Internet of Things, hay IoT, internet vạn vật là đề cập đến hàng tỷ thiết bị vật lý trên khắp thế giới hiện được kết nối với internet, thu thập và chia sẻ dữ liệu. Nhờ bộ xử lý giá rẻ và mạng không dây, có thể biến mọi thứ, từ viên thuốc sang máy bay, thành một phần của IoT. Điều này bổ sung sự “thông minh kỹ thuật số” cho các thiết bị, cho phép chúng giao tiếp mà không cần có con người tham gia và hợp nhất thế giới kỹ thuật số và vật lý.
Một số ví dụ về các thiết bị IoT
Khá nhiều đối tượng vật lý có thể được chuyển đổi thành thiết bị IoT nếu nó có thể được kết nối với internet và điều khiển theo cách đó.
Một bóng đèn có thể được bật bằng ứng dụng điện thoại thông minh là một thiết bị IoT, như một cảm biến chuyển động hoặc một bộ điều chỉnh nhiệt thông minh trong văn phòng của bạn hoặc đèn đường được kết nối. Một thiết bị IoT có thể đơn giản như đồ chơi của trẻ em hoặc nghiêm trọng như một chiếc xe tải không người lái, hoặc phức tạp như một động cơ phản lực hiện chứa hàng ngàn cảm biến thu thập và truyền dữ liệu trở lại để đảm bảo nó hoạt động hiệu quả. Ở quy mô lớn hơn, các dự án thành phố thông minh đang được lấp đầy bằng các cảm biến để giúp chúng ta hiểu và kiểm soát môi trường.
Thuật ngữ IoT chủ yếu được sử dụng cho các thiết bị thường không được mong đợi có kết nối internet và có thể giao tiếp với mạng độc lập với hành động của con người. Vì lý do này, PC thường không được coi là thiết bị IoT và cũng không phải là điện thoại thông minh – mặc dù thiết bị này được nhồi nhét bằng cảm biến. Tuy nhiên, một chiếc smartwatch hoặc một fitness band hoặc thiết bị đeo khác có thể được tính là một thiết bị IoT.
Lịch sử của IoT
Ý tưởng về việc thêm cảm biến và trí thông minh vào các đối tượng cơ bản đã được thảo luận trong suốt những năm 1980 và 1990, nhưng ngoài một số dự án ban đầu – bao gồm cả máy bán hàng tự động kết nối internet – nguyên nhân chỉ đơn giản là vì công nghệ chưa sẵn sàng.
Bộ vi xử lý đủ rẻ và tiết kiệm năng lượng là đủ để kết nối hàng tỷ thiết bị. Việc sử dụng thẻ RFID – chip năng lượng thấp có thể giao tiếp không dây – đã giải quyết được một số vấn đề này, cùng với sự sẵn có ngày càng cao của internet băng thông rộng và mạng di động và mạng không dây. Việc áp dụng IPv6 sẽ cung cấp đủ địa chỉ IP cho mọi thiết bị trên thế giới có thể sẽ cần – cũng là một bước cần thiết để IoT mở rộng quy mô. Kevin Ashton đã đặt ra cụm từ ‘Internet of Things’ vào năm 1999, mặc dù phải mất ít nhất một thập kỷ nữa để công nghệ bắt kịp tầm nhìn.
Gắn thêm thẻ RFID vào các thiết bị đắt tiền để giúp theo dõi vị trí của chúng là một trong những ứng dụng IoT đầu tiên. Nhưng kể từ đó, chi phí cho việc thêm cảm biến và kết nối internet vào các đối tượng đã tiếp tục giảm và các chuyên gia dự đoán rằng chức năng cơ bản này một ngày có thể chỉ tốn 10 xu, giúp kết nối gần như mọi thứ với internet.
IoT ban đầu thú vị nhất đối với kinh doanh và sản xuất, trong đó ứng dụng của nó đôi khi được gọi là machine-to-machine [M2M], nhưng giờ đây người ta nhấn mạnh vào việc lấp đầy nhà cửa và văn phòng của chúng ta bằng các thiết bị thông minh, biến nó thành thứ gì đó phù hợp với hầu hết tất cả mọi người.
Internet của vạn vật lớn đến mức nào?
Lớn và ngày càng lớn hơn – đã có nhiều thứ kết nối hơn mọi người trên thế giới. Analyst Gartner tính toán rằng khoảng 8.4 tỷ thiết bị IoT đã được sử dụng trong năm 2017, tăng 31% so với năm 2016 và con số này có thể sẽ đạt 20,4 tỷ vào năm 2020. Tổng chi tiêu cho IoT endpoint sẽ đạt gần 2 ngàn tỷ đô la trong năm 2017, với hai phần ba trong số các thiết bị được tìm thấy ở Trung Quốc, Bắc Mỹ và Tây Âu, Gartner cho biết.
Trong số 8.4 tỷ thiết bị đó, hơn một nửa sẽ là các sản phẩm tiêu dùng như TV thông minh và loa thông minh. Các thiết bị IoT dành cho doanh nghiệp được sử dụng nhiều nhất sẽ là đồng hồ điện thông minh và camera an ninh thương mại, theo Gartner.
Một nhà phân tích khác, IDC, đặt chi tiêu trên toàn thế giới cho IoT ở mức 772,5 tỷ đô la trong năm 2018 – tăng gần 15% trên 674 tỷ đô la sẽ được chi trong năm 2017. IDC dự đoán rằng tổng chi tiêu sẽ đạt 1 ngàn tỷ đô la vào năm 2020 và 1,1 ngàn tỷ đô la vào năm 2021.
Theo IDC, phần cứng sẽ là hạng mục công nghệ lớn nhất trong năm 2018 với $ 239 tỷ đi vào các mô-đun và cảm biến, với một số chi tiêu cho cơ sở hạ tầng và bảo mật. Dịch vụ sẽ là hạng mục công nghệ lớn thứ hai, tiếp theo là phần mềm và kết nối.
Lợi ích của Internet of Things cho doanh nghiệp
Đôi khi được gọi là ngành công nghiệp IoT, lợi ích của IoT cho doanh nghiệp phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể, nhưng điều quan trọng là doanh nghiệp nên có quyền truy cập vào nhiều dữ liệu hơn về các sản phẩm của chính họ và hệ thống nội bộ của riêng họ và khả năng thay đổi lớn hơn.
Các nhà sản xuất đang thêm các cảm biến vào các thành phần của sản phẩm để họ có thể truyền lại dữ liệu về cách chúng hoạt động. Điều này có thể giúp các công ty phát hiện ra khi một thành phần có khả năng lỗi và trao đổi nó trước khi nó gây ra thiệt hại. Các công ty cũng có thể sử dụng dữ liệu do các cảm biến này tạo ra để làm cho hệ thống và chuỗi cung ứng của họ hiệu quả hơn, bởi vì họ sẽ có dữ liệu chính xác hơn nhiều về những gì đang thực sự xảy ra.
“Với việc giới thiệu thu thập và phân tích dữ liệu toàn diện, theo thời gian thực, các hệ thống sản xuất có thể trở nên nhanh nhạy hơn đáng kể”,chuyên gia tư vấn McKinsey cho biết.
Việc sử dụng IoT cho doanh nghiệp có thể được chia thành hai phân khúc: các dịch vụ dành riêng cho ngành như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực để chăm sóc sức khỏe; và các thiết bị IoT có thể được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, như điều hòa không khí thông minh hoặc hệ thống an ninh.
Mặc dù các sản phẩm dành riêng cho ngành sẽ sớm ra mắt, đến năm 2020, Gartner dự đoán rằng các thiết bị công nghiệp chéo sẽ đạt 4,4 tỷ đơn vị, trong khi các thiết bị dành riêng cho ngành dọc sẽ lên tới 3,2 tỷ đơn vị. Người tiêu dùng mua nhiều thiết bị hơn, các doanh nghiệp chi tiêu nhiều hơn: nhóm phân tích nói rằng trong khi chi tiêu của người tiêu dùng cho các thiết bị IoT là khoảng 725 tỷ đô la vào năm ngoái, thì các doanh nghiệp chi cho IoT đạt 964 tỷ đô la. Đến năm 2020, chi tiêu của doanh nghiệp và người tiêu dùng cho phần cứng IoT sẽ đạt gần 3 nghìn tỷ đô la.
Theo IDC, ba ngành công nghiệp dự kiến sẽ chi nhiều nhất cho IoT trong năm 2018 là sản xuất [189 tỷ đô la], vận tải [85 tỷ đô la] và tiện ích [73 tỷ đô la]. Các nhà sản xuất sẽ tập trung phần lớn vào việc cải thiện hiệu quả của quy trình và theo dõi tài sản của họ, trong khi hai phần ba chi tiêu IoT bằng vận tải sẽ chuyển sang giám sát vận chuyển hàng hóa, tiếp theo là quản lý đội tàu.
Chi tiêu IoT trong ngành công nghiệp tiện ích sẽ bị chi phối bởi lưới điện thông minh cho điện, gas và nước. IDC đặt chi tiêu cho các lĩnh vực IoT công nghiệp chéo như phương tiện được kết nối và các tòa nhà thông minh, ở mức gần 92 tỷ đô la trong năm 2018.
Lợi ích của Internet of Things cho người tiêu dùng là gì?
IoT hứa hẹn sẽ làm cho môi trường của chúng ta – nhà và văn phòng và phương tiện của chúng ta – thông minh hơn, dễ đo lường hơn và tốt hơn. các speaker thông minh như Echo của Amazon và Google Home giúp phát nhạc dễ dàng hơn, đặt bộ hẹn giờ hoặc nhận thông tin. Hệ thống an ninh gia đình giúp dễ dàng theo dõi những gì đang diễn ra bên trong và bên ngoài hoặc để xem và nói chuyện với khách tới thăm. Trong khi đó, máy hòa thông minh có thể giúp chúng ta sưởi ấm nhà trước khi chúng ta quay trở lại và bóng đèn thông minh có thể khiến nó trông giống như chúng ta ở nhà ngay cả khi chúng ta ra ngoài.
Nhìn xa hơn, các cảm biến có thể giúp chúng ta hiểu được môi trường của chúng ta ồn ào hay ô nhiễm như thế nào. Xe hơi tự lái và thành phố thông minh có thể thay đổi cách chúng ta xây dựng và quản lý không gian công cộng.
Tuy nhiên, nhiều trong số những đổi mới này có thể có ảnh hưởng lớn đến quyền riêng tư cá nhân của chúng ta.
IoT và smart home
Đối với người tiêu dùng, ngôi nhà thông minh có lẽ là nơi họ có khả năng tiếp xúc với những thứ có kết nối internet và đó là một lĩnh vực mà các công ty công nghệ lớn [đặc biệt là Amazon, Google và Apple] đang cạnh tranh gay gắt.
Rõ ràng nhất trong số này là các smart speakers như Echo của Amazon, nhưng cũng có phích cắm thông minh, bóng đèn, máy ảnh, máy điều nhiệt và tủ lạnh thông minh bị đánh giá không tốt. Chúng có thể giúp người già độc lập và ở nhà lâu hơn bằng cách giúp gia đình và người chăm sóc dễ dàng giao tiếp và theo dõi. Ngoài ra có thể giúp tiết kiệm năng lượng chẳng hạn như cắt giảm chi phí sưởi ấm.
Bảo mật là một trong những vấn đề lớn nhất với IoT. Những cảm biến này đang thu thập trong nhiều trường hợp dữ liệu cực kỳ nhạy cảm – ví dụ như những gì bạn nói và làm trong nhà của bạn. Giữ sự bảo mật là điều tối quan trọng đối với niềm tin của người tiêu dùng, nhưng cho đến nay vấn đề bảo mật của IoT vẫn cực kỳ kém. Quá nhiều thiết bị IoT thiếu những điều cơ bản về bảo mật như mã hóa dữ liệu trong quá trình sử dụng.
Các lỗ hổng trong phần mềm là một vấn đề, nhiều thiết bị IoT thiếu khả năng được vá, điều đó có nghĩa nguy cơ của chúng là vĩnh viễn. Tin tặc hiện đang tích cực nhắm mục tiêu các thiết bị IoT như bộ định tuyến và webcam vì sự thiếu bảo mật vốn có của chúng khiến chúng dễ dàng thỏa hiệp và tạo thành các botnet khổng lồ.
Lỗ hổng đã để mở các thiết bị nhà thông minh như tủ lạnh, lò nướng và máy rửa chén cho tin tặc. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 100.000 webcam có thể bị hack một cách dễ dàng, trong khi một số smartwatch kết nối internet dành cho trẻ em đã được tìm thấy có chứa các lỗ hổng bảo mật cho phép tin tặc theo dõi vị trí của người dùng, nghe lén các cuộc hội thoại hoặc thậm chí giao tiếp với người dùng.
Khi chi phí cho một thiết bị thông minh trở nên không đáng kể, những vấn đề này sẽ chỉ trở nên phổ biến và khó chữa hơn.
IoT thu hẹp khoảng cách giữa thế giới kỹ thuật số và thế giới vật lý, điều đó có nghĩa là việc hack vào các thiết bị có thể gây ra hậu quả nguy hiểm trong thế giới thực. Việc đột nhập vào các cảm biến kiểm soát nhiệt độ trong nhà máy điện có thể lừa các nhà khai thác đưa ra quyết định thảm khốc; kiểm soát một chiếc xe không người lái cũng có thể kết thúc trong thảm họa.
Quyền riêng tư và IoT
Với tất cả những cảm biến thu thập dữ liệu về mọi thứ bạn làm, IoT là một vấn đề đau đầu về quyền riêng tư.
Những gì nhà thông minh có thể biết về bạn: nó có thể cho biết khi bạn thức dậy [khi máy pha cà phê thông minh được kích hoạt] và bạn đánh răng tốt như thế nào [nhờ bàn chải đánh răng thông minh của bạn], bạn nghe đài phát thanh nào [nhờ loa thông minh của bạn], Bạn ăn loại thực phẩm nào [nhờ lò nướng thông minh hoặc tủ lạnh], con bạn nghĩ gì [nhờ đồ chơi thông minh của chúng], và ai đến thăm bạn và đi ngang qua nhà bạn [nhờ chuông cửa thông minh của bạn]. Mặc dù các công ty sẽ kiếm tiền từ việc bán cho bạn thiết bị thông minh ngay từ đầu, mô hình kinh doanh IoT của họ cũng có thể liên quan đến dữ liệu.
Điều gì xảy ra với dữ liệu đó là một vấn đề riêng tư cực kỳ quan trọng. Không phải tất cả các công ty nhà thông minh xây dựng mô hình kinh doanh của họ xung quanh việc thu thập và bán dữ liệu của bạn, nhưng một số thì có.
Và nên nhớ rằng dữ liệu IoT có thể được kết hợp với các bit dữ liệu khác để tạo ra một bức tranh chi tiết đáng ngạc nhiên về bạn.Thật đáng ngạc nhiên khi dễ dàng tìm hiểu rất nhiều về một người từ một vài cảm biến khác nhau. Trong một dự án, một nhà nghiên cứu nhận thấy rằng bằng cách phân tích biểu đồ dữ liệu chỉ tiêu thụ năng lượng của nhà, mức độ carbon monoxide và carbon dioxide, nhiệt độ và độ ẩm trong suốt cả ngày họ có thể tìm ra những gì ai đó đang ăn tối.
IoT, quyền riêng tư và doanh nghiệp
Người tiêu dùng cần hiểu sự trao đổi mà họ đang thực hiện và liệu họ có hài lòng với điều đó không. Một số vấn đề tương tự áp dụng cho kinh doanh: liệu nhóm điều hành của bạn có vui lòng thảo luận về việc sáp nhập trong phòng họp được trang bị loa và camera thông minh không ? Một cuộc khảo sát gần đây cho thấy bốn trong số năm công ty sẽ không thể xác định tất cả các thiết bị IoT trên mạng của họ.
Các sản phẩm IoT được cấu hình kém có thể dễ dàng mở các mạng công ty để hacker tấn công hoặc đơn giản là rò rỉ dữ liệu. Nó có vẻ như là một mối đe dọa tầm thường nhưng hãy tưởng tượng nếu khóa thông minh tại văn phòng của bạn bị từ chối mở hoặc trạm thời tiết thông minh trong văn phòng của CEO sẽ tạo ra một backdoor vào mạng của bạn.
IoT và chiến tranh mạng
Nếu mọi thứ không ổn với các thiết bị IoT, có thể có những hậu quả lớn trong thế giới thực – điều mà các quốc gia đang lên kế hoạch cho chiến lược chiến tranh mạng của họ hiện đang tính đến.
IoT và big data
IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ: từ các cảm biến được gắn vào các bộ phận của máy hoặc cảm biến môi trường hoặc các từ chúng ta hét vào loa thông minh của mình. Điều đó có nghĩa là IoT là một trình điều khiển quan trọng của các dự án phân tích dữ liệu lớn vì nó cho phép các công ty tạo ra các tập dữ liệu lớn và phân tích chúng. Cung cấp cho nhà sản xuất một lượng lớn dữ liệu về cách các thành phần của nó hoạt động trong các tình huống trong thế giới thực có thể giúp họ cải thiện nhanh hơn nhiều, trong khi dữ liệu được loại bỏ từ các cảm biến xung quanh thành phố có thể giúp các nhà quy hoạch thực hiện lưu lượng giao thông hiệu quả hơn.
IoT và đám mây
Lượng dữ liệu khổng lồ mà các ứng dụng IoT tạo ra có nghĩa là nhiều công ty sẽ chọn xử lý dữ liệu của họ trên đám mây thay vì xây dựng một lượng lớn công suất nội bộ. Gã khổng lồ điện toán đám mây đã tính đến điều này: Microsoft có bộ Azure IoT của mình, trong khi Amazon Web Services cung cấp một loạt các dịch vụ IoT, cũng như Google Cloud.
IoT và thành phố thông minh
Bằng cách truyền bá một số lượng lớn các cảm biến trên một thị trấn hoặc thành phố, các nhà hoạch định có thể hiểu rõ hơn về những gì đang thực sự xảy ra, trong thời gian thực. Do đó, các dự án thành phố thông minh là một tính năng chính của IoT. Các thành phố đã tạo ra một lượng lớn dữ liệu [từ camera an ninh và cảm biến môi trường] và đã chứa các mạng cơ sở hạ tầng lớn [như các mạng điều khiển đèn giao thông]. Các dự án IoT nhằm mục đích kết nối những thứ này, và sau đó bổ sung thêm trí thông minh vào hệ thống.
Làm thế nào để các thiết bị IoT kết nối?
Các thiết bị IoT sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để kết nối và chia sẻ dữ liệu: nhà và văn phòng sẽ sử dụng wi-fi hoặc Bluetooth Low Energy tiêu chuẩn [hoặc thậm chí Ethernet]; các thiết bị khác sẽ sử dụng kết nối LTE hoặc thậm chí là vệ tinh để liên lạc. Tuy nhiên, số lượng lớn các tùy chọn khác nhau đã khiến một số người cho rằng các tiêu chuẩn truyền thông IoT cần phải được chấp nhận và tương thích như wi-fi ngày nay.
Dữ liệu IoT và trí tuệ nhân tạo
Các thiết bị IoT tạo ra lượng dữ liệu khổng lồ; đó có thể là thông tin về nhiệt độ của động cơ hoặc cửa mở hay đóng hoặc đọc từ đồng hồ thông minh. Tất cả dữ liệu IoT này phải được thu thập, lưu trữ và phân tích. Một cách mà các công ty đang tận dụng tối đa dữ liệu này là đưa nó vào hệ thống trí tuệ nhân tạo [AI] sẽ lấy dữ liệu IoT đó và sử dụng nó để đưa ra dự đoán.
Sự phát triển của IoT: Internet of Things tiếp theo sẽ là gì?
Khi giá của các cảm biến tiếp tục giảm, việc thêm nhiều thiết bị vào IoT sẽ trở nên hiệu quả về mặt chi phí – ngay cả trong một số trường hợp có rất ít lợi ích rõ ràng cho người tiêu dùng. Khi số lượng thiết bị được kết nối tiếp tục tăng lên, môi trường sống và làm việc của chúng ta sẽ trở nên đầy ắp các sản phẩm thông minh – giả sử chúng ta sẵn sàng chấp nhận sự đánh đổi bảo mật và quyền riêng tư. Một số sẽ chào đón kỷ nguyên mới của những điều thông minh. Những người khác sẽ không thích điều này, họ muốn một chiếc ghế chỉ đơn giản là một chiếc ghế.