10 công nghệ tất yếu trong tương lai gần

(PCWorldVN) Bạn đã từng nghe đến các công nghệ C-RAN trong mạng SON, WiGig từ kết nối Bluetooth Low Energy và MirrorLink từ những cỗ máy có khả năng học hỏi… Có lẽ sẽ quá xa lạ ở thời điểm hiện tại?

• Bảy công nghệ tương lai đang tiến rất gần
• ARM: nhân tố của công nghệ tương lai
• 10 ý tưởng công nghệ tương lai của Apple

Phương thức giao tiếp D2D

Điện thoại thông minh hiện tại đang trở thành một “nút thắt” quan trọng trong hệ thống mạng. Từ loại thiết bị này đã hình thành nên nhiều phương thức giao tiếp đặc biệt và mang tính cách mạng, trong đó có D2D (Device-to-device communications – giao tiếp từ thiết bị đến thiết bị), còn được gọi là các dịch vụ tầm gần (proximity services). Phương thức giao tiếp này được hình thành trước thực tế người dùng toàn cầu dần chuyển sang sử dụng thiết bị cầm tay và họ không có cách nào để trao đổi thông tin, dữ liệu qua lại giữa thiết bị của mình với thiết bị của những người khác một cách an toàn, tốc độ nhanh, linh hoạt – kể cả các phương thức dựa trên kết nối NFC hay Bluetooth.

Công nghệ giao tiếp D2D cho phép người sử dụng thiết bị hoạt động trên mạng di động thế hệ mới có thể trao đổi dữ liệu dễ dàng với nhau trong khoảng cách gần. Việc gửi dữ liệu như hình ảnh, video… cho bạn bè, người thân qua phương thức này sẽ được thực hiện nhanh chóng mà không phải thông qua mạng dữ liệu di động nữa. D2D đã khắc phục được những nhược điểm về khoảng cách của NFC (4 cm) hay Bluetooth (từ 10 m –100 m tùy phiên bản), mức độ tiêu thụ điện năng rất thấp (tiết kiệm đến 57% năng lượng so với các phương thức giao tiếp khác), có khả năng giao tiếp cùng lúc với nhiều thiết bị, tốc độ truyền tải nhanh và không cần tốn chi phí như khi dùng mạng di động.

Công nghệ LTE Direct mới của Qualcomm cũng hoạt động dựa trên công nghệ D2D có thể cho phép người dùng smartphone có thể giao tiếp được với nhau ở khoảng cách 500m.

Trong thời gian tới, chắc chắn phương thức giao tiếp này sẽ tiếp được cải tiến và phát triển rộng rãi hơn. Ưu điểm lớn nhất của công nghệ này là giúp cho người dùng smartphone tiết kiệm rất nhiều chi phí vì không phải bỏ tiền ra để mua các gói dịch vụ dữ liệu của mạng di động.

Mô hình giao tiếp tầm gần dựa trên công nghệ D2D.

Máy tự học

Bạn đã nghe nhắc đến nhiều các công cụ nhận diện giọng nói, công cụ tự phân tích – thống kê, máy dự đoán tương lai hay trí tuệ nhân tạo… Đó là những chủ đề nóng trong ngành khoa học máy tính hiện đại. Để định nghĩa đầy đủ khái niệm “Máy tự học” (machine learning) có lẽ sẽ cần đến những kiến thức sâu hơn, nhưng bạn chỉ cần hiểu Machine Learning là những chiếc máy tính có thể tự đưa ra những quyết định, sáng kiến mà không cần bất cứ sự yêu cầu, nhập liệu từ phía con người. Các thuật toán để tạo ra những cỗ máy làm được điều này đang dần được hoàn thiện và trong vài năm trở lại đây đã có được những thành quả bước đầu.

Cỗ máy có thể tự học hỏi hiện đang được sử dụng bởi những công cụ như Siri của Apple, Cortana của Microsoft hay Echo của Amazon. Ngoài ra, Machine Learning còn được sử dụng vào các công việc lọc thư rác, công cụ tìm kiếm (search engine), nhận diện khuôn mặt, nhận diện giọng nói… và rất nhiều mục đích khác nữa.

Những Machine Learning hoàn chỉnh trong tương lai sẽ được áp dụng cho các dòng xe hơi thông minh, các trợ lý thông minh trong gia đình, văn phòng hay trên mọi thiết bị cầm tay, thiết bị đeo mà người dùng trên toàn cầu sử dụng.

C-RAN

C-RAN (cloud radio access network – mạng truy cập vô tuyến đám mây) còn được gọi là Centralised-RAN hay Cloud-RAN, là một công nghệ được phát triển bởi Viện Nghiên cứu China Mobile Research Institute. Công nghệ này thực chất là sự kết hợp của điện toán đám mây và mạng dữ liệu di động.

Mạng C-RAN là một bước tiến lớn tiếp theo của thế hệ mạng di động LTE. Thế hệ mạng này dựa trên kiến trúc mới hỗ trợ nhiều dòng dữ liệu trên mạng di động hơn. Việc áp dụng mạng C-RAN là cách dễ dàng nhất để các nhà cung cấp dịch vụ nâng cao cả hiệu suất lẫn tốc độ cho mạng không dây nhờ vào việc áp dụng công nghệ mạng di động ảo.

Công nghệ C-RAN hỗ trợ mạng 2G, 3G, 4G và có thể tích hợp dễ dàng với các mạng di động và chuẩn không dây mới trong tương lai.

Mạng truy cập vô tuyến đám mây sẽ là tương lai của công nghệ di động.

Bluetooth 4.2

Chuẩn Bluetooth Low Energy hiện đang thay đổi thế giới Internet of Things. Phiên bản mới nhất của giao thức sóng vô tuyến tầm ngắn UHF này đã trở thành một phần của cuộc sống số kể từ lúc khái niệm IoT bắt đầu được áp dụng vào thực tế cuộc sống.

Thời gian gần đây, các nhà sản xuất đã bắt đầu áp dụng nhiều hơn chuẩn kết nối này vào các thiết bị IoT để chúng có thể giao tiếp và trao đổi dữ liệu qua lại với nhau mà không cần sự can thiệp, điều khiển của máy tính hay điện thoại. Theo các chuyên gia công nghệ, phiên bản Bluetooth 4.2 hiện đang bắt đầu được áp dụng rộng rãi sẽ đưa thế giới Internet of Things lên một tầm cao mới. Trong đó, thay đổi lớn nhất là các thiết bị, cảm biến tích hợp kết nối mới này chỉ có thể giao tiếp được với một điện thoại thông minh nếu người dùng cho phép. Bên cạnh đó, lưu lượng dữ liệu trao đổi với Bluetooth 4.2 cao gấp 10 lần so với phiên bản cũ, tốc độ truyền tải dữ liệu cũng tăng lên đến 250%. Các thiết bị Bluetooth 4.2 cũng có thể giúp các thiết bị truy cập trực tiếp Internet thông qua chuẩn IPv6.

Ưu điểm lớn nhất của LTE-Advanced là có tốc độ trao đổi dữ liệu rất cao.

LTE-Advanced

Hiện tại, chuẩn truyền tải dữ liệu di động cho điện thoại thông minh là LTE-Advanced, hay còn được biết đến với tên gọi 4G+ hay LTE+ đặc biệt được quan tâm nhờ những ưu việt về tốc độ. Các dịch vụ LTE-Advanced hiện đã được áp dụng tại 45 quốc gia, hầu hết các thiết bị hỗ trợ mạng Category 6 đều có thể đạt được tốc độ truyền tải dữ liệu trên mức 150Mbps và có thể lên đến 300Mbps.

Các chuyên gia trong lĩnh vực nghiên cứu mạng di động thế hệ mới cho biết, 83% các mạng di động LTE-Advanced hỗ trợ được Category 6 và phần lớn đều đạt được mức tốc độ cao nhất là 300Mbps. Hiện tại, một số nhà mạng lớn trên thế giới đang thử nghiệm công nghệ LTE-Advanced với khả năng hỗ trợ tốc độ truyền tải lên đến 450Mbps.

Trong vài năm tới, LTE-Advanced sẽ giúp cho việc xem trực tuyến nội dung độ phân giải siêu cao (chẳng hạn như 4K, thậm chí cao hơn) thông qua Internet mà không còn lo ngại về tốc độ chậm nữa. Hơn nữa, hầu hết các thiết bị di động mới, sắp ra mắt của các hãng như Apple, Samsung, LG, Huawei, Sony, ZTE, HTC và Motorola đều hỗ trợ LTE-Advanced. Hạ tầng mạng sẵn sàng, thiết bị hỗ trợ được bán ra ngày càng nhiều với mức giá hấp dẫn nhờ áp dụng công nghệ mới sẽ là tiền đề để LTE-Advanced được phổ biến và áp dụng rộng rãi trên toàn thế giới.

Những ưu thế của WiGig.

WiGig

Có lẽ bạn đã từng nghe qua thuật ngữ WiGig (Wireless Gigabit Alliance), hay còn được biết đến với tên 802.11ad hay Gigabit Wi-Fi. Đây là một chuẩn truyền tải dữ liệu không dây thế hệ mới có tốc độ nhanh gấp 10 lần so với các mạng Wi-Fi thông thường, có khả năng đạt mức 7Gbps.

Trong thế giới của WiGig, có thể bạn sẽ không cần quan tâm đến sự phát triển, nâng cấp của router vì công nghệ này sẽ kết hợp với phương thức D2D (đã nhắc đến ở trên). WiGig được Intel phát triển dưới sự bảo trợ của Liên minh Wi-Fi (Wi-Fi Alliance), nên công nghệ này đã hội đủ những điều kiện hoàn hảo nhất để phổ biến trong tương lai. Nhất là ở thời điểm mà nhu cầu về xem nội dung chất lượng cao trực tuyến ngày càng cao.

WiGig cũng đang được sử dụng kết hợp với mạng di động 5G trong một mô hình thử nghiệm tại Hàn Quốc dưới sự hợp tác giữa SK Telecom và Intel. Phương thức này thực sự đã phát huy ưu thế ở các tác vụ trao đổi các gói dung lượng cao giữa các thiết bị di động. Việc chuyển đổi qua lại thông minh giữa mạng di động sang WiGig và ngược lại đã giúp cho dữ liệu trao đổi không bị lỗi hay dừng giữa chừng do chất lượng sóng truyền.

Một khi mạng 5G phổ biến, sự kết hợp giữa WiGig và mạng di động sẽ giúp cho các nhu cầu chia sẻ dữ liệu lớn hay xem nội dung trực tuyến không còn bị trở ngại nữa.

Phương phức Graphene bọc Silicon giúp tạo ra pin có thời lượng dùng thực tế rất cao.

Công nghệ pin mới cho thiết bị di động

Có thể nói công nghệ pin là chậm phát triển nhất trong thời gian qua. Hầu hết tất cả pin laptop, điện thoại, máy tính bảng hiện nay đều được trang bị loại pin sạc lithium-ion. Một smartphone có pin dùng lâu nhất hiện nay cũng chỉ đạt mức gần 2 ngày, một khoảng thời gian rất ngắn. Điều này gây trở ngại cho người dùng vì phải thường xuyên sạc máy hoặc mang theo pin dự phòng.

Các nhà khoa học cũng đã có những kết quả sau nhiều năm nghiên cứu nhưng để tìm ra một chuẩn pin mới dung lượng cao hơn, thân thiện với môi trường, giá thành rẻ thì quả thực chưa có phương án nào khả thi.

Phát minh gần đây nhất về việc áp dụng Graphene bọc Silicon (graphene-coated silicon) giúp cho pin có thời lượng cao hơn đã khiến cho chúng ta tin tưởng về một tương lai dùng smartphone không lo nghĩ đến ổ cắm điện nữa. Tuy nhiên, vấn đề còn lại là làm thế nào để giảm thời gian nạp điện cho pin sử dụng công nghệ này, vì với một viên pin cùng mức dung lượng thì thời gian sạc đầy cho pin dùng công nghệ Graphene bọc Silicon sẽ dài gấp đôi.

Nguyên liệu Graphene sẽ thay đổi thế giới công nghệ mãi mãi.

Nguyên liệu Graphene

Với ưu điểm là có thể tạo nên được những sản phẩm có độ mỏng cao, có được độ bền, chắc chắn, linh hoạt, chịu được nhiệt độ cao và dẫn điện tốt hơn đồng, Graphene hiện đang được áp dụng ngày càng nhiều vào các sản phẩm công nghệ cao.

Graphen hay graphene là tấm phẳng dày bằng một lớp nguyên tử cacbon với liên kết lai hóa (sp2) tạo thành dàn tinh thể hình tổ ong. Tên gọi của nó được ghép từ “graphit” (than chì) và hậu tố "-en" (tiếng Anh là "-ene"); trong đó than chì là do nhiều tấm graphen ghép lại.

Graphene được gọi “chất liệu thần kỳ” (miracle material) của thế kỷ 21, nhưng ít ai nghĩ rằng có thể áp dụng được nguyên liệu này vào việc sản xuất thiết bị điện tử. Tuy nhiên, gần đây Graphene đang dần được áp dụng nhiều hơn vào sản xuất điện thoại (chẳng hạn như LG G Flex), cảm biến, thẻ RFID, thiết bị đeo… giúp chúng ta kỳ vọng về những thiết bị có độ bền cao, thiết kế đẹp và đa năng hơn trong vài năm tới.

Đầu tư cho một mạng SON sẽ tốn nhiều chi phí nhưng hiệu quả mang lại rất cao.

Hệ thống mạng tự tổ chức (SON)

Mạng dữ liệu di động hiện đang trong cuộc cách mạng của tự động hóa. Một trong những xu hướng mạng không dây lớn nhất hiện nay là mạng tự tổ chức (self-organising network - SON), giúp con người hoàn toàn yên tâm và không phải vận hành hay điều khiển vào các tác vụ thường ngày của hệ thống mạng này.

Có nhiều kiến trúc hoàn chỉnh của một mạng SON, chẳng hạn như SON phân phối (D-SON: distributed SON), SON tập trung (C-SON: centralised SON) và SON kết hợp của các kiểu khác (hybrid SON). Tất cả các mạng SON này được tạo ra nhằm mục đích giúp vận hành mạng 4G đạt băng thông rộng hơn với độ linh hoạt và hiệu năng cao hơn.

Tuy nhiên, vấn đề còn lại là việc xây dựng một mạng SON rất tốn kém, hơn nữa việc thiết lập, cấu hình ban đầu sẽ rất phức tạp. Do đó, công nghệ mạng này cần thêm vài năm nữa để áp dụng rộng rãi hơn trên toàn thế giới.

Tính tương thích khiến cho việc điều khiển trên xe hơi gặp nhiều trở ngại.

Chuẩn điều khiển thông minh chung trên xe

Các khái niệm như xe kết nối, xe tự động hay xe thông minh đã quá quen thuộc với chúng ta. Các nhà sản xuất xe ô tô cũng liên tục tung ra những nền tảng, ứng dụng riêng để sử dụng điện thoại thông minh, thiết bị đeo để phục vụ cho một số nhu cầu trên xe ô tô. Các đại gia công nghệ cũng phát triển những nền tảng riêng cho phép các nhà sản xuất có thể tích hợp hẳn một hệ thống điều khiển thông minh vào ngay bên trong xe hơi, chẳng hạn như Android Auto của Google, CarPlay của Apple và Mirror Link của Broadcom.

Vấn đề còn lại vẫn là sự tương thích giữa các hệ thống từ các nhà sản xuất khác nhau. Hy vọng trong thời gian tới sẽ có một chuẩn chung cho việc điều khiển trên xe hơi. Ở đây không nói riêng về hệ điều hành hay nền tảng mà cả về chuẩn kết nối, công nghệ và phương thức giao tiếp, màn hình cảm ứng… để mọi thiết bị đều có thể điều khiển được việc giải trí, cập nhật thông tin (thời tiết, giao thông…) trên xe hơi mà không lo ngại về việc kết nối hay những lỗi do vấn đề không tương thích nữa.

PC World VN, 09/2015