Đồ Án Tốt Nghiệp: Ứng Dụng Internet Kết Nối Vạn Vật Trong Nhà Thông Minh

Khám phá luận văn về internet kết nối vạn vật trong nhà thông minh và các ứng dụng tiên tiến, mang lại tiện ích và hiệu quả cho cuộc sống.

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

Đồ Án Tốt Nghiệp

2022

68
3
0

Phí lưu trữ

30 Point

Mục lục chi tiết

LỜI MỞ ĐẦU

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ INTERNET OF THING (IOT)

1.1. ĐỊNH NGHĨA VỀ INTERNET OF THING (IOT)

1.2. KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA IOT TRONG THỜI GIAN TỚI

1.3. XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA IOT ĐẾN NĂM 2020 VÀ 2025

1.4. KẾT LUẬN VÀ GỢI SUY CHO VIỆT NAM

2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ NHÀ THÔNG MINH

2.1. ĐỊNH NGHĨA NHÀ THÔNG MINH

2.2. CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA NHÀ THÔNG MINH

2.2.1. Hệ thống chiếu sáng thông minh

2.2.2. Hệ thống kiểm soát ra vào

2.2.3. Hệ thống quan sát

2.2.4. Hệ thống giải trí đa phương tiện

2.2.5. Hệ thống cảm biến, an ninh

2.3. TIÊU CHUẨN NHÀ THÔNG MINH

2.4. XU HƯỚNG NHÀ CỦA TƯƠNG LAI

3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

3.1. TỔNG QUAN VỀ ARDUINO

3.1.1. Phần cứng Arduino

3.1.2. Phần mềm Arduino IDE

3.2. MODULE WIFI ESP8266 NODEMCU

3.3. MODULE CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG PIR HC – SR501

3.4. MODULE CẢM BIẾN KHÍ GA MQ2

3.5. MODULE CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ - ĐỘ ẨM DHT11

3.6. LÝ THUYẾT CHUẨN GIAO TIẾP ONE-WIRE

4. CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ

4.1. TÍNH TOÁN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG

4.1.1. Thiết kế sơ đồ khối hệ thống

4.1.2. Tính toán và thiết kế mạch

4.1.3. Thiết kế khối cảm biến

4.1.4. Thiết kế khối xử lí trung tâm

4.1.5. Khối truyền nhận dữ liệu

4.1.6. Thiết kế khối relay điều khiển thiết bị

4.1.7. Thiết kế khối nguồn

4.1.8. Sơ đồ nguyên lý toàn mạch

4.2. LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

4.2.1. Lưu đồ giải thuật module NodeMCU

4.2.2. Giải thích lưu đồ

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN

5.1. MÔ HÌNH HỆ THỐNG

5.2. GIAO DIỆN PHẦN MỀM HỆ THỐNG

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.1. HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TÀI LIỆU THAM KHẢO

LỜI CẢM ƠN

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Internet Kết Nối Vạn Vật IoT Định Nghĩa

Internet kết nối vạn vật (IoT) không chỉ là sự phát triển của Internet. Nó bao gồm các hệ thống nhúng kết nối các đối tượng vật lý. Các thiết bị có thể tạo, trao đổi, phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định với sự can thiệp tối thiểu của con người. IoT là một kịch bản thế giới, nơi mọi thứ và mọi người có định danh riêng. Tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin qua Internet mà không cần tương tác trực tiếp. IoT phát triển từ công nghệ không dây, vi cơ điện tử và Internet. Đơn giản, IoT là tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và thế giới bên ngoài để thực hiện công việc. Kevin Ashton đưa ra thuật ngữ "Internet kết nối vạn vật" năm 1999. Ông là người sáng lập Trung tâm Auto-ID ở MIT, nơi thiết lập các tiêu chuẩn toàn cầu cho RFID và cảm biến. Theo Ashton, năm 2009, Internet gần như phụ thuộc vào con người để chuyển tải dữ liệu. Nhà thông minh (smart house) là bước đầu của IoT, liên kết với nhau và/hoặc Internet.

1.1. Khái Niệm Kết Nối Vạn Vật IoT Trong Đời Sống

Internet of Things (IoT) là một mạng lưới khổng lồ kết nối các thiết bị vật lý, phương tiện, đồ gia dụng và các vật dụng khác được nhúng với điện tử, phần mềm, cảm biến và khả năng kết nối mạng, cho phép các đối tượng này thu thập và trao đổi dữ liệu. Điều này tạo ra một thế giới nơi mọi thứ có thể giao tiếp và tương tác với nhau, mở ra vô số khả năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. IoT không chỉ đơn thuần là kết nối các thiết bị, mà còn là việc tạo ra một hệ sinh thái thông minh, nơi dữ liệu được thu thập, phân tích và sử dụng để cải thiện hiệu quả, tiện lợi và an toàn cho cuộc sống con người.

1.2. Lịch Sử Hình Thành và Phát Triển Của IoT Trong Nhà Thông Minh

Khái niệm IoT đã xuất hiện từ những năm 1980, nhưng chỉ thực sự bùng nổ vào đầu thế kỷ 21 nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ không dây, điện toán đám mây và cảm biến. Từ những ứng dụng ban đầu như hệ thống giám sát từ xa, IoT đã nhanh chóng lan rộng sang nhiều lĩnh vực khác, trong đó có nhà thông minh. Sự ra đời của các thiết bị nhà thông minh như đèn thông minh, khóa cửa thông minh, và hệ thống điều khiển nhiệt độ thông minh đã đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc ứng dụng IoT vào cuộc sống hàng ngày. Ngày nay, IoT đã trở thành một phần không thể thiếu của nhà thông minh, mang lại sự tiện nghi, an toàn và hiệu quả năng lượng cho người sử dụng.

II. Tiềm Năng Phát Triển IoT Cho Smart Home Trong Tương Lai

Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư (Industry 4.0) xây dựng trên nền tảng cuộc CMCN lần thứ Ba. Nó là sự hợp nhất các công nghệ, làm mờ ranh giới giữa các lĩnh vực vật lý, kỹ thuật số và sinh học. Với sự phát triển của IoT, các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau và với con người theo thời gian thực. IoT có thể tạo ra một cuộc cách mạng công nghiệp mới, khiến cả nền kinh tế thế giới và đời sống nhân loại phải chuyển mình. IoT gia tăng có nghĩa là việc truyền tải dữ liệu và giao tiếp qua Internet tăng lên. Tất cả các công ty, ngành nghề đều có thể sử dụng các dữ liệu đó để phân tích và quyết định chiến lược cạnh tranh. Việc đẩy mạnh đầu tư vào IoT cũng thay đổi cả phương thức hoạt động của nền kinh tế. IoT sẽ có ảnh hưởng lớn tới nền kinh tế bằng việc chuyển đổi rất nhiều doanh nghiệp vào thương mại điện tử và tạo điều kiện cho việc hình thành các mô hình kinh doanh mới.

2.1. Ứng Dụng IoT Thay Đổi Cách Vận Hành Ngôi Nhà Như Thế Nào

IoT đang thay đổi cách vận hành ngôi nhà theo nhiều cách khác nhau. Đầu tiên, nó cho phép tự động hóa nhiều tác vụ hàng ngày, chẳng hạn như bật/tắt đèn, điều chỉnh nhiệt độ, và tưới cây. Thứ hai, nó cung cấp khả năng giám sát và điều khiển ngôi nhà từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Thứ ba, nó giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng điện và nước. Cuối cùng, nó tăng cường an ninh cho ngôi nhà bằng cách cung cấp hệ thống cảnh báo xâm nhập và giám sát video từ xa. Tất cả những điều này giúp cuộc sống trở nên tiện nghi, an toàn và hiệu quả hơn.

2.2. Các Yếu Tố Thúc Đẩy Sự Phát Triển Của IoT Trong Nhà Ở

Có nhiều yếu tố thúc đẩy sự phát triển của IoT trong nhà ở. Đầu tiên, giá thành của các thiết bị IoT đang ngày càng giảm, giúp chúng trở nên dễ tiếp cận hơn với người tiêu dùng. Thứ hai, sự phát triển của công nghệ không dây và điện toán đám mây đã tạo ra một nền tảng vững chắc cho IoT. Thứ ba, nhu cầu về sự tiện nghi, an toàn và hiệu quả năng lượng ngày càng tăng cao. Cuối cùng, sự xuất hiện của các nền tảng nhà thông minh như Google Home và Amazon Alexa đã giúp đơn giản hóa việc cài đặt và sử dụng các thiết bị IoT.

III. Hướng Dẫn Chi Tiết Về Hệ Thống Nhà Thông Minh Cơ Bản

Theo Công ty nghiên cứu Rand Europe, đến năm 2020, IoT sẽ đem lại doanh thu tiềm năng khổng lồ cho các ngành trên thế giới vào khoảng từ 1,4 - 14,4 nghìn tỷ USD. Một báo cáo mới nhất của Business Insider Intelligence còn dự báo, đến năm 2020, nhiều ngành kinh tế cơ bản sẽ tăng cường đầu tư cho hệ sinh thái IoT với tổng số tiền đầu tư cho các giải pháp IoT ước chừng 6 nghìn tỷ USD. Trong đó, các nhà sản xuất công nghiệp chế tạo sẽ tăng 35% đầu tư cho việc sử dụng các cảm biến thông minh. Ngành giao thông sẽ có hơn 220 triệu xe hơi được kết nối. Ngành công nghiệp quốc phòng sẽ chi 8,7 tỷ USD cho các phương tiện không người lái và sẽ có 126 nghìn robot quân sự được xuất xưởng.

3.1. Các Thành Phần Chính Của Một Hệ Thống Nhà Thông Minh

Một hệ thống nhà thông minh cơ bản bao gồm các thành phần chính sau: (1) Các thiết bị thông minh: Đây là các thiết bị được trang bị cảm biến, bộ vi xử lý và khả năng kết nối mạng, cho phép chúng thu thập dữ liệu và tương tác với nhau. Ví dụ: đèn thông minh, khóa cửa thông minh, cảm biến nhiệt độ, v.v. (2) Bộ điều khiển trung tâm: Đây là thiết bị đóng vai trò là trung tâm điều khiển của hệ thống, cho phép người dùng điều khiển và giám sát các thiết bị thông minh. Ví dụ: Google Home, Amazon Alexa, Apple HomeKit, v.v. (3) Mạng kết nối: Đây là mạng lưới kết nối các thiết bị thông minh với bộ điều khiển trung tâm và Internet. Ví dụ: Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee, v.v. (4) Ứng dụng di động: Đây là ứng dụng cho phép người dùng điều khiển và giám sát hệ thống nhà thông minh từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng.

3.2. Lợi Ích Khi Sử Dụng Ứng Dụng IoT Cho Smart Home

Việc sử dụng ứng dụng IoT cho smart home mang lại nhiều lợi ích đáng kể. Đầu tiên, nó giúp tăng cường sự tiện nghi và thoải mái cho cuộc sống hàng ngày. Thứ hai, nó giúp tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí sinh hoạt. Thứ ba, nó tăng cường an ninh cho ngôi nhà và bảo vệ tài sản. Cuối cùng, nó cung cấp khả năng giám sát và điều khiển ngôi nhà từ xa, giúp người dùng yên tâm hơn khi đi vắng. Tất cả những lợi ích này làm cho nhà thông minh trở thành một lựa chọn hấp dẫn cho những ai muốn nâng cao chất lượng cuộc sống.

IV. Phương Pháp Bảo Mật IoT Trong Nhà Thông Minh Hiệu Quả

IoT không còn là một dự đoán, một xu thế nữa mà là một cuộc cách mạng phát triển và ứng dụng công nghệ mới đang diễn ra như vũ bão trên toàn thế giới, trong vòng 5-10 năm tới sẽ phát triển ổn định, mang lại hiệu quả cao. IoT là một xu thế tất yếu, thị trường IoT hiện đã phát triển và dự kiến sẽ phát triển mạnh mẽ trong những năm tiếp theo. IoT có tiềm năng để thay đổi thế giới dựa trên nền tảng Internet. IoT đã cho phép thông tin được chia sẻ và quyết định được thực hiện mà không cần sự can thiệp nhiều của con người. Nó đã cho phép tiết kiệm rất lớn về nguồn lực vật chất, thời gian và nhân lực.

4.1. Các Rủi Ro An Ninh Thường Gặp Trong Hệ Thống Nhà Thông Minh

Các hệ thống nhà thông minh thường đối mặt với nhiều rủi ro an ninh khác nhau. Một trong những rủi ro phổ biến nhất là việc các thiết bị IoT bị tấn công và kiểm soát bởi tin tặc. Điều này có thể dẫn đến việc tin tặc truy cập vào dữ liệu cá nhân, điều khiển các thiết bị trong nhà, hoặc thậm chí sử dụng hệ thống nhà thông minh để thực hiện các cuộc tấn công mạng khác. Ngoài ra, các lỗ hổng bảo mật trong phần mềm và phần cứng của các thiết bị IoT cũng có thể bị khai thác để xâm nhập vào hệ thống.

4.2. Giải Pháp Tăng Cường Bảo Mật IoT Trong Nhà Thông Minh

Để tăng cường bảo mật IoT trong nhà thông minh, có một số giải pháp quan trọng cần được thực hiện. Đầu tiên, người dùng nên thay đổi mật khẩu mặc định của tất cả các thiết bị IoT và sử dụng mật khẩu mạnh. Thứ hai, nên cập nhật phần mềm và phần cứng của các thiết bị IoT thường xuyên để vá các lỗ hổng bảo mật. Thứ ba, nên sử dụng mạng Wi-Fi an toàn và bảo mật bằng mật khẩu mạnh. Cuối cùng, nên cân nhắc sử dụng các giải pháp bảo mật chuyên dụng cho nhà thông minh, chẳng hạn như tường lửa và phần mềm diệt virus.

V. Nghiên Cứu Ứng Dụng IoT Trong Nhà Thông Minh Thực Tế

IoT đang phát triển vô cùng mạnh mẽ khi người tiêu dùng, doanh nghiệp và các chính phủ nhận ra lợi ích của nền tảng này. Mới đây, theo một dự báo của Business Insider Intelligence, IoT sẽ thúc đẩy nền kinh tế một cách mạnh mẽ trong thời gian tới. Các ứng dụng thực tế của IoT trong nhà thông minh rất đa dạng, từ hệ thống chiếu sáng thông minh, hệ thống kiểm soát ra vào, hệ thống quan sát, hệ thống giải trí đa phương tiện, hệ thống cảm biến, an ninh.

5.1. Mô Hình Nhà Thông Minh Kết Nối Sử Dụng Arduino và ESP8266

Một mô hình nhà thông minh kết nối phổ biến sử dụng Arduino và ESP8266. Arduino là một nền tảng phần cứng mã nguồn mở, dễ sử dụng và linh hoạt, trong khi ESP8266 là một module Wi-Fi chi phí thấp, cho phép các thiết bị kết nối với Internet. Mô hình này có thể được sử dụng để xây dựng các hệ thống nhà thông minh đơn giản, chẳng hạn như hệ thống điều khiển đèn từ xa, hệ thống giám sát nhiệt độ và độ ẩm, hoặc hệ thống cảnh báo xâm nhập.

5.2. Giao Diện Phần Mềm Điều Khiển Hệ Thống Nhà Thông Minh

Giao diện phần mềm điều khiển hệ thống nhà thông minh thường được thiết kế trực quan và dễ sử dụng. Nó cho phép người dùng điều khiển và giám sát các thiết bị trong nhà từ xa thông qua điện thoại thông minh hoặc máy tính bảng. Giao diện này thường bao gồm các tính năng như điều khiển đèn, điều chỉnh nhiệt độ, xem video từ camera an ninh, và nhận thông báo cảnh báo.

VI. Xu Hướng và Tương Lai Của Nhà Thông Minh Kết Nối IoT

Xu thế phát triển của IoT đã được các tổ chức, các công ty lớn trên thế giới đều khẳng định sẽ phát triển mạnh trong thời gian tới với khoảng từ 30 tỷ đến 50 tỷ thiết bị và được ứng dụng trong tất cả các lĩnh vực của cuộc sống như: nhà thông minh, thành phố thông minh, y tế, nông nghiệp, công nghiệp thông minh,. IoT là sự kết hợp rất nhiều thành phần công nghệ bao gồm nền tảng, mạng không dây, các thiết bị phần cứng, thiết bị kết nối, lớp ứng dụng. IoT được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và mang lại nhiều tác động tích cực như tăng hiệu quả hoạt động của các lĩnh vực khác như giám sát và q...

6.1. Các Công Nghệ Mới Nổi Trong Lĩnh Vực Nhà Thông Minh

Lĩnh vực nhà thông minh đang chứng kiến sự xuất hiện của nhiều công nghệ mới nổi, chẳng hạn như trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (Machine Learning), và điện toán biên (Edge Computing). AI và Machine Learning có thể được sử dụng để tự động hóa các tác vụ phức tạp trong nhà thông minh, chẳng hạn như điều chỉnh nhiệt độ dựa trên thói quen của người dùng, hoặc phát hiện các hoạt động bất thường trong nhà. Điện toán biên cho phép xử lý dữ liệu ngay tại các thiết bị IoT, giảm độ trễ và tăng cường bảo mật.

6.2. Tương Lai Nhà Thông Minh Tiện Nghi An Toàn và Bền Vững

Tương lai nhà thông minh hứa hẹn sẽ mang lại sự tiện nghi, an toàn và bền vững hơn cho cuộc sống con người. Các nhà thông minh trong tương lai sẽ được trang bị các công nghệ tiên tiến, cho phép chúng tự động hóa nhiều tác vụ hơn, cung cấp khả năng giám sát và điều khiển từ xa tốt hơn, và giúp tiết kiệm năng lượng hiệu quả hơn. Ngoài ra, các nhà thông minh trong tương lai cũng sẽ được thiết kế để thân thiện hơn với môi trường và đáp ứng nhu cầu của người cao tuổi và người khuyết tật.

05/06/2025
Luận văn internet kết nối vạn vật nhà thông minh và một số ứng dụng

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ INTERNET OF THING (IOT) 1. ĐỊNH NGHĨA VỀ INTERNET OF THING (IOT) Có nhiều cách hiểu về IoT, nhưng định nghĩa được chấp nhận rộng rãi về IoT được phát biểu như sau: Internet kết nối vạn vật (Internet of things - IoT) là sự phát triển của các dịch vụ Internet, không chỉ bao gồm các máy tính mà còn bao gồm các hệ thống nhúng kết nối đến các đối tượng vật lý, tất cả được nối vào mạng internet, cho phép các thiết bị có thể tạo, trao đổi, phân tích dữ liệu và đưa ra các quyết định với sự can thiệp của con người là tối thiểu. Internet kết nối vạn vật là một kịch bản của thế giới, khi mà mỗi đồ vật, con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả có khả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua mạng Internet mà không cần đến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính. IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet.

Nói đơn giản, IoT là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, kết nối với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó. Thuật ngữ “Internet kết nối vạn vật” do Kevin Ashton đưa ra vào năm 1999, là một phần trong bài thuyết trình về các thẻ RFID. Kevin Ashton là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm Auto-ID ở Học viện Công nghệ Massachusetts (Massachusetts Institute of Technology – MIT) của Mỹ, nơi thiết lập các tiêu chuẩn toàn cầu cho RFID và một số loại cảm biến khác. Tại thời điểm đó (1999), một vật (“thing”) trong Internet kết nối vạn vật được hiểu là thứ có thể đo đếm được và tồn tại trong rất nhiều ứng dụng liên quan: thẻ RFID trong các công-ten- nơ, các hệ thống giám sát đỗ xe thông minh biết chỗ đỗ nào còn trống,… 2 Cũng theo Ashton, năm 2009, phát biểu: “hiện nay máy tính - và do đó, Internet - gần như phụ thuộc hoàn toàn vào con người để chuyển tải dữ liệu.

Gần như tất cả trong số 50 petabyte dữ liệu đang có trên Internet (vào thời điểm đó) đều được ghi lại hoặc tạo ra bởi con người chúng ta, thông qua các cách thức như gõ chữ, nhấn nút, chụp ảnh, quét mã vạch.”, “Con người chính là nhân tố quyết định trong thế giới Internet hiện nay. Thế nhưng, con người lại có nhiều nhược điểm so với máy móc: thời gian hạn chế, khả năng tập trung và độ chính xác cũng ở mức thấp. Điều đó có nghĩa là chúng ta không giỏi trong việc thu thập thông tin về thế giới xung, …”. Internet kết nối vạn vật có tiềm năng thay đổi thế giới, giống như cách mà Internet đã thay đổi cuộc sống của chúng ta.

Ngôi nhà thông minh (smart house) với các bóng đèn thông minh, máy giặt thông minh, tủ lạnh thông minh,. có thể xem là bước đầu của IoT bởi chúng đều có thể được liên kết với nhau và/hoặc liên kết vào Internet. Một chi nhánh của Auto-ID tại Châu Âu từng nói về IoT như sau: “Chúng tôi có một tầm nhìn rất rõ ràng - tạo ra một thế giới nơi mà mọi thứ - từ những chiếc máy bay phản lực khổng lồ cho đến từng cây kim khâu - đều được kết nối vào Internet. Mục tiêu này chỉ có thể đạt được khi và chỉ khi tất cả mọi người áp dụng nó ở tất cả mọi nơi”.

IoT có rất nhiều ứng dụng khác nhau. Một ứng dụng IoT mà hiện nay chúng ta hay nghe đó là “Thành phố thông minh” với các ngôi nhà thông minh, tất cả các thiết bị như điều hòa, hệ thống đèn LED, hệ thống giám sát sức khỏe, khóa thông minh và hệ thống cảm biến thông minh như nhận dạng chuyển động, cảnh báo các chất gây ô nhiễm môi trường không khí: NOx (NO2 và NO), SO2 , O3, CO, bụi chì, bụi PM10, và tổng lượng bụi lơ lửng (TSP), đều được kết nối với Internet và điều khiển thông minh như chỉ ra trên hình 1.1 3 Quản lý công viên, khu Giám sát môi trường Quản lý các phương tiện vui chơi và các khu đô Hin đô thị (nhiệt độ, độ công cộng, quản lý nhà máy thị, smart lighting ẩm, tiếng ồn,…) thông minh, an sinh xã hội và dịch vụ cộng đồng Chăm sóc sức khỏe Các ứng Giáo dục, thư viện, nông thông minh, smart grid, dụng nghiệp thông minh, chính smart energy. IOT phủ thông minh Hướng dẫn đỗ xe qua Giám sát mật độ lưu Giám sát môi trường ứng dụng smart phone lượng và điều khiển di động (cảm biến đặt (smart parking) giao thông thông minh trên xe di chuyển) Hình1.1: một số ứng dụng điển hình của IOT trong xã hội thông minh 1. KHẢ NĂNG PHÁT TRIỂN CỦA IOT TRONG THỜI GIAN TỚI Cách mạng công nghiệp lần thứ Tư (Industry 4.0) được xây dựng trên nền tảng cuộc CMCN lần thứ Ba, là sự hợp nhất các công nghệ, làm mờ đi ranh giới giữa các lĩnh vực vật lý, kỹ thuật số và sinh học.0 làm thay đổi căn bản cách thức con người tạo ra sản phẩm, từ đó, tạo nên “cách mạng” về tổ chức các chuỗi sản xuất-giá trị.

Bề rộng và chiều sâu của những thay đổi này báo trước sự chuyển đổi mạnh mẽ của toàn bộ hệ thống sản xuất, quản lý và quản trị của xã hội loài người. Với sự phát triển của IOT, các hệ thống vật lý không gian ảo này tương tác với nhau và với con người theo thời gian thực, phục vụ con người thông qua mạng Internet dịch vụ. IoT có thể tạo ra một cuộc cách mạng công nghiệp mới, khiến cả nền kinh tế thế giới và đời sống nhân loại phải chuyển mình theo. Không giống như các cuộc 4 cách mạng trước - thường diễn ra theo xu hướng phát minh mới làm mờ đi phát minh cũ, IoT sẽ tạo cơ hội cho tất cả các ngành nghề đều được hưởng lợi.

IoT gia tăng cũng có nghĩa là việc truyền tải dữ liệu và giao tiếp qua Internet tăng lên. Chính vì thế mà tất cả các công ty, ngành nghề đều có thể sử dụng các dữ liệu đó để phân tích và quyết định chiến lược cạnh tranh giành lấy thành công cho mình trong tương lai. Việc đẩy mạnh đầu tư vào IoT cũng thay đổi cả phương thức hoạt động của nền kinh tế. IoT sẽ có ảnh hưởng lớn tới nền kinh tế bằng việc chuyển đổi rất nhiều doanh nghiệp vào thương mại điện tử và tạo điều kiện cho việc hình thành các mô hình kinh doanh mới, cải thiện hiệu quả và sản sinh ra các loại hình doanh thu mới.2: Biểu đồ HYPE CYCLE về các giai đoạn phát triển công nghệ của Gartner Trong những năm vừa qua, Gartner đã liên tục đưa ra những nghiên cứu và dự đoán về sự phát triển của công nghệ được gọi là biểu đồ Hype Cycle.

Hype Cycle gồm có năm giai đoạn: Khởi động của công nghệ; Đỉnh điểm của sự thổi phồng về kỳ vọng của công nghệ; Vùng lõm khi kết thúc sự thổi phồng; Sự bắt đầu leo dốc đi lên khi các vấn đề được làm rõ; Phát triển ổn định. Trong đó, Gartner 5 khuyến nghị nên đợi đến các giai đoạn chín muồi của công nghệ để ứng dụng vào thực tế. Trong đó IoT đã được Gartner đặc biệt quan tâm, có những nghiên cứu và dự đoán dựa trên biểu đồ Hype Cycle. Trong 3 năm gần đây, IoT luôn nằm trên đỉnh cao nhất của biểu đồ, điều đó có nghĩa là nó đang nhận được sự chú ý lớn nhất và phần nào đang trong trạng thái bị thổi phồng (Hình 2).

Nguồn: Gartner 2016 Hình 1.3: Vị trí của IoT và các công nghệ liên quan trong biểu đồ Hype Cycle của Gartner Trong biểu đồ này, IoT cũng được đánh giá là công nghệ đột phá nhất và có nhiều cơ hội nhất trong vòng 5 năm tới. Năng lực lớn nhất của IoT là khả năng biến dữ liệu thành hành động không cần tới những thực thể đứng giữa (như con người hay máy móc). 6 Việc IoT đứng ở điểm cao nhất trong biểu đồ là kết quả của rất nhiều hoạt động mang tính ảnh hưởng toàn cầu đẩy mạnh thương hiệu IoT. Trong đó, phải kể tới các sáng kiến và động thái của các hãng công nghệ và ngành công nghiệp lớn nhất thế giới tại khu vực Bắc Mỹ và châu Âu.

Như vậy, theo dự đoán của Gartner, IoT sẽ phát triển mạnh mẽ trong vòng 5- 10 năm tới rồi sẽ đi vào phát triển ổn định. Khi đó, việc ứng dụng, phát triển IoT sẽ mang lại nhiều hiệu quả kinh tế cho các đơn vị tham gia đầu tư phát triển IoT. Sự phát triển của IoT được củng cố bởi một số công nghệ liên quan. Một số lĩnh vực chủ chốt bao gồm: Tập hợp dữ liệu/Các công cụ ảo hóa; Kiến trúc biên mạng IoT; Tích hợp IoT; Các dịch vụ IoT; Các bản mạch điện tử cho người dùng tự phát triển có chi phí thấp; Học máy; Quản lý dữ liệu sản phẩm.

Bên cạnh đó, phần 2 cũng xét đến một số công nghệ khác: Nền tảng IoT; Nhà thông minh; Chiếu sáng thông minh. XU THẾ PHÁT TRIỂN CỦA IOT ĐẾN NĂM 2020 VÀ 2025 Theo Công ty nghiên cứu Rand Europe, đến năm 2020, IoT sẽ đem lại doanh thu tiềm năng khổng lồ cho các ngành trên thế giới vào khoảng từ 1,4 - 14,4 nghìn tỷ USD - tương đương với mức GDP của cả Liên minh châu Âu. Không những thế, một báo cáo mới nhất của Business Insider Intelligence còn dự báo, đến năm 2020, nhiều ngành kinh tế cơ bản sẽ tăng cường đầu tư cho hệ sinh thái IoT với tổng số tiền đầu tư cho các giải pháp IoT ước chừng 6 nghìn tỷ USD. Trong đó, các nhà sản xuất công nghiệp chế tạo sẽ tăng 35% đầu tư cho việc sử dụng các cảm biến thông minh.

Ngành giao thông sẽ có hơn 220 triệu xe hơi được kết nối. Ngành công nghiệp quốc phòng sẽ chi 8,7 tỷ USD cho các phương tiện không người lái và sẽ có 126 nghìn robot quân sự được xuất xưởng. Sản xuất nông nghiệp sẽ cài đặt 75 triệu thiết bị IoT, chủ yếu là các thiết bị cảm biến được đặt ở trong đất để theo dõi nồng độ axít, nhiệt độ và các chỉ số khác để giúp nông 7 dân tăng năng suất mùa vụ. Lĩnh vực cơ sở hạ tầng sẽ tăng đầu tư 133 tỷ USD cho các hệ thống IoT.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Tài liệu có tiêu đề "Ứng Dụng Internet Kết Nối Vạn Vật Trong Nhà Thông Minh" khám phá những lợi ích và ứng dụng của công nghệ Internet vạn vật (IoT) trong việc tạo ra các ngôi nhà thông minh. Nó nhấn mạnh cách mà các thiết bị kết nối có thể cải thiện chất lượng cuộc sống, từ việc tiết kiệm năng lượng đến tăng cường an ninh và tiện nghi cho người sử dụng. Bằng cách áp dụng IoT, người dùng có thể điều khiển các thiết bị trong nhà một cách dễ dàng và hiệu quả hơn, mang lại sự thoải mái và an toàn tối đa.

Để mở rộng thêm kiến thức về chủ đề này, bạn có thể tham khảo tài liệu Internet vạn vật nghiên cứu ý định sử dụng công nghệ nhà thông minh của người tiêu dùng tại tp hcm, nơi cung cấp cái nhìn sâu sắc về sự chấp nhận và nhu cầu của người tiêu dùng đối với công nghệ nhà thông minh. Ngoài ra, tài liệu Luận văn nghiên cứu phát triển hệ thống điều khiển số tốc độ động cơ một chiều cũng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về các kỹ thuật điều khiển hiện đại, một phần quan trọng trong việc phát triển các hệ thống nhà thông minh. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về xu hướng công nghệ đang phát triển mạnh mẽ này.