Internet of Thing: Những điều cần biết

Internet đang bước sang kỷ nguyên mới trên cơ sở các công nghệ nền tảng có những bước phát triển vượt bậc. Cùng PC World VN nhập môn khái niệm rất mới này.

Trong nhiều bài viết trên PC World VN, chắc chắn bạn đã từng đọc thấy những câu chuyện về ngôi nhà thông minh, nơi các máy nướng bánh có thể “giao tiếp” với máy hút khói. Nhưng chúng kết nối với nhau bằng cách nào? Khi nào nó sẽ trở thành xu hướng chủ đạo trong cuộc sống và thực sự trở nên hữu ích? Những câu hỏi thường gặp mà chúng tôi giải thích dưới đây sẽ giúp bạn có cái nhìn tổng quát nhất về khái niệm này.

Internet of Things là gì?

Cho đến nay, vẫn chưa có một định nghĩa chính xác nào về cụm từ Internet of Things (IoT) - Vật dụng kết nối Internet. Nhưng thật ra, vẫn có những cách để xác định liệu một thứ gì đó có phải là một phần của IoT hay không Hãy đặt ra những câu hỏi sau: Liệu một sản phẩm của một nhà sản xuất nào đó có hoạt động tương thích với sản phẩm của một nhà cung cấp khác không? Liệu một bộ khóa cửa thông minh của hãng này có thể giao tiếp với công tắc đèn thông minh của hãng khác, hoặc tất cả những thứ đó có thể kết nối với bộ cảm biến nhiệt đến từ một hãng sản xuất khác nữa?

Để dễ hiểu hơn, hãy thử tưởng tượng về hệ thống sau: Khi bạn đến gần cửa trước của ngôi nhà, một bộ điều khiển từ xa được tích hợp vào chìa khóa sẽ mở cửa. Thông điệp phát ra từ ổ khóa sẽ khiến đèn hành lang bật sáng. Hệ thống điều khiển nhiệt trong nhà vốn đang hoạt động ở chế độ tiết kiệm điện (hoặc tắt hẳn), sẽ điều chỉnh nhiệt độ ở mức thoải mái nhất. Tất cả mọi thứ đều hoạt động nhịp nhàng như một buổi hòa nhạc. Theo đó, định nghĩa này hoàn toàn giống với mô tả của Paul Williamson, Giám đốc về công nghệ dây công suất thấp của nhà sản xuất chíp bán dẫn CSR: "Internet of Things thực sự là sự phối hợp nhịp nhàng giữa nhiều thiết bị với nhau".

Điều gì có thể làm cho Internet of Thing có thể biến đổi theo hoàn cảnh?

Chỉ trong một từ: Cảm biến. Nhiều thiết bị IoT có các loại cảm biến có thể ghi nhận sự thay đổi nhiệt độ, ánh sáng, áp lực, âm thanh và chuyển động. Những thứ đó cũng tương tự như đôi mắt và đôi tai của bạn với những gì đang xảy ra trên thế giới.

Trước khi nói về những gì các cảm biến này làm được, chúng ta hãy mô tả chúng. Các cảm biến này là thuộc danh mục các thiết bị hệ thống vi cơ điện tử (Microelectromechanical System - MEMS) và được sản xuất tương tự như việc làm ra các bộ vi xử lý, thông qua một quá trình in thạch bản. Các cảm biến này có thể kết hợp với một mạch ứng dụng tích hợp cụ thể hoặc một ASIC. Đây là một mạch với khả năng lập trình hạn chế về và được điều khiển để làm một thứ gì đó cụ thể. Nó cũng có thể được kết hợp với bộ vi xử lý và có thể gắn liền với radio không dây cho truyền thông.

Một ví dụ về cách mà IoT làm việc?

Hãy tưởng tượng: Bạn đang đi nghỉ và để nhà trống. Một cảm biến độ ẩm sẽ phát hiện nước trên sàn tầng hầm. Cảm biến đó được xử lý bởi một ứng dụng - vốn cũng nhận được báo cáo khác từ cảm biến nhiệt độ phát hiện dòng chảy của nước trong đường ống nước chính (khi nước chảy, nó mất đi nhiệt và làm giảm nhiệt độ).

Cả 2 cảm biến đó đều phát hiện ra những dấu hiệu bất thường đáng quan tâm. Tỉ lệ nước rò rỉ cao có thể là dấu hiệu của việc hư hại ống dẫn, sẽ khiến các van nước tự độn ngắt. Lưu lượng nước nhỏ có thể do nhà vệ sinh bị rò rỉ, hoặc do nhà bạn vừa trải qua trận mưa lớn. Trong cả hai trường hợp, bạn đều nhận được tin nhắn tự động mô tả lại những phát hiện đó.

Và đây là cách bạn điều tra về những trường hợp đó. Thông qua một ứng dụng di động, bạn sẽ có hai mã khóa dùng một lần để mở khóa cửa trước, một cho hàng xóm và một cho một thợ sửa ống nước. Khi cánh cửa được mở khóa, một cảnh báo văn bản sẽ được gởi đến bạn về những người vừa sử dụng mã để vào nhà. Việc luôn luôn theo dõi và thấu hiểu chính căn nhà của bạn chính là lợi ích lớn nhất của IoT.

Cảm biến của IoT hoạt động thế nào ở không gian công cộng?

Ở những bãi đậu xe công cộng của những nước phát triển. Công nghệ được thực hiện bởi hãng Streetline có thể phát hiện và thông báo cho tài xế biết vị trí đậu gần đó. Tài xế đang tìm kiếm chỗ đậu xe có thể sử dụng ứng dụng trên smartphone của hãng này để dò các điểm đậu xe đang trống, hoặc được thông báo khi nào xuất hiện chỗ trống gần đó.

Ở các khu vực công cộng, một chiếc smartphone có thể sẽ rất hữu ích. Ở Boston, khi người ta lái xe xuống đường, cảm biến gia tốc của điện thoại sẽ bắt đầu theo dõi. Cám biến này sẽ theo dõi chính xác các hoạt động tăng - giảm tốc độ khi lái xe của chủ nhân, và trở thành một công cụ giám sát hành trình. Đó là một cách rất mới để sử dụng chiếc smartphone của bạn.

Bạn có muốn phòng tắm "nói chuyện" được với chiếc tủ lạnh?

IoT mở ra rất nhiều cơ hội cho các nhà lập trình ứng dụng. Hãy bắt đầu với một chiếc tủ lạnh thông minh. Bạn mua từ cửa hàng tạp hóa trực tuyến và họ đã gửi hàng đến tận nhà bạn. Một lợi thế rất lớn của lĩnh vực này là các cửa hàng thực phẩm và các nhà sản xuất thực phẩm có thể thêm các thẻ RFID vào những sản phẩm được bán ra của họ. Tủ lạnh thông minh sẽ biết những gì đang có bên trong nó thông qua các kệ chứa có cảm biến cân nặng và giao tiếp với các thẻ RFID đó để biết ngày hết hạn của thực phẩm. Nó cũng có thể giúp bạn giữ một danh sách mua hàng, tự động đặt hàng và cung cấp thông tin dinh dưỡng.

Ví dụ, giả sử khi bạn quyết định lấy một que kem ngon lành ra khỏi tủ đông. Khi điều đó xảy ra, một loa không dây kết nối với tủ lạnh sẽ thông báo lớn: "Hãy xem xét lại lựa chọn này. Theo yêu cầu của bạn, đây là thứ có thể ảnh hưởng đến trọng lượng và chỉ số đo hình thể của bạn". Loa không dây này sẽ có kết nối với cái cân thông minh mà bạn đặt trong phòng tắm. Tất nhiên, cái cân đó ko kết nối trực tiếp với tủ lạnh, mà giao tiếp với ứng dụng trung gian có nhiệm vụ thu thập, liên kết và đánh giá dữ liệu. Kết hợp cái cân với tủ lạnh nghe có vẻ ngớ ngẩn, nhưng lại là đặc điểm lớn của IoT: Mọi thứ đều có thể kết nối và tạo ra những chức năng mới.

Các thiết bị IoT giao tiếp với nhau như thế nào?

Một thiết bị IoT sẽ có bộ phận phát sóng không dây để có thể gửi và nhận thông tin liên lạc. Giao thức không dây IoT được thiết kế để thực hiện một số dịch vụ cơ bản: vận hành trên điện năng thấp, sử dụng băng thông thấp và làm việc trên một mạng lưới. Một số thứ được thực hiện trên băng tần 2,4 GHz hoặc Wi-Fi và Bluetooth, và các tần số phụ GHz. Các tần số phụ GHz bao gồm 868 và 915 MHz, có thể có lợi thế ít can thiệp.

Vì sao điện năng và băng thông thấp lại quan trọng với IoT?

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.

Vai trò của Bluetooth trong IoT?

Công nghệ Bluetooth Low Energy thích hợp với công nghệ thiết bị đeo người, bởi sự giới hạn kết nối khiến nó không phù hợp với diện rộng của các vật dụng IoT. Nhưng vào đầu năm 2014, CSR, một hãng sản xuất chất bán dẫn, đã công bố một giao thức kết nối Bluetooth mới có thể kết nối với hàng ngàn thứ.

Việc Bluetooth có mặt khắp trong các thiết bị di động, kết hợp với công nghệ Bluetooth mới sẽ tạo ra một nền tảng vô cùng có lợi cho IoT. Nếu trong phạm vi của căn nhà, Bluetooth sẽ biến chiếc smartphone thành một trung tâm điều khiển. Mặt khác, nếu bạn rời xa nhà, như đi làm chẳng hạn, thì công nghệ này là hoàn toàn vô dụng.

Theo Computerworld