Khái niệm IoT lần đầu tiên được đưa ra bởi Kevin Ashton trong một bài thuyết trình tại Hội nghị mPower vào năm 1999, mô tả một mạng lưới các đối tượng được nhận dạng và theo dõi bằng internet. Kể từ khi khái niệm này được đề cập, số lượng các thiết bị được IoT kết nối với mạng Internet tăng lên nhanh chóng, các ứng dụng của nó cũng được mở rộng trong nhiều lĩnh vực, ngành nghề khác nhau. Để hiểu rõ hơn về thế giới của IoT, trước tiên hãy cùng nghiên cứu ...
Internet of Things (IoT) là gì?
Định nghĩa:
Internet vạn vật (IoT) là thuật ngữ chỉ một mạng lưới, nơi các thiết bị vật lý, quy trình và con người được kết nối với nhau, cho phép thế giới vật lý được giám sát và điều khiển thông qua dữ liệu kỹ thuật số. Bằng cách khai thác một loạt những công nghệ hiện đại, mạnh mẽ, IoT cho phép nhà quản trị tinh chỉnh các mô hình kinh doanh hiện tại và mở ra các cơ hội kinh doanh hoàn toàn mới dựa trên nền tảng là sự phát triển của công nghệ thông tin, đồng thời đẩy mạnh tự động hóa quy trình và chuyển đổi số doanh nghiệp.
Bản chất:
IoT là sự kết nối, cho phép kết nối các thiết bị, các quy trình và con người. Công nghệ IoT phát triển dựa trên nền tảng dữ liệu từ chuyển đổi số thông minh, các thiết bị vật lý vô cảm giờ đây hoạt động như một thực thể sống, có hình dạng, tên tuổi, thông tin hay cả tình trạng sức khỏe, … Với khả năng kết nối của IoT, con người có thể giao tiếp và làm việc với nhau trên một hệ thống đồng nhất, kiểm soát dữ liệu thu thập từ thiết bị và đưa ra các quyết định quan trọng trên thời gian thực đối với mọi quy trình sản xuất, vận hành của doanh nghiệp.
IoT tích hợp “vạn vật” với mạng Internet mỗi ngày nhờ sự phát triển mạnh mẽ của chip cảm biến và mạng viễn thông tần số cao, hàng tỉ thiết bị được kết nối trực tuyến để thu thập dữ liệu và phản hồi lại người dùng một cách thông minh.
Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) là gì? Điểm khác biệt so với IoT?
Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) hay IoT công nghiệp là một công nghệ nền tảng cho phép hàng tỉ các thiết bị vật lý sử dụng các chip cảm biến, bộ truyền động thông minh được kết nối với mạng không dây để chia sẽ dữ liệu và tương tác trong nhà máy. Các chip cảm biến có thể thu thập và truyền tải dữ liệu thời gian thực một cách liên tục lên hệ thống, là cơ sở giúp nhà quản trị phân tích và đưa ra giải pháp quản lý dễ dàng, chính xác thông qua giao diện người dùng trực quan.
IIoT được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau như khoa học, kỹ thuật, y tế, kinh tế, giáo dục, … đặc biệt là lĩnh vực công nghiệp và các ngành nghề liên quan. Các ngành nghề công nghiệp có đặc thù chung là sử dụng máy móc cơ khí theo dây chuyền, tự động hóa các quy trình, bởi vậy sự ra đời của IIoT có ý nghĩa cực kỳ quan trọng, làm cơ sở cho sự kết nối giữa con người - máy móc - quy trình.
Mặc dù IoT và IIoT có nhiều công nghệ tương đồng như: nền tảng đám mây, cảm biến thông minh, kết nối, giao tiếp và phân tích dữ liệu, … nhưng chúng được thiết kế để sử dụng cho những mục đích khác nhau.
Về IoT:
IoT chỉ chung bất kỳ hệ thống nào kết nối thiết bị vật lý với internet. Các thiết bị này có thể là bất cứ thứ gì từ các thiết bị gia dụng như bàn chải, đồng hồ, giày dép, ... đến các máy móc công nghiệp.
Công nghệ IoT kết nối các thiết bị trên nhiều lĩnh vực như: chăm sóc sức khỏe, nông nghiệp, tiêu dùng, tiện ích, … thường được sử dụng trong môi trường dân dụng, nơi các yêu cầu về độ tin cậy và bảo mật không quá cao.
Công nghệ IoT giúp tạo ra các thiết bị thông minh, dây đeo thể dục và các ứng dụng khác phục vụ đời sống con người. Chúng thường không tạo ra các tình huống nguy hiểm hay khẩn cấp khi có sự cố ngoài ý muốn sảy ra.
Mặt khác, đối với IIoT:
IIoT là một tập hợp con của IoT, được phát triển tập trung vào các ứng dụng cho lĩnh vực công nghiệp, như ô tô, dầu khí, luyện kim, năng lượng, sản xuất, nơi sử dụng nhiều máy móc cơ khí và dây chuyền sản xuất hàng loạt.
Máy móc, thiết bị trong nhà máy thuộc những lĩnh vực này thường được lập trình để tự động hóa vận hành với sự can thiệp tối thiểu của con người. Cũng bởi vậy, các lỗi hệ thống, thời gian chết trong khi triển khai IIoT có thể gây ra những tình huống rủi ro cao, giảm sản lượng và chất lượng đầu ra, thậm chí đe dọa đến sự an toàn của người lao động.
Ngày nay, cùng với sự phát triển của công nghệ, các ứng dụng IIoT cũng được nghiên cứu và phát triển nhiều hơn, tập trung vào cải thiện hiệu quả sản xuất, giám sát vòng đời máy móc, sức khỏe và sự an toàn so với bản chất thường thấy, lấy con người làm trung tâm như các ứng dụng của IoT.
Thành phần và cách hoạt động của hệ thống IoT
Một hệ thống IoT được điều chỉnh phù hợp với các ứng dụng cụ thể trong thực tế. Tổng quan, hệ thống IoT thường bao gồm 4 thành phần cốt lõi:
Các thiết bị vật lý (Things) bao gồm các thiết bị IoT được gắn cảm biến để theo dõi và thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh, quy trình hoạt động (giống như các giác quan của cơ thể), các máy tính/bộ tiếp nhận và xử lý dữ liệu hoặc thiết bị bao gồm cả hai tính năng trên.
Cổng kết nối và hạ tầng mạng bao gồm các thiết bị trung gian giúp cảm biến kết nối với internet, đẩy dữ liệu lên trung tâm xử lý và hệ thống hạ tầng mạng (mạng không dây, mạng có dây hoặc kết hợp cả hai).
Lớp phân tích và quản lý dữ liệu bao gồm các ứng dụng và dịch vụ, nơi phân loại và xử lý dữ liệu thu thập được từ các thiết bị IoT. Tại đây, các dữ liệu thô (theo từng phân hệ, đặc thù, đối tượng, …) được phân tích để đưa ra những gợi ý kinh doanh, dự báo về quá trình vận hành và cảnh báo các lỗi dễ phát sinh sắp sảy đến.
Trung tâm lưu trữ dữ liệu là nơi tiếp nhận, quản lý và lưu trữ các dữ liệu thô, chưa qua xử lý và cả dữ liệu đầu ra, đã được sắp xếp, phân loại trực quan, hữu ích hơn. Mỗi doanh nghiệp có một trung tâm lưu trữ dữ liệu riêng, có thể là các server hoặc bộ lưu trữ xây dựng dựa trên đám mây.
Nhìn chung, cách hoạt động của IoT và IIoT khá tương đồng, tuy nhiên, nếu chỉ nói đến lĩnh vực công nghiệp, IIoT có phần ”khắt khe” hơn, yêu cầu độ chính xác cao hơn so với IoT.
Trong Nhà máy thông minh, các thiết bị, máy móc hoàn toàn có thể làm việc tự động thông qua dữ liệu mà chúng trao đổi với nhau thậm chí không cần con người can thiệp. Muốn đạt được điều đó, nhà quản trị cần sử dụng các tiện ích, công cụ, các kỹ thuật, kỹ năng nghề nghiệp, ... để tạo nên một hệ thống IIoT linh hoạt. Về cơ bản, một hệ thống IIoT trong nhà máy được xây dựng và vận hành theo 3 bước:
Get connected: Tạo sự kết nối liền mạch giữa con người, thiết bị và quy trình.
Chuyển đổi số hay số hóa dữ liệu là điều kiện tiên quyết để triển khai một hệ thống IoT. Các cảm biến sẽ đảm nhận 2 nhiệm vụ quan trọng đó là “cảm nhận” để thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh (như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, ...), tình trạng máy móc, thiết bị, quy trình, … và truyền tải về hệ thống xử lý trung tâm thông qua nhiều phương thức như: mạng di động, vệ tinh, WiFi, Bluetooth, mạng diện rộng công suất thấp (LPWAN), kết nối qua cổng/bộ định tuyến hoặc kết nối trực tiếp với internet.
Máy móc, thiết bị giờ đây trở nên “thông minh” hơn, có thể phản hồi như một thực thể sống nhờ được nhúng các chip cảm biến (sensor).
Get insights: Quá trình tạo nên sự thấu hiểu giữa con người với máy móc và quy trình.
Dữ liệu thô được các cảm biến liên tục thu thập và truyền tải về hệ thống máy chủ nội bộ hoặc bộ lưu trữ đám mây. Tại đây, các máy tính xử lý chúng và xuất ra báo cáo, dashboard chart, KPI, … để người quản trị hiểu rõ về tình trạng chung của mọi thứ trong nhà máy.
Hệ thống quản lý trung tâm cũng có thể đưa ra gợi ý các quyết định vận hành và cảnh báo rủi ro cho người dùng dựa trên thời gian thực.
Get optimized: Đưa ra các quyết định, hành động để cải tiến quy trình sản xuất.
Từ những kết quả ở bước trên, người quản trị đã có thể đưa ra các quyết định cần thiết cho quá trình vận hành máy móc sản xuất.
Ngày nay, với sự kết nối của IoT công nghiệp, con người đã có thể trao quyền và đào tạo để máy móc có thể tự ra quyết định đối với các quy trình dựa trên những dữ liệu thu thập trước đó. Bên cạnh đó, áp dụng các công nghệ tân tiến như máy học (ML), trí tuệ nhân tạo (AI), Big Data, … sản xuất không chỉ được “tự động hóa” mà còn được “tối ưu hóa” một cách tự động, chính xác hơn.
Doanh nghiệp có thể hưởng lợi thế nào từ IoT?
Tăng cao hiệu quả công việc
Trong một hệ thống có sự tham gia của IoT, nơi tất cả các thành tố đều được kết nối với nhau, cho phép con người và máy móc hiểu nhau hơn, hoạt động ăn khớp với nhau, giảm tối đa thời gian hao phí và các lỗi không đáng có. Điều này chính là cơ sở để hoạt động sản xuất được diễn ra liền mạch, đảm bảo hiệu quả công việc.
Dễ dàng quản lý tài sản vật chất
Các cảm biến thông minh được nhúng vào máy móc, nhà xưởng có thể liên tục thu thập và truyền tải dữ liệu về hệ thống điều hành trung tâm. Tất cả những thông tin về kho hàng bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, số lượng tồn kho hay hình dáng, kích thước đều hiển thị trên hệ thống, giúp nhà quản trị dễ theo dõi và đưa ra quyết định vận hành.
Phát triển lợi thế cạnh tranh cạnh tranh
Hệ thống IoT sử dụng kết hợp các công nghệ tiên tiến như Bigdata, AI, ML, … có thể phân tích quy trình hiện hành, đưa ra những gợi ý cải tiến để doanh nghiệp làm việc tốt hơn, cải thiện chất lượng sản phẩm. Chất lượng là yếu tố mà khách hàng quan tâm hàng đầu, tạo nên lợi thế cạnh tranh hiệu quả, giúp doanh nghiệp đứng vững trên thị trường.
Tạo ra các sản phẩm, dịch vụ mới
Hệ thống máy tính sử dụng các thuật toán, giúp phân tích chuyên sâu quy trình sản xuất sản phẩm hiện hành để đưa ra các thông tin về thời gian thực hiện các thao tác, khối lượng nguyên vật liệu, cách thức sản xuất, chi phí, … Căn cứ vào những thông tin đó, chủ doanh nghiệp có thể dự tính được các yêu cầu sản xuất sản phẩm tương tự, đưa ra những quyết định cải tiến sản phẩm hoặc tạo nên sản phẩm mới mang lại hiệu quả kinh tế cao hơn.
Cải thiện trải nghiệm khách hàng
Hàng tỉ thiết bị được trang bị cảm biến thông minh và được kết nối với internet mỗi ngày. IoT chính là cầu nối để doanh nghiệp thực hiện điều đó, giúp tạo sự hài lòng đối với khách hàng sử dụng sản phẩm, dịch vụ của mình.
Doanh nghiệp có thể cải thiện trải nghiệm khách hàng thông qua phát triển dịch vụ cá nhân hóa, tức là phục vụ khách hàng dựa trên nhu cầu và sở thích của khách hàng. Bằng cách tạo hồ sơ khách hàng bao gồm dữ liệu về quá trình sử dụng sản phẩm, thói quen mua hàng hay trải nghiệm dịch vụ mà các ngành như bán lẻ, khách sạn, thời trang, … có thể cung cấp các chương trình ưu đãi, mã giảm giá hay gợi ý mua hàng phù hợp cho từng đối tượng khách hàng khác nhau.
Mọi sản phẩm giúp người dùng cảm nhận sự “tiện ích” đều mang lại trải nghiệm hài lòng. Các doanh nghiệp cũng có thể ứng dụng IoT để phát triển các sản phẩm thông minh, cung cấp khả năng tự động hóa (VD: các thiết bị IoT để điều chỉnh ánh sáng, nhiệt độ trong khách sạn; cửa tự động, chuông cảnh báo, nhắc hẹn …), thanh toán nhanh chóng bằng QR, máy POS hoặc khả năng truy cập nhanh chóng vào hệ thống bằng thiết bị di động để sử dụng các tiện ích như đặt phòng, đặt đồ ăn, gọi hỗ trợ, ...
Một số ứng dụng của IoT trong lĩnh vực công nghiệp
Sự phát triển của IoT được thúc đẩy bởi sự gia tăng của các công nghệ liên quan, chẳng hạn như chip cảm biến, truyền thông không dây, máy học, big data, AI và điện toán đám mây, ... Các công nghệ này đã dần trở nên rẻ hơn và dễ tiếp cận hơn, khiến cho việc triển khai IoT trở nên khả thi hơn, được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong cuộc sống như: Nông nghiệp, y tế, giáo dục, tiện ích, … Đặc biệt, các nỗ lực nghiên cứu và phát triển đã tạo nên công nghệ IIoT dành riêng cho đặc thù của các ngành công nghiệp.
Cùng tìm hiểu một số ứng dụng của IIoT trong các ngành dọc công nghiệp khác nhau sau đây:
Sản xuất
Trong nhà máy với dây chuyền sản xuất hàng loạt, các loại máy móc, thiết bị hoạt động liền mạch bởi chúng được kết nối với nhau. Chỉ cần một bộ phận sảy ra trục trặc thì có thể dẫn đến sự hư hại cho cả hệ thống sản xuất hiện hành.
Bằng cách triển khai IIoT, các cảm biến thông minh được nhúng vào máy, cho phép nhà quản trị thu thập các dữ liệu thời gian thực một cách chi tiết về thiết bị trong nhà xưởng … Các dữ liệu được phân tích để đưa ra dự đoán về các lỗi, thời gian bảo trì hoặc thay thế máy móc, giúp giảm thiểu các chi phí sửa chữa không đáng có.
Công nghệ tô tô
Hệ thống IIoT trong nhà xưởng bao gồm các cảm biến và robot giúp tăng hiệu quả sản xuất và bảo dưỡng ô tô. Chẳng hạn, các thiết bị IoT cung cấp dữ liệu để xây dựng nên mô hình 3D, bao gồm các thành phần bên trọng phương tiện trên thời gian thực, dễ hình dung và tương tác trực quan. Nhờ đó, việc chẩn đoán và khắc khục các “thương tích” trở nên dễ dàng hơn cả. Ngăn chặn sớm những thiệt hại lớn sảy ra về người và tài sản.
Hơn thế, chủ doanh nghiệp cũng có thể “đào tạo” để các thiết bị IoT chuẩn bị trang bị cần thiết cho từng lỗi thường gặp hoặc điều phối máy móc thực hiện những công việc nặng nhọc, đòi hỏi độ chính xác cao mà con người khó có thể làm được. V.v.
Kho và vận tải
Công nghệ IIoT kết nối các ứng dụng quản lý với hàng tỉ thiết bị thông minh, có thể hỗ trợ trong việc quản lý chuỗi cung ứng. Các công việc bao gồm như: quản lý hàng tồn kho, quản lý đơn vị cung ứng vật liệu, ước tính lượng hàng hóa sản xuất, nhập hàng, điều phối xe, … giờ đây có thể thực hiện dễ dàng bởi mọi thông tin cần thiết đều được truyền tải, cập nhật và lưu trữ trên một cơ sở dữ liệu đồng nhất. Ngoài ra, còn rất nhiều ứng dụng khác của IoT mà doanh nghiệp có thể tận dụng như quản lý nhiệt độ phòng lạnh, lượng nhiên liệu tiêu thụ khi vận chuyển, theo dõi tài sản, ...
Bán lẻ
Quá trình đô thị hóa vẫn đang diễn ra nhanh chóng tại Việt Nam. Xu hướng tiêu dùng của người dân thành thị cũng đang thúc đẩy sự tăng trưởng mạnh mẽ trong các kênh bán lẻ hiện đại như các cửa hàng bách hóa, siêu thị mini với đầy đủ các loại mặt hàng thực phẩm, phi thực phẩm và đồ gia dụng, …
IIoT có nhiều ứng dụng thực tế trong hoạt động của các cửa hàng tiện ích hiện nay, có thể chia thành hai nhóm chính: tự động hóa và cá nhân hóa.
Tự động hóa: IIoT được sử dụng để giúp các nhà bán lẻ tự động hóa các quy trình và hoạt động như quản lý chuỗi cung ứng, quản lý kho hàng, cửa tự động, …
Dịch vụ cá nhân hóa: Một ví dụ điển hình đó là sử dụng các thẻ có gắn chip cảm biến để tạo hồ sơ tích điểm cho khách khi mua hàng tại cửa hàng, thu thập thông tin về sở thích mua sắm và tạo các chương trình khuyến mãi, tri ân, giúp thu hút và giữ chân khách hàng.
Ngày nay, sử dụng tiền mặt có nhiều hạn chế và rủi ro nên số đông người dùng có xu hướng chuyển sang thanh toán trực tuyến. IIoT được tích hợp trong máy POS hay hệ thống tạo mã QR cho phép người dùng thanh toán nhanh chóng, tiện ích và an toàn hơn tại cửa hàng.
Trong tương lai, các cửa hàng bán lẻ sẽ không chỉ kinh doanh sản phẩm mà còn kinh doanh trải nghiệm khách hàng. Thậm chí nếu trải nghiệm khách hàng tốt, điều này thực sự trở thành một đòn bẩy giúp chủ doanh nghiệp tăng gấp nhiều lần doanh thu và IIoT chính là chìa khóa giúp họ biến bối cảnh đó thành hiện thực.
Nhìn nhận & thấu hiểu
Hy vọng với những thông tin mà BnK Solution cung cấp, bạn sẽ có được sự hình dung tổng quan về thế giới của IoT. Quả thật không hề khoa trương khi nói rằng “IoT đang kiến tạo nên tương lai của nền công nghệ thế giới”. IoT kết nối con người với thế giới công nghệ, nơi các thiết bị vật lý được “nhân cách hóa”, hòa quyện giữa hai thế giới và tạo nên cuộc sống tiện nghi, hiện đại hơn.
Khởi nguồn là doanh nghiệp chuyên cung cấp giải pháp Nhà máy thông minh, BnK Solution có kinh nghiệm chuyên sâu đối với IoT thông qua các dự án đa ngành nghề từ nông nghiệp, công nghiệp, tiêu dùng và thương mại, ... Tham khảo CASE STUDY về câu chuyện thành công của chúng tôi trên hành trình kết nối ước mơ của khách hàng.
Bạn có thể tin tưởng sử dụng BnK IoT để xây dựng những ứng dụng tuyệt vời, khám phá các giá trị kinh doanh mới, chạy các phân tích phức tạp cũng như phát hiện và phản hồi ngay lập tức các sự kiện từ một lượng lớn thiết bị IoT thông minh. Bắt đầu hành trình chuyển đổi số doanh nghiệp của bạn ngay hôm nay với BnK Solution - Đối tác kỹ thuật số đáng tin cậy!
