Công nghệ mạng lưới là gì? Ứng dụng của công nghệ mạng lưới vạn vật kết nối Internet

Trong bối cảnh cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 đang diễn ra vô cùng mạnh mẽ, cụm từ “Mạng lưới vạn vật kết nối Internet” (IoT) ngày càng trở nên quen thuộc và đóng vai trò quan trọng. IoT không chỉ là một xu hướng công nghệ mạng lưới mà còn là nền tảng cho những đột phá trong nhiều lĩnh vực, từ cuộc sống hàng ngày đến các ngành công nghiệp phức tạp. Hãy cùng tìm hiểu chi tiết các thông tin liên quan tới công nghệ mạng lưới qua bài viết dưới đây!

Công nghệ mạng lưới vạn vật kết nối Internet là gì?

IoT không phải là một khái niệm quá mới mẻ, ý tưởng về một thế giới kết nối đã xuất hiện từ nhiều thập kỷ trước. Tuy nhiên, phải đến năm 1999, thuật ngữ “Internet of Things” (IoT) mới chính thức ra đời, do nhà khoa học Kevin Ashton đặt ra.

Theo định nghĩa từ các tổ chức uy tín như Global Standards Initiative on Internet of Things (IoT-GSI) và Wikipedia, IoT có thể được hiểu là một mạng lưới khổng lồ, kết nối mọi thiết bị, đồ vật, phương tiện, thậm chí cả con người thông qua Internet.

Các đặc điểm nổi bật của IoT

• Kết nối vạn vật: IoT không giới hạn ở máy tính hay điện thoại, mà mở rộng đến mọi vật dụng xung quanh chúng ta, từ đồ gia dụng, thiết bị y tế, xe cộ cho đến các cảm biến môi trường.
• Giao tiếp thông minh: Các thiết bị IoT có khả năng “giao tiếp” với nhau và với con người, trao đổi dữ liệu và phối hợp để thực hiện các tác vụ một cách tự động.
• Nhận dạng và định danh: Mỗi thiết bị IoT đều có một “danh tính” riêng, giúp chúng ta có thể nhận biết và quản lý chúng một cách dễ dàng.
• Ứng dụng đa dạng: IoT có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ nhà thông minh, thành phố thông minh, giao thông thông minh đến y tế, nông nghiệp và công nghiệp.

Công nghệ nền tảng của IoT

Sự phát triển của IoT dựa trên sự hội tụ của nhiều công nghệ, bao gồm:

• Công nghệ không dây: Wifi, 3G, 4G, 5G, Bluetooth, ZigBee… cho phép các thiết bị kết nối và giao tiếp với nhau một cách linh hoạt.
• Công nghệ vi cơ điện tử (MEMS): Các cảm biến nhỏ bé, giá rẻ có thể được tích hợp vào mọi thiết bị, giúp chúng “cảm nhận” được môi trường xung quanh.
• Công nghệ nhận dạng (RFID, NFC, mã vạch, mã QR): Cho phép các thiết bị được nhận dạng và định danh một cách chính xác.

Tìm hiểu sơ lược về công nghệ mạng lưới vạn vật kết nối Internet

Cơ chế hoạt động của công nghệ mạng lưới

IoT không chỉ đơn thuần là kết nối các thiết bị với Internet, mà là một hệ thống phức tạp, hoạt động dựa trên sự tương tác giữa các thành phần khác nhau để tạo ra các giải pháp thông minh và tiện lợi. Cơ chế hoạt động của IoT có thể được tóm tắt qua các bước sau:

• Cảm biến/Thiết bị: Các cảm biến hoặc thiết bị đóng vai trò là “đôi mắt” của hệ thống IoT, có nhiệm vụ thu thập những dữ liệu từ môi trường xung quanh. Dữ liệu này có thể là bất cứ thứ gì, từ nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, âm thanh, vị trí, cử động,… 
• Kết nối: Sau khi được thu thập, dữ liệu sẽ được truyền đi thông qua mạng không dây (như Wifi, Bluetooth, Zigbee,…) hoặc mạng có dây (ví dụ Ethernet). Mạng kết nối này đóng vai trò là “đường dẫn” để dữ liệu di chuyển từ cảm biến đến trung tâm xử lý.
• Trung tâm xử lý dữ liệu/Cloud: Dữ liệu sau khi được truyền đến trung tâm xử lý, thường là một hệ thống cloud (điện toán đám mây), sẽ được lưu trữ và phân tích. Trung tâm xử lý này đóng vai trò là “bộ não” của hệ thống IoT, có nhiệm vụ xử lý và phân tích dữ liệu để đưa ra các quyết định hoặc hành động phù hợp.

Cơ chế hoạt động của công nghệ mạng lưới

Tính chất của công nghệ mạng lưới vạn vật kết nối Internet

• Thông minh: IoT không chỉ dừng lại ở việc kết nối các thiết bị, mà còn mang trong mình khả năng tự học và thích ứng. Các thiết bị IoT có thể thu thập và phân tích dữ liệu, từ đó tự điều chỉnh và hoạt động một cách thông minh, đáp ứng nhu cầu của người dùng và môi trường xung quanh.
• Kiến trúc dựa trên sự kiện: Hệ thống IoT hoạt động dựa trên các sự kiện diễn ra trong thời gian thực. Các cảm biến liên tục theo dõi và ghi nhận các thay đổi trong môi trường, từ đó kích hoạt các phản ứng tương ứng từ các thiết bị. Ví dụ, khi cảm biến phát hiện có người bước vào phòng, đèn sẽ tự động bật sáng. Tính chất này giúp hệ thống IoT phản ứng linh hoạt và kịp thời với các tình huống khác nhau.
• Hệ thống phức tạp và không đồng nhất: IoT là một hệ thống phức tạp, bao gồm hàng tỷ thiết bị, máy móc và dịch vụ khác nhau. Các thiết bị này có thể có phần cứng, phần mềm và giao thức kết nối khác nhau, tạo nên một mạng lưới không đồng nhất. Tuy nhiên, nhờ các công nghệ kết nối và giao tiếp, các thiết bị này hoàn toàn có thể tương tác và trao đổi dữ liệu với nhau một cách hiệu quả.
• Quy mô và kích thước lớn: Mạng lưới IoT có quy mô rất lớn, bao gồm hàng tỷ thiết bị được kết nối trên toàn cầu. Số lượng thiết bị này ngày càng tăng lên theo thời gian, tạo ra một “biển dữ liệu” khổng lồ. Việc quản lý và xử lý lượng dữ liệu này là một thách thức lớn đối với các nhà phát triển và các nhà nghiên cứu.
• Tính không gian và thời gian: Trong hệ thống IoT, thông tin về không gian và thời gian là rất quan trọng. Vị trí địa lý của một vật thể, thời điểm xảy ra một sự kiện có thể ảnh hưởng đến cách hệ thống phản ứng. Ví dụ, một chiếc xe tự lái cần biết vị trí của mình và các xe xung quanh để di chuyển an toàn. Việc xử lý thông tin không gian và thời gian một cách hiệu quả là một yếu tố quan trọng để đảm bảo hoạt động của hệ thống IoT.

Tính chất của công nghệ mạng lưới vạn vật kết nối Internet

Ứng dụng của mạng lưới vạn vật kết nối Internet (IoT)

Nhờ khả năng kết nối và tương tác thông minh, IoT mang lại những giải pháp đột phá, giúp chúng ta tối ưu hóa mọi hoạt động, từ sinh hoạt hàng ngày đến các ngành công nghiệp phức tạp. Dưới đây là một số ứng dụng của mạng lưới vạn vật kết nối Internet phổ biến hiện nay:

• Nhà thông minh: Trong ngôi nhà thông minh, mọi thiết bị đều được kết nối và “giao tiếp” với nhau, tạo nên một môi trường sống tiện nghi, an toàn và tiết kiệm năng lượng. Bạn có thể điều khiển đèn, điều hòa, TV, lò nướng,…từ xa thông qua chiếc điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.
• Thành phố thông minh: IoT đóng vai trò quan trọng trong việc xây dựng các thành phố thông minh, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân. Hệ thống đèn giao thông thông minh, cảm biến đếm xe giúp điều phối giao thông, giảm ùn tắc. Cảm biến chất lượng không khí, cảm biến nước giúp theo dõi và cảnh báo ô nhiễm, từ đó đưa ra các biện pháp xử lý kịp thời. Hệ thống camera giám sát, cảm biến phát hiện tội phạm giúp đảm bảo an ninh trật tự. Hệ thống chiếu sáng thông minh, hệ thống tưới cây tự động giúp tiết kiệm năng lượng và nguồn nước.
• Giao thông: IoT đang “thay đổi bộ mặt” của ngành giao thông, mang lại những giải pháp an toàn và hiệu quả hơn. Các xe tự lái được trang bị cảm biến, camera và công nghệ AI, có khả năng tự động di chuyển và tránh chướng ngại vật. Hệ thống quản lý giao thông với cảm biến trên đường, camera giám sát giúp thu thập dữ liệu giao thông, từ đó điều phối giao thông một cách tối ưu. Các thiết bị IoT được gắn trên xe giúp theo dõi vị trí, tốc độ, tình trạng hoạt động của xe, từ đó giúp quản lý đội xe hiệu quả hơn.
• Y tế: IoT mang lại những tiến bộ vượt bậc trong lĩnh vực y tế, giúp chăm sóc sức khỏe người bệnh một cách toàn diện và hiệu quả hơn. Các thiết bị đeo tay, vòng đeo tay thông minh giúp theo dõi sức khỏe người dùng, từ nhịp tim, huyết áp, đến giấc ngủ, mức độ hoạt động. Hệ thống theo dõi bệnh nhân từ xa giúp bác sĩ theo dõi tình trạng bệnh nhân tại nhà, phát hiện sớm các dấu hiệu bất thường. Hệ thống quản lý bệnh viện thông minh giúp quản lý hồ sơ bệnh án điện tử, lịch hẹn khám bệnh, tình trạng bệnh nhân một cách hiệu quả.
• Nông nghiệp: IoT giúp nâng cao năng suất và chất lượng nông sản, đồng thời giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Cảm biến đất đo độ ẩm, độ pH, nhiệt độ đất để đưa ra các quyết định tưới tiêu, bón phân phù hợp. Thiết bị giám sát cây trồng theo dõi sự phát triển của cây trồng, phát hiện sớm các dấu hiệu sâu bệnh. Hệ thống tưới tiêu tự động giúp tiết kiệm nước và phân bón trong lĩnh vực nông nghiệp.

Ngoài những lĩnh vực trên, công nghệ mạng lưới IoT còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác như: Bán lẻ thông minh giúp các cửa hàng quản lý hàng tồn kho, tương tác với khách hàng một cách hiệu quả hơn. Logistics thông minh giúp theo dõi và quản lý hàng hóa trong quá trình vận chuyển.

Công nghệ mạng lưới đang được ứng dụng trong  nhiều lĩnh vực

Tóm lại, công nghệ IoT đang ngày càng khẳng định vị thế trung tâm của mình trong sự phát triển của các ứng dụng thông minh trên toàn cầu. Từ những tiện ích trong cuộc sống hàng ngày đến những giải pháp đột phá trong công nghiệp, công nghệ mạng lưới IoT hứa hẹn sẽ mang lại những thay đổi to lớn, mở ra chìa khóa thành công cho nhân loại trong tương lai.Cảm mơn đã đọc bài viết tại Oceansoftvietnam.com