Thiết Bị IoT Là Gì? 

Thiết bị IoT là là thiết bị kết nối Internet có khả năng thu thập, xử lý và chia sẻ dữ liệu một cách tự động. Thiết bị này được tích hợp với cảm biến, phần mềm để giao tiếp với nhau hoặc với mạng Internet. Các thiết bị IoT thường được dùng để tạo ra hệ thống tự động hoặc giám sát các quy trình hoạt động hay dây chuyền sản xuất.

Cấu Trúc Của Hệ Thống IoT 

Một hệ thống IoT bao gồm bốn phần chính: Thiết bị (Things), Trạm kết nối (Gateways), Hạ tầng mạng và điện toán đám mây (Network and Cloud), Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution layers).

Thiết bị (Things)

Đây là những đồ dùng công nghệ cá nhân, thiết bị trong nhà, hay trong xí nghiệp, nhà mày như các cảm biến, máy móc, thiết bị thông minh hoặc bất kỳ vật thể nào được kết nối trực tiếp thông qua băng tần mạng không dây và truy cập vào Internet. Công nghệ IoT giúp các thiết bị thông minh kết nối và quản lý dữ liệu một cách cục bộ, còn với các thiết bị chưa thông minh thì có thể kết nối thông qua các trạm kết nối. 

Trạm kết nối (Gateways)

Trạm kết nối đóng vai trò là thiết bị trung gian cho phép các thiết bị không được thiết kế để kết nối Internet và chia sẻ dữ liệu với điện toán đám mây kết nối được với điện toán đám mây một cách bảo mật và dễ dàng quản lý. 

Hạ tầng mạng và điện toán đám mây (Network and Cloud)

Cơ sở hạ tầng gồm thiết bị định tuyến, trạm kết nối, thiết bị tổng hợp và nhiều thiết bị khác có thể kiểm soát lưu lượng dữ liệu lưu thông và cũng được kết nối đến mạng lưới viễn thông và cáp do các nhà mạng cung cấp. Trung tâm dữ liệu và điện toán đám mây bao gồm hệ thống lớn các máy chủ, hệ thống lưu trữ và mảng ảo được kết nối.

Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers)

Bộ phân tích và xử lý dữ liệu là nơi dữ liệu từ thiết bị IoT được phân tích, xử lý và tạo ra giải pháp dựa trên những dữ liệu này. Quá trình phân tích dữ liệu kết hợp với sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) tạo ra thông tin hữu ích và quản lý các tác vụ một cách tự động.

Công Nghệ Được Sử Dụng Trong IoT 

Để phát triển được nhiều ứng dụng IoT khác nhau, công nghệ đóng một vai trò quan trọng trong mạng lưới IoT. Các công nghệ được sử dụng trong hệ thống IoT có thể kể đến như điện toán đám mây, big data, truyền tải vô tuyến, phân tích dữ liệu thời gian thực, cảm biến thông minh, hệ thống nhúng, máy học.

IoT Hoạt Động Như Thế Nào? 

Cơ chế hoạt động của thiết bị IoT dựa trên việc kết nối và trao đổi thông tin giữa các thiết bị thông qua Internet. Hầu hết, một hệ thống IoT hoàn chỉnh thưởng gồm bốn thành phần sau: cảm biến/thiết bị, kết nối, trung tâm xử lý dữ liệu và giao diện người dùng.

Cảm biến/ thiết bị: Thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh. Đó có thể là nhiệt độ, độ ẩm, chuyển động, âm thanh, ánh sáng, hình ảnh,…

Kết nối: Dữ liệu thu thập từ các cảm biến được truyền lên đám mây thông qua mạng không dây hoặc có dây.

Trung tâm xử lý dữ liệu: Đây là nơi lưu trữ và xử lý dữ liệu.

Giao diện người dùng: Từ kết quả phân tích dữ liệu, hệ thống IoT sẽ gửi thông báo đến người dùng có thể là email, tin nhắn văn bản, âm thanh, đèn nháy, hoặc thực hiện thao tác nào đó thông qua ứng dụng cụ thể. Tùy thuộc vào ứng dụng IoT, người dùng có thể thực hiện hành động tác động lên hệ thống. 

Như vậy, không chỉ là sự kết nối giữa các thiết bị mà thông qua việc thu thập, xử lý dữ liệu, tạo hành động tương ứng, các thiết bị tự động hóa IoT mang đến những giải pháp thông minh, tiện lợi hơn cho cuộc sống và công việc.

Vai Trò Của IoT Trong Tự Động Hóa Công Nghiệp 

Thiết bị tự động hóa IoT đóng vai trò then chốt trong tự động hóa công nghiệp. 

• Tự động hóa toàn bộ quy trình sản xuất
• Giám sát hoạt động của thiết bị, máy móc, dây chuyền vận hành theo thời gian thực
• Tối ưu hiệu suất, tăng năng suất lao động
• Giảm thiểu sự can thiệp của con người, tiết kiệm thời gian, nguồn lực
• Quản lý thông minh từ chuỗi cung ứng đến hàng tồn kho
• Tăng cường tính linh hoạt trong sản xuất, nhanh chóng đáp ứng nhu cầu của thị trường
• Tăng cường bảo mật, phát hiện và cảnh báo sớm các nguy cơ rủi ro
• Đảm bảo an ninh dữ liệu, ngăn chặn các cuộc tấn công mạng
• Tối ưu hóa sử dụng năng lượng, tài nguyên, giảm chi phí bảo dưỡng
• Tạo môi trường làm việc chuyên nghiệp, thông minh và hiệp quả.

>> Công nghệ CNC: Cuộc cách mạng sản xuất và tự động hóa

Ưu Điểm và Nhược Điểm Của IoT 

Với những giá trị mà IoT mang lại, nhiều doanh nghiệp, tổ chức đầu tư mạnh mẽ vào hệ thống IoT cũng như các thiết bị tự động hóa IoT phục vụ cho công việc kinh doanh của họ. Bên cạnh những lợi ích như giảm chi phí, tăng lợi nhuận, mở rộng quy mô kinh doanh, việc sử dụng IoT vẫn có những thách thức cho doanh nghiệp. 

Dưới đây là một vài ưu nhược điểm của IoT

Ưu điểm của Tự Động Hóa IoT

• Cho phép truy cập thông tin, dữ liệu ở mọi nơi, mọi lúc trên nhiều thiết bị khác nhau
• Các thiết bị tự động hóa IoT dễ dàng kết nối, trao đổi dữ liệu với nhau
• Tiết kiệm thời gian, công sức, tiền bạc vì dữ liệu được truyền qua Internet
• Tự động hóa các chức năng, nhiệm vụ nâng cao năng lực sản xuất và chất lượng cho doanh nghiệp
• Giảm sự can thiệp của con người
• Giúp doanh nghiệp quản lý, giám sát công việc tốt hơn

Nhược Điểm của Tự Động Hóa IoT

• Nguy cơ thông tin, dữ liệu bị rò rỉ hoặc đánh cắp cao
• Khi có lỗi trong hệ thống, các thiết bị kết nối chung sẽ bị ảnh hưởng
• Doanh nghiệp với hệ thống IoT quy mô lớn, việc thu thập dữ liệu có thể là thách thức
• Khó để các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau kết nối với nhau do chưa có tiêu chuẩn quốc tế về khả năng tương thích cho IoT.

Ứng Dụng Của IoT trong tự động hóa công nghiệp

IoT có rất nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày và trong các lĩnh vực tự động hoá công nghiệp.

Trong cuộc sống hàng ngày

Nhà thông minh với các thiết bị thông minh như đèn, tủ lạnh, hệ thống an ninh là ứng dụng phổ biến nhất của IoT trong đời sống hàng ngày. Người dùng có thể dễ dàng điểu khiển các thiết bị thông minh này qua điện thoại di động, máy tính bảng, hoặc qua giọng nói, âm thanh.

Ứng dụng IoT trong cuộc sống hàng ngày có thể tự động tắt các thiết bị điện khi không sử dụng, quản lý, giám sát thông qua camera an ninh, tự động hóa các công việc như hút bụi, khóa cửa,...

Trong các ngành công nghiệp

Thiết bị tự động hóa IoT giúp nâng cao quá trình sản xuất, giảm chi phí và tạo môi trường chuyên nghiệp cho các doanh nghiệp.

Hệ thống IoT giúp doanh nghiệp phân tích, dự đoán và quản lý hoạt động của các thiết bị sản xuất hiệu quả hơn, giảm các sự cố có thể xảy ra.

Thiết bị IoT cho phép doanh nghiệp theo dõi trạng thái của hàng hóa trong chuỗi cung ứng theo thời gian thực, tự động thực hiện các nhiệm vụ đáp ứng công việc khi cần thiết.

Trong lĩnh vực y tế

Các thiết bị IoT như đồng hồ thông minh, vòng đeo tay theo dõi chỉ số sức khỏe như nhịp tim, huyết áp, nhiệt độ cơ thể theo thời gian thực, đánh giá tình trạng sức khỏe của người dùng một cách chính xác và liên tục.

Dữ liệu thu được từ quá trình theo dõi bệnh nhân tại bệnh viện hoặc từ xa giúp bác sĩ đưa ra những chẩn đoán và giáp pháp hỗ trợ kịp thời.

Ứng dụng thiết bị tự động hóa IoT trong y tế còn cho phép quản lý lượng thuốc trong kho dược phẩm, giám sát các thiết bị như máy trị xạ, máy lọc thận để đảm bảo chúng hoạt động bình thường, và nhanh chóng đưa ra cảnh báo khi có sự cố.

Trong nông nghiệp

Thiết bị tự động hóa IoT được tích hợp các cảm biến có khả năng thu thập thông số môi trường như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng giúp người dân điều chỉnh quy trình canh tác, tăng năng suất lao động.

Ngoài ra, có thể sử dụng IoT để giám sát sức khỏe, theo dõi thực phẩm, nước uống và chăm sóc gia súc đúng cách.

IoT còn giúp nông dân tối ưu hóa quy trình nông nghiệp bằng cách tự động hóa các công việc như tưới nước, bón phân, cắt tỉa, thu hoạch..

Một ứng dụng khác của IoT trong lĩnh vực này là theo dõi tập tính của các động vật hoang dã, bảo vệ chúng khỏi nguy cơ tuyệt chủng.

Trong lĩnh vực quân sự

IoT cũng được sử dụng nhiều trong lĩnh vực quân sự với các nhiệm vụ như giám sát chiến trường, nhận dạng quân địch, theo dõi sức khỏe binh lính, khảo sát địa hình hiểm trở, nguy hiểm.

>> Tự động hóa công nghiệp - Nhóm ngành triển vọng của tương lai

Kết luận

IoT đóng một vai trò quan trọng trong cuộc cách mà công nghiệp và cuộc sống của chúng và ngày càng trở nên phổ biến. IoT đang thay đổi cách chúng ta sống và làm việc. Kết hợp thiết bị tự động hóa và IoT mang lại nhiều lợi ích và những giá trị tiềm năng. Tuy nhiên, cần phải chú ý đến bảo mật thông tin và nguy cơ rò rỉ dữ liệu khi triển khai hệ thống IoT. Với sự phát triển ngày càng lớn mạnh của các thiết bị tự động hóa IoT, trong tương lai chúng ta sẽ còn thấy nhiều ứng dụng thông minh và tiện lợi hơn nữa.