PHẦN 1: GIỚI THIỆU CHUNG
I. Khái niệm cơ bản:
1. Internet of things (IoT) là gì?
Ngày nay chúng ta thường thấy trên tivi, các trang tin tức, đài, báo đều liên tục nhắc đến cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4, trong đó có IoT, vậy thì IoT là gì? Có phải đó là 1 mạng lưới? Ở phần này chúng ta sẽ đi sơ qua 1 chút về khái niệm IoT và hiểu được vài ứng dụng cũng như sơ đồ khái quát của hệ thống trong thực tế.
Chúng ta hãy quay lại 1 chút về thuật ngữ quen thuộc, INTERNET. Đó là 1 mạng lưới giúp các thiết bị máy tính có thể trao đổi thông tin với các máy tính khác trên toàn cầu, càng về sau, internet càng ngày càng trở nên phổ thông trên điện thoại, tivi,… Không chỉ dừng lại ở đó, trong tương lai, những đồ vật hàng ngày như tủ lạnh, điều hòa, máy giặt, đều có thể kết nối với internet. Thực tế, không chỉ trong tương lai mà ngay cả hiện tại ở những nước phát triển đã thực hiện được điều này. Đó chính là mạng internet của vạn vật, và mỗi đồ dùng như ô tô, xe máy, điều hòa,… là 1 VẬT, có ID và IP riêng như máy tính.
2. Các ứng dụng của IoT, nhiều vô kể:
Trong sản xuất:
Các cảm biến được lắp đặt ở trong các thiết bị để theo dõi thời gian thực các thông số như công suất, nhiệt độ,…từ đó có thể dự đoán, cảnh báo lỗi để dễ dàng bảo trì. Nếu một máy trong xưởng bị ngừng trệ trong 1 tiếng đồng hồ thì thiệt hại có thể lên đến hàng tỷ, chục tỷ đồng.
Trong khai khoáng:
Việc theo dõi các thông số của các hầm mỏ và giếng dầu trở nên dễ dàng hơn nhờ công nghệ hiện nay. Các cảm biến được lắp đặt bên trong giúp giảm bớt áp lực trong việc quan sát và bảo trì, đảm bảo tiến độ khai thác.
Trong quốc phòng an ninh:
Xe tăng, súng máy điều khiển từ xa như game? Điều đó không còn là phi hiện thực nữa.
Một ví dụ nhỏ để thấy rõ hơn sức mạnh của sự kết nối:
Giả sử 1 quốc gia muốn theo dõi đường biên giới,
họ cho lắp các thiết bị cảm biến quanh đường biên giới, đặc biệt là núi rừng ít người. Các cảm biến này có thể trực tiếp giao tiếp với các cảm biến khác trong bán kính mà nó có thể liên lạc được. Bất kỳ 1 hoạt động xâm phạm biên giới của con người hay máy móc sẽ bị phát hiện và được mạng lưới cảnh báo về trung tâm. Mỗi cảm biến dùng điện từ pin, tiêu thụ năng lượng cực thấp và có thể hoạt động nhiều năm trời.
Và nhiều ứng dụng khác nữa,vv…
II. Cơ hội của FPT
1. Nguồn lực của FPT:
FPT có hàng chục ngàn kỹ sư, chuyên gia về phần mềm và phần cứng (trong khi đó, Xiaomi có tổng số nhân viên là 8 nghìn tính đến năm 2015, Asus có 6 nghìn). Tuy mọi sự so sánh đều là khập khiễng nhưng có thể thấy là chúng ta có thể làm được điều gì đó.
Dự án S được nhắc đến ở phần 4 là 1 solution hoàn chỉnh mà Fsoft đã làm cho 1 khách hàng Úc, từ tư vấn đến thiết kế, họ chỉ việc bê nguyên đi sản xuất hàng loạt.
2. Thị trường IoT trong tương lai:
Không cần phải dài dòng, Forbes dự đoán thị trường IoT sẽ đạt trên 200 tỷ đô la Mỹ vào năm 2020 [1].
General Electric dự đoán thị trường có thể đạt được 60 tỷ, à nhầm 60 nghìn tỷ đô vào năm 2030 [2].
3. Khả năng tiếp cận người dùng cuối:
Để tạo ra 1 sản phẩm IoT như 1 bộ điều khiển trung tâm “Smart Home”, hay cảm biến thông minh thì không yêu cần nền tảng phức tạp như ô tô hoặc máy bay. Có nghĩa là 1 công ty startup nhỏ có thể thiết kế hoàn chỉnh chứ không chỉ là 1 thành phần chẳng hạn như là Navigator, Lốp xe, Đèn xe,…
III. Hoạt động tổng quan của 1 hệ thống IoT
Nói lan man các con số như vậy đủ rồi, bây giờ chúng ta sẽ đi sâu hơn 1 chút vào kỹ thuật, dưới dây là 1 số kiến thức cơ bản về IoT.
1. Sơ đồ nguyên lý cơ bản của 1 hệ thống:
Hình ảnh phía trên thể hiện rõ cách mà các thiết bị kết nối với nhau:
Các cảm biến (Sensors Nodes) thu thập dữ liệu thô từ môi trường. Các thông tin này được truyền đến thiết bị giao tiếp trung tâm (IoT Gateway Device) qua các giao thức như Zigbee, Bluetooth,…sau đó được thiết bị trung tâm đẩy lên đám mây (Cloud) nhờ kết nối wifi hoặc 3G, LTE,…Sau khi được đẩy lên mây thì dữ liệu sẽ được xử lý tùy vào mục đích hay lĩnh vực mà nhà phát triển muốn ứng dụng vào, người dùng có thể truy cập vào đám mây bằng các thiết bị có kết nối đến internet (User Interface).
2. Sơ đồ nguyên lý của 1 thiết bị nhúng (IoT Gateway, Sensors Nodes):
3. Sơ đồ nguyên lý của 1 sensor node:
So với gateway thì 1 sensor node này ít chức năng hơn (tất nhiên là trong 1 hệ thống thì chỉ có 1 thằng làm vua rồi), trong hầu hết các ứng dụng thì các node này sẽ giao tiếp với nhau và giao tiếp với gateway thông qua 1 giao thức nào đó tiêu thụ năng lượng thấp.
Nếu đã đọc đến đây thì chứng tỏ bạn rất kiên trì hoặc có chút hứng thú về lĩnh vực IoT, vì vậy xin mời bạn hãy đón đọc phần sau để hiểu rõ hơn về các bước thiết kế phần cứng.
Vì vậy mời các bạn đón đọc các phần tiếp theo, ở đó, chi tiết hệ thống sẽ được mô tả rõ hơn bao gồm các khâu thiết kế đến sản xuất hàng loạt mà các tập đoàn trên thế giới áp dụng.
No comments:
Post a Comment