Internet vạn vật cần các chuẩn mở

Việc đưa internet vạn vật vào cuộc sống đang có xu hướng chuyển từ công nghệ sang ý tưởng nếu chúng ta dung nhập một cách chính xác. Kiến trúc hệ thống không đồng nhất chính là minh chứng.

Thế hệ cộng nghệ điện toán và kết nối internet kế tiếp được tổ hợp thành khái niệm “điện toán kết nối” hứa hẹn sẽ đưa loài người tiến gần thêm một bước trong việc hiện thực xã hội hóa Internet – Internet of Things (IoT). Nhưng trước hết chúng ta cần cải tiến rất nhiều các giao thức kết nối, các quy trình chung, giao diện lập trình cũng như đẩy mạnh các công cụ để giải quyết những rào cản giữa các nền tảng đa dạng hiện có của máy tính, thiết bị và hệ điều hành.

Nếu nỗ lực này không thành hiện thực, thì viễn cảnh của IoT sẽ trở nên xa vời, nó sẽ không khác gì hơn một mớ các thiết bị rời rạc và lộn xộn thuộc về những cộng đồng người dùng riêng biệt.

Khái niệm IoT hiểu một cách đơn giản là mô tả sự kết nối của rất rất nhiều các thiết bị hay nói chung là vật thể (things) xung quanh chúng ta trong một mạng lưới như mạng Internet mà hàng ngày chúng ta vẫn sử dụng. Và tất cả các thiết bị này đều được quản lý, kiểm soát thông qua kết nối không dây. Tổ chức ABI Research ước tính số lượng các thiết bị có kết nối không dây truy cập internet sẽ đạt tới hơn 30 tỷ vào cuối thập kỷ này. Gartne Group dự đoán vào năm 2020, giá trị tổng hợp và lợi ích kinh tế của IoT sẽ vượt quá 19 tỷ tỷ USD.

Hay nói cách khác, IoT là thuật ngữ dùng để mô tả các đối tượng có thể nhận biết được và sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối như internet. Cụm từ này được khoa học gia Kevin Ashton đưa ra vào năm 1999. Vào thời điểm đó, Ashton từng cho rằng " máy tính và hệ quả là Internet - phụ thuộc gần như hoàn toàn vào con người để truyền tải dữ liệu. Hầu hết tất cả trong số 50 petabyte dữ liệu đang có trên Internet (vào thời điểm đó) đều được ghi lại hoặc tạo ra bởi con người". Con người chính là nhân tố quyết định trong thế giới Internet hiện nay, nhưng con người lại có nhược điểm là chỉ có thời gian hạn chế, khả năng tập trung và độ chính xác cũng ở mức thấp so với máy móc. Và đây là một vấn đề lớn.

Internet ngày nay là một tập hợp vô cùng rộng lớn của máy tính và các thiết bị điện toán kết nối internet. Hiện giờ chủ yếu người dùng gõ văn bản, xây dựng cơ sở dữ liệu, chụp ảnh và tải ảnh lên mạng. Song cũng theo Kevin Ashton, vào năm 2020, sẽ có hàng trăm triệu thiết bị kết nối với mạng toàn cầu và sử dụng các dữ liệu do chính các thiết bị khác tạo ra hay còn gọi là phương thức kết nối trực tiếp giữa máy với máy M2M (machine-to-machine). Điều này có thể thực hiện được nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của thị trường hệ thống nhúng.

Theo báo cáo của HIS: hầu hết các thiết bị kết nối internet đều của các ngành công nghiệp và người dùng cuối.

Internet of Things sẽ làm thay đổi thế giới trong tương lai là điều tất yếu. Bằng cách loại bỏ việc phụ thuộc vào dữ liệu ban đầu tạo ra bởi con người cũng như cách thức định hướng thông tin phụ thuộc, IoT sẽ trở thành một thực thể tự động tổ chức cực kỳ hiệu quả xử lý hầu hết các tác vụ “lỉnh kỉnh” hiện thời và cho phép con người tập trung hơn vào ý tưởng. Tuy nhiên để làm được điều này, việc kết nối phải hoàn thiện trên nhiều cấp độ từ phần cứng đến phần mềm. Phần cứng bao gồm các nền tảng vật lý của các thiết bị cấu thành IoT phải có cách kết nối nhuần nhuyễn và phương thức liên kết từ thiết bị đến thiết bị hoặc từ thiết bị đến với điện toán đám mây và ngược lại.

Dấu hiệu tích cực đã tới trên phương diện phần cứng. Hiện giờ một kiến trúc điện toán hệ thống mới đang nổi lên như là một tiêu chuẩn dành cho kết nối trong doanh nghiệp tương lai – Kiến Trúc Hệ Thống Không Đồng Nhất (HSA). Kiến trúc này với các công cụ lập trình phù hợp cho phép các bộ vi xử lý cũng như các thành tố khác của thiết bị điện toán làm việc “hòa hợp” được với nhau. Thiết kế không đồng nhất này kết hợp đồ họa và các công cụ tính toán để mang tới hiệu suất nhanh hơn và hiển thị hình ảnh tốt hơn với mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn nhiều so với trước. Nó làm điều này bằng cách kết hợp những xử lý liên tục của CPU máy tính thông thường với khả năng xử lý song song của các chíp xử lý đồ họa (GPU) để tối ưu hóa bộ xử lý tín hiệu số (DSP) và các công cụ gia tốc hiệu suất khác thông qua băng thông cao tốc chia sẻ truy cập bộ nhớ. Kết quả khi các cấu phần của thiết bị điện toán khác nhau làm việc với nhau trơn tru sẽ mang lại hiệu quả cao hơn nhiều.

Tổ chức Heterogeneous System Architecture Foundation là một liên minh các nhà sản xuất hàng đầu trong lĩnh vực máy tính như AMD, ARM, Imagination Technologies, LG Electronics, Mediatek, Oracle, Qualcomm, Samsung, Texas Instruments và hơn 40 doanh nghiệp khác cùng với nhiều học viện nghiên cứu , trong đó có cả Northeastern University. Tổ chức này mong muốn tạo ra những kiến trúc máy tính mới hiệu quả hơn. Bên cạnh hiệu suất làm việc, một đặc tính then chốt của nó là sự kết nối rộng khắp linh hoạt với hàng loạt thiết bị điện toán khác. Các ứng dụng được viết bằng công cụ lập trình của HAS sẽ dễ dàng chạy được trên nhiều nền tảng khác nhau, phần nào đạt được tiêu chí “lập trình một lần, chạy được (hầu) khắp mọi nơi”. Điều này sẽ thúc đẩy khả năng tương thích của hàng loạt ứng dụng trong Internet of Things.

Kiến trúc HSA hiện giờ khá phổ biến trong các thiết kế chíp vi xử lý của các APU đời mới nhất. Lần đầu tiên trong ngành công nghiệp máy tính, AMD đã sử dụng kiến trúc HSA để “hòa hợp” các dạng lõi xử lý khác nhau của CPU và GPU trong một chíp silicon duy nhất để cho phép đồng bộ hoạt động của cả hai loại vi xử lý nói trên bằng cách sử dụng việc xếp hàng không đồng nhất (hQ) và chia sẻ tổng thể RAM cùng các dữ liệu có truy cập bộ nhớ thống nhất khác (hUMA). Bằng cách kết hợp HSA, các APU là nền tảng điện toán tiên tiến nhất trên thị trường hiện nay và mở ra một con đường mới cho ngành công nghiệp công nghệ.

Nền tảng không đồng nhất đang nổi lên trong mọi lĩnh vực máy tính, từ các máy tính và máy chủ hiệu năng cao cho đến máy tính bảng, điện thoại di động và các thiết bị nhúng. Với việc tăng cường hiệu quả xử lý và tạo điều kiện cho khả năng xử lý mới, thế hệ chíp này có thể nói đã mạnh mẽ đưa sự cách tân sáng tạo vào kỷ nguyên tiếp theo của kiến trúc hệ thống máy tính. Hay nói cách khác, đây chính là những thành viên ban đầu của 30 tỷ thiết bị IoT vào năm 2020.

Anh Anh