IOT và những ứng dụng trong cuộc sống hiện đại

1. Internet of Things (IoT) là gì?

 IoT là thuật ngữ dùng để chỉ các đối tượng có thể được nhận biết (identifiable) cũng như chỉ sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối. Cụm từ này được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Ông là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm Auto-ID ở đại học MIT, nơi thiết lập các quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) cũng như một số loại cảm biến khác. IoT sau đó cũng được dùng nhiều trong các ấn phẩm đến từ các hãng và nhà phân tích.

2. Ứng dụng của IoT

Nón Gadgetree Bluetooth Hat kết nối với điện thoại qua sóng Bluetooth để trả lời cuộc gọi hoặc nghe nhạc mà không cần rút điện thoại khỏi túi. Các loại găng tay hoặc vòng tay có kết nối Bluetooth với điện thoại (ThinkGeek, Hicon, Vybe, Embrace+,...) cũng nhằm phục vụ cho nhu cầu trả lời cuộc gọi mà không cần chạm tay vào điện thoại trong túi hoặc chỉ đơn giản báo hiệu cuộc gọi. Các loại vòng tay thường báo hiệu cuộc gọi bằng đèn có màu khác nhau (do chủ nhân quy định) để phân biệt cuộc gọi của người thân với bạn bè hoặc với người "đặc biệt quan trọng".

Máy pha cà phê Mr. Coffee có kết nối Wi-Fi cũng được quảng cáo là quà Giáng Sinh "thiết thực". Máy Mr. Coffee được bật/tắt và lập trình bởi chủ nhân qua Internet nhờ một ứng dụng dành riêng trên điện thoại iPhone/Android. Máy Mr. Coffee còn chủ động nhắc nhở chủ nhân về việc bảo trì.

Trong thế giới kết nối, ý tưởng mới xuất hiện thường xuyên từ những vật dụng quen thuộc, tạo ra nhu cầu bất tận cho người tiêu dùng. Dịch vụ KeyMe là ví dụ điển hình. Để dự phòng trường hợp mất chìa khóa, người dùng KeyMe có thể chụp hình các chìa khóa của mình bằng điện thoại để lưu trữ ở KeyMe. Khi mất chìa khóa nào đó, người dùng đến trạm giao dịch tự động của KeyMe để nhận bản sao chìa khóa từ máy in 3D. Nhà bình luận Andy Greenberg (tạp chí Wired 7/2014) kể lại kinh nghiệm của mình trong lần sử dụng dịch vụ KeyMe để đột nhập... căn hộ hàng xóm:

"Việc đột nhập căn hộ hàng xóm được thực hiện một cách lịch sự. Tôi đã báo trước cho anh bạn hàng xóm của tôi một ngày trước đó. Anh sống ở tầng hai trong một chung cư ở khu Brooklyn (New York). Trong một lần tôi đến thăm anh, anh ném cho tôi một xâu gồm hai chìa khóa từ trên lầu. Tôi tự mở cổng, leo cầu thang và trả lại anh xâu chìa khóa. Sau khi uống nước và tán gẫu một lúc, tôi ra về và báo cho anh biết trước lần sau tôi sẽ vào nhà anh mà không cần chìa khóa của anh.

Chưa đầy một giờ sau, tôi đã có chìa khóa nhà của anh bạn tôi trong tay.

Có một điều tôi không nói với anh là tôi đã dừng 30 giây ở bậc nghỉ của cầu thang để chụp hình chìa khóa của anh bằng một ứng dụng trên iPhone gọi là KeyMe, không đòi hỏi kỹ năng đặc biệt nào. Ứng dụng ấy không nhằm phục vụ cho việc bất lương, chỉ đơn giản là giúp người dùng lưu trữ các chìa khóa của mình ở máy chủ KeyMe, phòng khi mất chìa. Nhờ vậy, KeyMe có thể tạo ra bản sao chìa khóa bằng máy in 3D theo yêu cầu của người dùng. Chìa khóa mới có thể có hình dạng mới, chẳng hạn có thêm chức năng mở nút chai nếu bạn thích. Bạn có thể yêu cầu KeyMe làm chìa khóa cho mình tại một trong năm trạm giao dịch tự động ở New York.

Tôi làm chìa khóa của nhà bạn tôi tại trạm KeyMe cách nhà anh ấy một dặm. Sau khi đăng nhập bằng vân tay, tôi chọn mẫu chìa khóa trong các mẫu lưu trữ của tôi ở KeyMe. Trong lúc máy đang làm chìa, trên màn hình có hoạt cảnh một ông thợ khóa 'râu bạc, kính trắng' làm việc hùng hục. Một lúc sau, chiếc chìa khóa mới còn nóng hổi rớt vào trong hộp ở mặt trước của máy. Thế là sáng hôm sau tôi ung dung mở cửa căn hộ của bạn tôi và 'bắt quả tang' anh đang... ngồi đọc sách".

Điện thoại và máy in 3D được kết nối trong dịch vụ "giữ chìa khóa" KeyMe. Bản thân khái niệm "chìa khóa" cũng đang thay đổi. Chẳng hạn, ổ khóa Kevo cho phép mở bằng ứng dụng Kevo trên iPhone. Khi người dùng Kevo đến gần cửa, ổ khóa Kevo được mở nhờ tín hiệu Bluetooth từ ứng dụng Kevo chạy thường trực trên iPhone. Nhờ vậy, chỉ cần chạm nhẹ vào ổ khóa để mở cửa. Trên điện thoại, người dùng có thể xem lại "nhật ký" của ổ khóa Kevo để biết thông tin chi tiết về những lần mở khóa. Người dùng Kevo còn có thể cho phép khách mở khóa bằng chính điện thoại của họ trong thời gian định trước.

Từng bước, từng bước, những vật dụng bình thường tìm đường đến với Internet. Nhờ kết nối với Internet, chúng sẽ bắt đầu "nói chuyện" với nhau. Chức năng mới nào sẽ nẩy sinh khi các vật dụng đang kết nối với Internet như nhiệt kế thông minh Nest , đèn thông minh Spark cùng màn cửa thông minh Makita có thể gửi thông điệp cho nhau và tự điều chỉnh hoạt động của mình thật nhịp nhàng như trong một dàn nhạc?

Tại CES 2015 có rất nhiều ứng dụng IoT được giới thiệu, như:  "Ring" (nhẫn) điều khiển, thiết bị đeo của Nhật có giá 269 USD cho phép người dùng điều khiển hàng loạt thiết bị gia dụng, bao gồm tivi và đèn. Chỉ cần nhấn một nút ở cạnh nhẫn bằng ngón cái bạn có thể tắt hoặc mở các thiết bị từ xa.
Khóa vali thông minh, chiếc khóa này được trang bị công nghệ giao tiếp tầm ngắn (NFC), người sử dụng không cần chìa khóa hay mật mã mà chỉ vẫy điện thoại thông minh gần khóa là nó sẽ tự mở.
Ổ điện bảo vệ trẻ em, được trang bị các cảm biến để phân biệt phích cắm với các vật khác. Ổ điện chỉ phát điện khi nhận phích cắm, bất cứ thứ gì khác nhét vào cũng vô tác dụng.
Ấm đun nước nối mạng ...

Ngoài ra IoT được ứng dụng vào rất nhiều lĩnh vực:

    Quản lí chất thải
    Quản lí và lập kế hoạch quản lí đô thị
    Quản lí môi trường
    Phản hồi trong các tinh huống khẩn cấp
    Mua sắm thông minh
    Quản lí các thiết bị cá nhân
    Đồng hồ đo thông minh
    Tự động hóa ngôi nhà

3. Công nghệ

Điểm quan trọng của IoT đó là các đối tượng phải có thể được nhận biết và định dạng (identifiable). Nếu mọi đội tượng, kể cả con người, được "đánh dấu" để phân biệt bản thân đối tượng đó với những thứ xung quanh thì chúng ta có thể hoàn toàn quản lí được nó thông qua máy tính. Việc đánh dấu (tagging) có thể được thực hiện thông qua nhiều công nghệ, chẳng hạn như RFID, NFC, mã vạch, mã QR, watermark kĩ thuật số... Việc kết nối thì có thể thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại...

Ngoài những kĩ thuật nói trên, nếu nhìn từ thế giới web, chúng ta có thể sử dụng các địa chỉ độc nhất để xác định từng vật, chẳng hạn như địa chỉ IP. Mỗi thiết bị sẽ có một IP riêng biệt không nhầm lẫn. Sự xuất hiện của IPv6 với không gian địa chỉ cực kì rộng lớn sẽ giúp mọi thứ có thể dễ dàng kết nối vào Internet cũng như kết nối với nhau.

Một số thiết bị IoT sẽ phải sử dụng hệ thống điện, chẳng hạn như ổ khóa cửa, trong khi các cảm biến độc lập sẽ sử dụng pin. Các thiết bị này gửi và nhận lượng nhỏ thông tin liên tục hoặc định kỳ. Do đó, tuổi thọ pin của một thiết bị IoT có thể dao động từ 1,5 năm đến một thập kỷ. Một nhà sản xuất thiết bị IoT, Insteon, sử dụng cả 2 cách thức giao tiếp là radio và hệ thống điện. Việc sử dụng cả 2 cách thức giao tiếp này sẽ giúp thiết bị IoT gia tăng độ tin cậy.

Một trong những vấn đề với IoT đó là khả năng tạo ra một ứng dụng IoT nhanh chóng. Để khắc phục, hiện nay nhiều hãng, công ty, tổ chức trên thế giới đang nghiên cứu các nền tảng giúp xây dựng nhanh ứng dụng dành cho IoT. Đại học British Columbia ở Canada hiện đang tập trung vào một bộ toolkit cho phép phát triển phần mềm IoT chỉ bằng các công nghệ/tiêu chuẩn Web cũng như giao thức phổ biến. Công ty như ioBridge thì cung cấp giải pháp kết nối và điều khiển hầu như bất kì thiết bị nào có khả năng kết nối Internet, kể cả đèn bàn, quạt máy...

(bài viết có tổng hợp và tham khảo dữ liệu từ nhiều nguồn khách nhau)

IoT - internet of Things là gì? Tại sao nó sẽ trở thành xu hướng của tương lai?

Tìm hiểu về Internet of things (IOT) là gì?