Internet Of Things (IoT)

[trongtanbk]

Internet Of Things

Với việc phát triển nhanh như vũ bão của Internet trong những năm vừa qua thì hiện nay hầu hết tất cả các thiết bị xung quanh bạn cũng được tích hợp tính năng kết nối với internet. Như điện thoại di động, Tivi, đầu DVR, máy tính bảng v..v.

Không chỉ như vậy thậm chí đến các thiết bị điện khác trong nhà bạn như các thiết bị điện thông minh, gas và hệ thống nước cũng có thể kết nối đến với hệ thống sưởi và làm mát của ngôi nhà bạn thông qua đường truyền Internet. Bạn hãy tưởng tượng xem nếu như bạn có 1 chiếc tủ lạnh thông minh có thể kiểm soát các thực phẩm trong tủ lạnh của bạn,nếu như thực phẩm trong tủ lạnh của bạn vơi đi và sắp hết thì nó sẽ tự động gửi tin nhắn đến cho nhà cung cấp thực phẩm và họ sẽ mang thực phẩm đến giao cho bạn. Như vậy sẽ tiện lợi vô cùng.
Như trên hệ thống các xe hơi bây giờ hầu như đều có hệ thống định vị GPS dẫn đường được tích hợp sẵn,nó sẽ giúp bạn dễ dàng kiểm soát hành trình của bạn, cũng như biết được vị trí chiếc xe của bạn bây giờ đang ở đâu.Ví dụ như trong các nhà máy bây giờ, khi bạn vào đều được cấp 1 thẻ RFID. Với chiếc thẻ này, cho dù bạn ở bất kì nơi nào trong nhà máy, hệ thống máy tính đều biết chính xác vị trí của bạn. Nếu như có điều gì đó bất trắc xảy ra với bạn, thì thông qua tín hiệu từ địa chỉ chiếc thẻ phát ra.Các nhân viên cứu hộ sẽ dễ dàng tìm thấy và giải nguy cho bạn.

Đấy là 1 vài ví dụ cho thấy sức mạnh của internet, không cần bấm bất kì 1 nút điều khiển nào, mọi việc đều được thực thi 1 cách đơn giản và thuận lợi. Chúng tôi gọi đó là “ Internet Of Things”,và nó là những điều đang từng ngày,từng ngày thay đổi cuộc sống của chúng ta.Đây là thuật ngữ được sử dụng đầu tiên bời Kevin Ashton vào năm 1999.

Internet Of Things là gì ?

SAP AG nhà sản xuất hàng đầu các gói phần mềm cho doanh nghiệp định nghĩa Internet Of Things nghĩa là:

” Một thế giới mà các thiết bị thông minh có thể giao tiếp được với nhau thông qua một mạng thông tin đã được thiết lập trước đó và các thiết bị đó trở thành 1 bộ phận trong các hoạt động của hệ thống. Hệ thống cơ sở hạ tầng mạng là yếu tố phải có sẵn để có thể liên kết với các thiết bị thông minh để có thể điều khiển và giám sát các thiết bị trong hệ thống”

Còn CASAGRAS đưa ra 1 định nghĩa khác về Internet Of Things vào năm 2009 như sau:

”Một cơ sở hạ tầng mạng lưới liên kết các thành phần thiết bị thông qua việc khai thác thu thập dữ liệu và khả năng thông tin liên lạc giữa các thiết bị với nhau.Cơ sở hạ tầng mạng này là hệ thống mạng Internet hiện có, các thiết bị cùng với sự phát triển trong tương lai của hệ thống. Nó sẽ cung cấp cho các thiết bị khả năng kết nối, truyền thông và cảm biến làm cơ sở cụ thể cho sự phát triển hệ thống và các ứng dụng cụ thể. Những điều này sẽ được đặc trưng bởi các yếu tố như sự độc lập trong việc thu thập dữ liệu, sự trao đổi thông tin giữa các thiết bị, khả năng kết nối mạng và khả năng tương tác giữa thiết bị với thiết bị, với thiết bị với hệ thống và ngược lại"

Tuy nhiên tất cả các định nghĩa về Internet Of Things đều có những điểm chung như:

- Khả năng kết nối ở mọi lúc , mọi nơi
- Khả năng xác định vị trí của các thiết bị
- Khả năng trao đổi thông tin của các thiết bị thông qua Internet hoặc mạng LAN nội bộ

Và đây không phải là những câu chuyện khoa học viễn tưởng, mà nó là những điều đang diễn ra trên khắp thế giới

Bức tranh lớn về Trái đất

Bạn có thể nhìn thấy sự phát triển của Internet Of Things ở tất cả mọi nơi xung quanh bạn. Ví dụ như các hệ thống tòa nhà thông minh, các hệ thống khách sạn với các thiết bị màn hình cảm ứng tương tác, hệ thống tự động bật tắt đèn cũng như các hệ thống nóng ,lạnh tự động

Còn trong công nghiệp thì định nghĩa này không được cắt nghĩa rõ ràng. Bởi vì 1 phần do các hệ thống tự động hóa đã có từ rất lâu đời ( ít nhất là 30 năm) và phần nữa là do đặc tính đặc thù của các qui trình sản xuất tự động hóa được tùy chỉnh ở mức độ rất cao.Các giá trị về thông số, cấu hình của hệ thống thừa đủ tiêu chuẩn về các yêu cầu mà Internet Of Things yêu cầu bởi vì các hệ thống này được sử dụng trước khi có khái niệm về IoT cũng như các các chuẩn hóa về yêu cầu của các hệ thống tự động hóa cũng cao hơn và nghiêm ngặt hơn các yêu cầu của IoT.

Ví dụ như, bạn nhìn vào 1 tháp chưng cất.Tháp chưng cất được điều khiển bởi nhiệt độ của lò.Khi mà nhiệt độ của khí Hydrocarbons lên cao họ sẽ rút ra các sản phẩm chưng cất được từ dầu thô đó là : xăng, benzene, dầu hỏa …Việc sử dụng các cảm biến nhiệt độ không dây với số lượng lớn dọc theo chiều dài của tháp chưng cất sẽ cung cấp cho các nhà khai thác các dữ liệu về các điểm đó trên toàn bộ tháp chưng cất, như vậy sẽ giúp cho các nhà khai thác phát hiện ra các nút và tối ưu hóa quá trình tốt hơn,Thuật ngữ tối ưu hóa dữ liệu chưa bao giờ được được sử dụng trước khi có định nghĩa về Internet of Things.

Hãy xem xét việc 1 nhà máy sản xuất các linh kiện đơn lẻ,với việc sử dụng các thẻ RFID và các xe chở hàng cũng như các robot bốc hàng được điều khiển tự động mà không cần sự can thiệp của con người.Chúng được vận hành 1 cách rất chuẩn xác vào các thời điểm, địa điểm và đúng thời gian.Và sau đó mọi dữ liệu và thông tin sẽ được truyền về sever,giúp cho chúng ta có thể dễ dàng truy cập vào các dữ liệu đó ở mọi lúc, mọi nơi.

Tiếp theo hãy xem xét đến vấn đề về hệ thống xử lý môi trường trong nhà máy.Các giá trị đặt trước về mức độ ô nhiễm của không khí, nước thải …được đặt trước và lưu tại trung tâm.Các cảm biến có nhiệm vụ đo các giá trị đó và truyền tải thông tin về hệ thống,khi các giá trị đó vượt quá ngưỡng cho phép thì hệ thống sẽ đưa ra cảnh báo để có biện pháp khắc phục và xử lý ngay lập tức

Cấu trúc của IoT và Hệ thống điện toán đám mây

Thông thường cấu trúc của 1 hệ IoT gồm 3 thành phần đó là : Cảm biến, mạng và ứng dụng. Các cảm biến cần phải đặt đúng vị trí và được kết nối vào mạng để nó có thể truyền dữ liệu về máy tính chủ của hệ thống.Trong năm 2010, ICANN đã đưa ra loạt địa chỉ IPv4 cuối cùng, loạt địa chỉ IPv4 này bao gồm 4,3 tỷ địa chỉ IP , mỗi IP bao gồm rất nhiều thiết bị được kết nối với nó.Sắp tới loạt IP mới theo IPv6 sẽ được ICANN đưa ra nhằm nâng cao số lượng địa chỉ IP sẽ được cấp phát lên rất nhiều lần

Mạng truyền thông trong cấu trúc IoT là điều được quan tâm nhất, nếu như hệ thống mạng không đủ mạnh sẽ không thể xử lý được khối lượng dữ liệu liên tục đưa về. Như vậy trong hệ thống mạng sẽ cần đến các hệ thống để xử lý từng mảng dữ liệu 1 trước khi nó có thể truyền tải về phòng điều khiển trung tâm. Như vậy 1 hệ thống mạng thông minh, mạnh mẽ là điều cần thiết để hệ thống IoT có thể hoạt động tốt

[trongtanbk]

Ethernet Cloud

1 hệ thống máy chủ cùng với việc mã hóa các ứng dụng đã đưa ra 1 cách mới để mã hóa nơi chứa dữ liệu như 1 đám mây dữ liệu được lưu trữ trong một không gian ảo không xác định và nó được truy cập ở bất kì nơi nào.Với cách giải quyết như trên thì vấn đề giải quyết việc lưu trữ lượng dữ liệu khổng lồ của hệ thống đã được giải quyết. Nó làm cho hệ thống IoT thực tế hơn và có khả năng hoạt động.Vì tất cả các thiết bị trong hệ thống đều được kết nối với Internet do đó bất kì ai cũng có thể truy cập vào lấy dữ liệu của hệ thống miễn là họ có internet và quyền truy cập vào hệ thống.Thay vì việc dữ liệu trước đây chỉ có thể lưu trữ trên ổ cứng của máy và bạn chỉ có thể truy cập vào hệ thống khi bạn đang ở trong nhà máy.

Các “ đám mây” không chỉ là nơi lưu trữ dữ liệu. Nó cũng là nơi lưu trữ các ứng dụng. Trong “đám mây” các máy chủ ảo sẽ chạy các ứng dụng bằng cách sử dụng các dữ liệu từ các cảm biến mà mạng truyền về,và truyền dữ liệu cũng như các thông tin điều khiển đến các thiết bị thực trong nhà máy, xây dựng lên hệ thống điều khiển mạng.

Vậy thì các ứng dụng sẽ hoạt động thế nào ?Làm thế nào để để quá quá trình ghi video và audio có thể ghi đè lên quá trình ghi dư liễu của việc điều khiển quá trình?Quá trình điều khiển thời gian thực của việc quản lý năng lượng là tại nhà máy hay chỉ ở tòa nhà thôi?Điều gì sẽ xảy ra khi có vấn đề về việc xác định thời gian thực của hệ thống khi có sự cố?Tất cả các ứng dụng trên có thể được cung cấp như 1 gói phần mềm.

Có rất nhiều ví dụ về các ứng dụng điện toán đám mây được sử dụng trên thế giới như.Hotmail and Slaesforce.com được coi là công là trang web đi đầu trong việc sử dụng những ứng dụng của việc sử dụng điện toán đám mây.Tòa nhà thông minh cũng là 1 trong ứng lĩnh vực ứng dụng công nghệ điện toán đám mây vào việc điều khiển, giám sát các quá trình của hệ thống

Ảo hóa trong tương lai:”công nghệ điện toán đám mây”

Các quảng cáo thương mại của Microsoft dường như câu trả lời cho mọi vấn đề về xử lý dữ liệu cũng như các ứng dụng về công nghệ điện toán đám mây.Nhưng thực tế là dường như các câu trả lời đó là đúng sự thật.”The Cloud” bạn có thể thấy ở bất kì đâu và bất kì nơi nào.Đó không phải là 1 không gian mạng đơn thuần mà bây giờ nó là 1 cái gì đó rất thực tế.Tất cả những gì bạn cần để sử dụng công nghệ điện toán đám mây là một đường truyền Internet với tốc độ cao để truy cập dữ liệu và để các ứng dụng trong hệ thống có thể hoạt động được

Chìa khóa làm nên sự thành công của công nghệ điện toán đám mây chính là sự ảo hóa.Đặc biệt trong hệ thống tự đông hóa thì sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ , sản phẩm cũng như phần mềm đã chứng minh được 1 vấn đề thực sự đáng để quan tâm.Bạn có 1 hệ thống đang chạy trên 1 bộ vi xử lý CPU, nay không còn được hỗ trợ do hệ thống đã chạy được rất lâu, và bây giờ các bộ phận có thể chạy không chính xác như ban đầu nữa.Nếu như hệ thống có sự cố xảy ra thì quá trình sản xuất sẽ bị ngưng trệ, sản phẩm không được sản xuất tiếp, công nhân không có việc để làm v..vv dẫn đến tình trạng thâm hụt về doanh thu do các sự cố để lại

Tuy nhiên bằng cách ảo hóa, bạn có thể dễ dàng phát hiện và ngăn ngừa các trục trặc của hệ thống bằng việc tự động chuyển chế độ làm việc sang một máy chủ khác trong khi sửa chữa máy chủ kia.Như vậy hoạt động sản xuất của công ty bạn vẫn đảm bảo và không bị ngừng trệ.

Ngoài ra,ngày nay thì hệ số an toàn khi chạy các ứng dụng trên các máy ảo cũng được tăng nên đáng kể.Các hacker sẽ rất khó khăn trong việc tấn công hệ thống của bạn do nó có một chế độ bảo mật rất tốt
Website: www.techpro.com.vn
Copyright © 2012 Bản quyền thuộc về Techpro.

[aubaoquoc]

- Loạt bài giới thiệu quá đầy đủ.
- Trong tương lai , mọi thiết bị chắc có lẽ đều đưa về phương thức truyền thông Internet (TCP/IP)
- Ngay từ bây giờ ai có điều kiện hãy nghiên cứu về các giao thức truyền thông qua Internet là vừa, đi trước đón đầu