Hiện nay các máy móc trong nhà có thể được điều khiển từ xa vì có nối kết mạng. Công nghệ này sẽ tiến xa hơn nữa, với mong muốn mọi vật đều nối kết mạng. Ngành công nghệ này được gọi là Internet of Things (viết tắt là IoT), tạm dịch là mạng vạn vật.
IoT là gì?
Ông Kevin Ashton, giám đốc điều hành của trung tâm Auto-ID thuộc Đại Học MIT, là người đầu tiên dùng chữ “Internet of Things” trong một buổi thuyết trình tại công ty Procter & Gamble vào năm 1999.
Ông phát biểu: “Nếu chúng ta có máy tính mà biết hết những gì cần biết của mọi vật – dùng dữ liệu thu nhặt được không cần sự giúp đỡ của chúng ta – chúng ta có thể theo dõi và kiểm điểm mọi vật, và giảm rất nhiều sự lãng phí, sự mất mát cũng như giá thành. Chúng ta sẽ biết chừng nào các vật thể cần phải thay, sửa hay thu hồi và chúng là còn tốt hay đã quá thời hạn ưu điểm.”
Viễn ảnh được đặt ra là vạn vật đều được nối mạng và trao đổi thông tin với nhau một cách tự động. Trong một bài nói chuyện trên TEDx, Tiến Sĩ John Barrett, giám đốc của Academic Studies at the Nimbus Center for Embedded Systems Research thuộc Cork Institute of Technology bên Ireland, đã bàn tới chuyện một cái ghế ngồi có nối mạng làm cho ông biết ai đã ngồi ghế đó, trong bao lâu và vào thời điểm nào mặc dù ông có thể ở xa nửa vòng trái đất.
Vấn đề chính của IoT là mọi sự sẽ được tự động hóa, không cần có sự can thiệp của con người. Vì khi có người nhúng tay vào thì có nhiều vấn đề liên quan đến bản chất của con người: quên không cho dữ liệu vào, cho vào sai hay thiếu.
IoT hoạt động ra sao
Có bốn thành phần cần thiết để có thể được một hệ thống IoT, đó là sự định danh (identification), bộ cảm nhận, truyền thông không dây và bộ nền tảng (platform).
-Định danh bằng địa chỉ IPv6: Khi bạn gửi điện thư thì yếu tố cần biết là gửi đi đâu. Trong công nghệ thông tin thì dạng địa chỉ thường dùng là IPv4 (Internet Protocol version 4, tạm dịch Giao thức Internet phiên bản số 4). Một địa chỉ dưới dạng IPv4 có 32 bít. Tổng cộng tất cả có khoảng 4.3 tỷ địa chỉ khác nhau. Nhưng vì mạng thông tin toàn cầu phát triển quá nhanh nên IPv4 đã đến lúc hết chỗ.
Phiên bản mới là IPv6 đã có từ lâu nhưng dần dần mới được dùng. Một địa chỉ IPv6 có tới 128 bít. Trên nguyên tắc có thể có tới 2 lũy thừa 128 địa chỉ khác nhau, hay là khoảng 3.4 nhân với 10 lũy thừa 38. Số này rất lớn, không thể nào dùng hết được. Người ta ước tính là nếu mỗi một vật trên trái đất được gán cho một địa chỉ IPv6 thì số địa chỉ vẫn còn dư rất nhiều. Vì vậy công nghệ IoT dùng địa chỉ IPv6 để gán cho mỗi một vật một số định danh duy nhất.
-Bộ cảm biến (sensor): Tùy theo áp dụng, bộ cảm biến có thể đo hay biết nhiều dữ kiện ở chung quanh: Cường độ ánh sáng, chuyển động, gia tốc, nhiệt độ, độ ẩm, tiếng động, hóa chất, lực và từ trường. Vấn đề ở đây là phải có bộ cảm biến nhỏ và rẻ tiền.
-Truyền thông không dây (wireless communication): Sau khi đã có những dữ liệu thì phải dùng những hệ thống truyền thông không dây để truyền đi. Có nhiều hệ thống truyền thông không dây, tùy vào nhiều yếu tố như chu vi hoạt động, vị trí các dụng cụ, sự tiêu thụ năng lượng và giá thành mà chọn những hệ thống khác nhau. Có những hệ thống truyền thông không dây như Bluetooth, Wi-Fi hay mạng lưới Diện Rộng Năng Lượng Thấp (Low Power Wide Area).
Vì những bộ cảm biến càng ngày càng nhỏ, không thể có pin điện lớn được nên phải dùng rất ít điện, càng ít càng tốt. Vì vậy Low Power Wide Area rất là quan trọng và nhiều công ty đang ráo riết nghiên cứu về ngành này.
-Bộ nền tảng (platform): Tất cả dữ liệu truyền qua hệ thống không dây tới một chỗ gọi là bộ nền tảng (platform), nơi này là bộ não cũa một hệ thống IoT. Bộ nền tảng tập trung tất cả các dữ liệu thu thập được của các vật thể trong hệ thống qua mạng lưới không dây, giúp các vật thể giao dịch với nhau và dùng những phần mềm trong máy để có những quyết định tốt cho mọi vật.
Sự hữu ích của IoT
Nói chung thì công nghệ IoT giúp cho con người theo dõi và kiểm soát những hoạt động và tình trạng của mọi vật cũng như môi trường chung quanh. Dùng số dữ liệu khổng lồ thu nhận được, người ta có thể làm cho mọi hoạt động hữu hiệu hơn, làm giảm ô nhiễm và dùng ít năng lượng hơn. Sau đây là một vài thí dụ về sự lợi ích của IoT.
-Kỹ nghệ: Trong những cơ xưởng, công nghệ IoT có thể giúp công nhân viên được an toàn hơn bằng cách đeo vào người những bộ cảm biến để báo hiệu khi có gì nguy hiểm sắp xảy đến như hóa chất độc hại.
Ban giám đốc còn có thể dùng công nghệ IoT để hiểu biết một cách tường tận sự vận chuyển của hàng hóa và sau đó có thể thay đổi để làm cho hữu hiệu hơn và giảm phí tổn.
-Y khoa: Dùng công nghệ IoT một người có thể gắn vào mình nhiều bộ cảm biến để luôn luôn theo dõi nhịp tim đập, huyết áp hay lượng đường trong máu và truyền thông tin ấy lên bộ nền tảng. Nếu có triệu chứng gì bất thường bộ nền tảng sẽ biết ngay và đồng thời loan báo tới bệnh viện, bác sĩ và xe cứu thương để có những hành động cứu cấp kịp thời giúp cho người đó khỏi bị nguy hiểm đến tánh mạng.
-Nông nghiệp: Người nuôi bò dùng công nghệ IoT gắn lên mỗi con bò một số bộ cảm biến để theo dõi bầy bò. Như vậy người ấy không phải xem từng con mà chỉ cần nhìn vào màn hình của máy tính là thấy hết những thông tin cần biết của tất cả các con bò. Nếu có gì bất thường máy tính sẽ cho biết ngay.
Sự nguy hiểm của IoT
-Sự quá tải của dữ liệu: Có nhiều dữ liệu quá cũng có thể không tốt. Như thí dụ ở đầu bài, bạn có muốn biết rõ ai ngồi ở ghế vào bất cứ lúc nào không, những dữ liệu có khi không cần thiết và làm lu mờ những điều cần biết.
-Riêng tư: Nếu càng nhiều dữ liệu được chia sẻ trên mạng thì vấn đề riêng tư càng khó có thể kiểm soát được. Thí dụ bạn có muốn mọi người biết tình trạng sức khỏe của bạn không?
-Bảo mật: Càng nhiều vật thể nối mạng thì càng có nhiều lỗ hổng để tin tặc đột nhập vào mạng lưới. Cho đến nay vấn đề bảo mật của công nghệ IoT vẫn chưa được giải quyết thỏa đáng.
Công nghệ IoT trong tương lai
Hiện nay công nghệ IoT chỉ được coi như mới ở giai đoạn đầu. Giá thành của bộ cảm biến và các thiết bị không dây càng ngày càng rẻ nên càng có nhiều vật thể được gắn bộ cảm biến và nối mạng. Theo một báo cáo của Gartner thì tới năm 2020 công nghệ IoT sẽ sinh ra lợi tới $1.9 ngàn tỷ.
—————–
Nguồn tài liệu: www.cognizant.com, www.ibm.com, www.att.com, www.aig.com