1/ IoT là gì?
IoT, viết tắt của Internet of Things, nghĩa là Internet vạn vật, một hệ thống các thiết bị tính toán, máy móc cơ khí và kỹ thuật số hoặc con người có liên quan với nhau và khả năng truyền dữ liệu qua mạng mà không yêu cầu sự tương tác giữa con người với máy tính.
2/ Cấu trúc hệ thống IoT
Một hệ thống IoT sẽ bao gồm 4 thành phần chính bao gồm: Thiết bị (Things), trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng (Network and Cloud), bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers).
Các yêu cầu của một hệ thống IoT
Các yêu cầu để có thể trở thiết lập một IoT sẽ rất cao và khắt khe với các tiêu chí như sau:
- Có kết nối dựa trên sự nhận diện: Các đồ vật, máy móc, thiết bị thường gọi chung là “Things” phải có tên hay địa chỉ IP riêng biệt. Hệ thống IoT cần hỗ trợ các kết nối giữa các “Things” và kết nối được thiết lập dựa trên định danh IP của Things.
- Khả năng quản lý: Hệ thống IoT làm việc tự động mà không cần sự tham gia người, vì thế chúng cần phải hỗ trợ tính năng quản lý các “Things” để đảm bảo mạng lưới hoạt động bình thường.
- Khả năng bảo mật: Vì trong IoT có rất nhiều “Things” sẽ được kết nối với nhau, làm tăng mối nguy trong bảo mật như lộ thông tin, xác thực sai, sai lệch dữ liệu,... Bên cạnh đó, các “Things” trong hệ thống có thể thuộc nhiều chủ sở hữu khác nhau và chứa thông tin cá nhân của họ. Vì thế, các hệ thống IoT cần bảo vệ sự riêng tư trong quá trình truyền dữ liệu, tập hợp, lưu trữ, khai thác và xử lý.
- Dịch vụ thỏa thuận: Dịch vụ này để có thể được cung cấp bằng cách thu thập, giao tiếp và xử lý tự động các dữ liệu giữa các “Things” dựa trên các quy tắc được thiết lập bởi người vận hành hoặc tùy chỉnh bởi người dùng.
- Khả năng cộng tác: Khả năng này cho phép hệ thống IoT có khả năng tương tác qua lại giữa các mạng lưới và Things một cách dễ dàng.
- Khả năng tự quản của mạng lưới: Bao gồm tự quản lý, tự cấu hình, tự khắc phục lỗi, tự tối ưu hóa, tự có cơ chế bảo vệ,... để mạng lưới có thể thích ứng với các tên miền ứng dụng, môi trường truyền thông và nhiều loại thiết bị khác nhau,…
- Các khả năng dựa vào vị trí (location – based capabilities): Hệ thống IoT có thể biết và theo dõi vị trí một cách tự động. Các dịch vụ dựa trên vị trí này có thể bị hạn chế bởi luật pháp hay quy định, và phải tuân thủ các yêu cầu an ninh.
- Khởi động và sử dụng: Hệ thống IoT bắt buộc các “Things” phải được khởi động và sử dụng một cách dễ dàng và tiện dụng.
3/ Các đặc trưng cơ bản của IoT
Hệ thống IoT sẽ bao gồm các đặc trưng như sau:
- Không đồng nhất: Các thiết bị trong IoT thường không đồng nhất vì sở hữu phần cứng, cũng như hệ thống khác nhau và có thể tương tác với nhau nhờ vào sự liên kết của các hệ thống.
- Kết nối liên thông (Interconnectivity): Đối với hệ thống IoT, các vật dụng, thiết bị đa dạng đều có thể kết nối với nhau thông qua mạng lưới thông tin và cơ sở hạ tầng liên lạc tổng thể.
- Dịch vụ liên quan đến “Things”: Hệ thống IoT có khả năng cung cấp các dịch vụ liên quan đến “Things” chẳng hạn như bảo vệ sự riêng tư và nhất quán giữa thiết bị vật lý (Physical Thing) và phần mềm (Virtual Thing).
- Có quy mô lớn: Số lượng rất lớn các thiết bị, máy móc sẽ được quản lý và giao tiếp với nhau với quy mô lớn hơn nhiều so với số lượng máy tính kết nối Internet hiện nay. Số lượng thông tin được truyền bởi các thiết bị sẽ lớn hơn nhiều so với con người thực hiện.
- Có thể thay đổi linh hoạt: Các trạng thái của các thiết bị điện tử, máy móc có thể tự động thay đổi như tắt và bật, kết nối hoặc ngắt, truy xuất vị trí,…
4/ Ưu và nhược điểm của IoT
Ưu và nhược điểm của IoT
Internet vạn vật IoT cũng tồn tại hai mặt ưu và nhược điểm như sau:
Ưu điểm
- Truy cập thông tin từ mọi lúc, mọi nơi trên mọi thiết bị.
- Cải thiện việc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử được kết nối.
- Chuyển dữ liệu qua mạng Internet giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc.
- Tự động hóa các nhiệm vụ giúp cải thiện chất lượng dịch vụ của doanh nghiệp.
Nhược điểm
- Khi nhiều thiết bị được kết nối và nhiều thông tin được chia sẻ giữa các thiết bị, có thể lấy cắp thông tin bí mật.
- Các doanh nghiệp có thể phải đối phó với số lượng lớn thiết bị IoT và việc thu thập và quản lý dữ liệu từ các thiết bị đó sẽ là một thách thức.
- Nếu có lỗi trong hệ thống, có khả năng mọi thiết bị được kết nối sẽ bị hỏng.
- Vì không có tiêu chuẩn quốc tế về khả năng tương thích cho IoT, rất khó để các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau giao tiếp với nhau.
5/ Ứng dụng IOT trong công nghiệp
IoT công nghiệp (IIoT) kết hợp máy móc, điện toán đám mây, phân tích và con người lại với nhau để cải thiện năng suất và hiệu năng của các quy trình công nghiệp. Với IIoT, các công ty công nghiệp có thể số hóa quy trình, chuyển đổi mô hình kinh doanh cũng như cải thiện hiệu suất và năng suất, đồng thời xả thải ít hơn. Các công ty cần vốn đầu tư cao này (hoạt động trong nhiều ngành, như sản xuất, năng lượng, nông nghiệp, vận tải và dịch vụ chung) đang phát triển các dự án IoT kết nối hàng tỷ thiết bị và cung cấp giá trị trên nhiều trường hợp sử dụng. Các trường hợp này bao gồm phân tích bảo trì và chất lượng mang tính dự đoán, giám sát hiện trạng tài sản và tối ưu hóa quy trình.
Một cơ sở công nghiệp điển hình có hàng nghìn cảm biến tạo dữ liệu. Ví dụ: nhờ IIoT, các nhà sản xuất có thể kết hợp dữ liệu máy từ nhà máy, dây chuyền đơn lẻ hoặc mạng lưới địa điểm (như nhà máy sản xuất, cơ sở lắp ráp và nhà máy luyện tinh) để chủ động cải thiện hiệu suất bằng cách xác định các lỗ hổng, sai sót và trở ngại tiềm ẩn trong quy trình sản xuất cũng như sự cố về chất lượng trước khi chúng xảy ra. Việc kết hợp dữ liệu từ mạng lưới các địa điểm cũng có thể giúp kiểm soát luồng vật liệu hiệu quả hơn, sớm phát hiện, xác định và loại bỏ các trở ngại trong việc sản xuất hoặc cung ứng, đồng thời tối đa hóa hoạt động của máy móc và thiết bị trong tất cả các cơ sở.
Chất lượng dự đoán:
Hoạt động phân tích chất lượng mang tính dự đoán trích xuất thông tin chi tiết có ích từ nguồn dữ liệu công nghiệp như thiết bị sản xuất, tình trạng môi trường và quan sát từ con người để tối ưu hóa chất lượng kết quả của nhà máy. Với IoT, nhà sản xuất công nghiệp có thể xây dựng mô hình chất lượng mang tính dự đoán giúp họ xây dựng sản phẩm tốt hơn. Sản phẩm với chất lượng cao hơn làm tăng mức độ hài lòng của khách hàng và giảm tình trạng thu hồi sản phẩm.
Giám sát hiện trạng:
Hoạt động giám sát hiện trạng tài sản thu thập tình trạng máy móc và thiết bị để xác định hiệu năng của tài sản. Với IoT, bạn có thể thu thập tất cả dữ liệu IoT, chẳng hạn như nhiệt độ, mức độ rung và mã lỗi chỉ ra liệu thiết bị có đang vận hành tối ưu hay không. Với khả năng hiển thị được tăng cường này, bạn có thể tối đa hóa hoạt động sử dụng và đầu tư cho tài sản của mình.
Bảo trì dự đoán:
Hoạt động phân tích bảo trì dự đoán thu thập tình trạng của thiết bị công nghiệp nhằm xác định hư hỏng tiềm ẩn trước khi chúng ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất. Từ đó, bạn có thể tăng tuổi thọ thiết bị, mức độ an toàn cho công nhân và khả năng tối ưu hóa chuỗi cung ứng. Với AWS IoT, bạn có thể liên tục giám sát và rút ra tình trạng, trạng thái và hiệu năng của thiết bị để phát hiện sự cố trong thời gian thực.
Mời bạn tham khảo 1 số mẫu thiết bị, dụng cụ, vật tư công nghiệp đang kinh doanh tại QTE TECHNOLOGIES:
