển thị thông tin mới nhất trên các phần mềm quản lý, ứng dụng di động hoặc dashboard.
5. Bảo mật và quyền riêng tư: Lớp bảo vệ của IoT
IoT thu thập và xử lý rất nhiều dữ liệu nên rất dễ gặp phải các rủi ro bảo mật. Chính vì vậy bảo mật là một bước đóng vai trò rất quan trọng:
- Mã hóa dữ liệu trong quá trình truyền tải.
- Xác thực để đảm bảo chỉ thiết bị và người dùng được ủy quyền mới có thể truy cập.
- Cập nhật phần mềm thường xuyên để vá các lỗ hổng bảo mật.
Như vậy: IoT hoạt động như một hệ thống thần kinh khổng lồ, liên tục thu thập, phân tích và phản ứng với thông tin từ thế giới xung quanh. Từ việc tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng trong nhà thông minh đến cải thiện hiệu suất trong các nhà máy, IoT đang định hình lại cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh.
Lợi ích của internet vạn vật (IoT)
Internet vạn vật (IoT) mang lại rất nhiều lợi ích cho cuộc sống hàng ngày và hoạt động kinh doanh. Dưới đây là những lợi ích chính của IoT trong cuộc sống hiện đại ngày nay:
- Tự động hóa thông minh: Giúp giảm sự can thiệp của con người trong nhiều quy trình, từ điều khiển thiết bị gia đình đến quản lý hệ thống sản xuất phức tạp.
- Giám sát và quản lý từ xa: Cho phép người dùng theo dõi và kiểm soát thiết bị từ bất kỳ đâu thông qua smartphone hoặc máy tính. Trong nông nghiệp, nông dân có thể giám sát độ ẩm đất và điều chỉnh hệ thống tưới tiêu từ xa, tối ưu hóa việc sử dụng nước và tăng năng suất cây trồng.
- Nâng cao an ninh và an toàn: Cung cấp hệ thống giám sát và cảnh báo thông minh. Ví dụ, camera AI có thể phát hiện hành vi bất thường và gửi cảnh báo ngay lập tức, trong khi hệ thống phòng cháy chữa cháy thông minh có thể tự động kích hoạt và thông báo cho cơ quan chức năng khi phát hiện nguy hiểm.
- Tối ưu hóa hiệu suất: Cung cấp dữ liệu thời gian thực để đưa ra quyết định nhanh chóng và chính xác. Trong môi trường công nghiệp, IoT giúp theo dõi hiệu suất máy móc, dự đoán nhu cầu bảo trì, và tối ưu hóa quy trình sản xuất, giảm thiểu thời gian ngừng hoạt động và tăng năng suất.
- Tiết kiệm chi phí đáng kể: Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và giảm thiểu lãng phí. Ví dụ, hệ thống quản lý năng lượng thông minh trong các tòa nhà văn phòng có thể giảm đến 30-40% chi phí điện năng bằng cách tự động điều chỉnh hệ thống sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí và chiếu sáng dựa trên mức độ sử dụng thực tế.
- Nâng cao chất lượng cuộc sống: Cung cấp các dịch vụ tiện ích và thông minh, cá nhân hóa trải nghiệm người dùng. Trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thiết bị đeo thông minh có thể theo dõi các chỉ số sinh học 24/7, cung cấp cảnh báo sớm về các vấn đề sức khỏe tiềm ẩn và đưa ra lời khuyên cá nhân hóa về lối sống.
- Khai thác sức mạnh dữ liệu lớn: Thu thập và phân tích lượng lớn dữ liệu từ nhiều nguồn, cung cấp insights sâu sắc cho doanh nghiệp. Trong lĩnh vực bán lẻ, phân tích dữ liệu IoT giúp dự đoán xu hướng mua sắm, tối ưu hóa quản lý hàng tồn kho và cá nhân hóa trải nghiệm mua sắm.
- Tăng cường kết nối và tương tác: Tạo ra một hệ sinh thái thông minh với sự tích hợp liền mạch giữa các thiết bị và hệ thống. Trong concept thành phố thông minh, IoT cho phép đồng bộ hóa các hệ thống giao thông, năng lượng và dịch vụ công, nâng cao hiệu quả và chất lượng cuộc sống đô thị.
Lời kết: Trên đây DRONE1 đã giới thiệu về khái niệm IoT (Internet vạn vật). Bài viết cũng mô tả chi tiết cách IoT hoạt động qua 5 bước cũng như liệt kê những lợi ích tuyệt vời của IoT. Hy vọng bài viết cung cấp những thông tin hữu ích với bạn. Nếu còn bất kỳ thắc mắc, câu hỏi nào khác, vui lòng liên hệ hoặc để lại bình luận bên dưới chúng tôi sẽ giải đáp ngay nhé.
Xem thêm: Ứng dụng công nghệ trong nông nghiệp thông minh thời 4.0
