25/03/2025
Theo báo cáo của IoT Analytics, số lượng thiết bị IoT kết nối toàn cầu đã đạt 16,6 tỷ vào năm 2023 và dự kiến sẽ tăng lên 29 tỷ vào năm 2027. Sự phát triển nhanh chóng của IoT đang tạo ra những thay đổi đáng kể trong nhiều lĩnh vực, từ sản xuất, y tế đến giao thông và đời sống hàng ngày. Vậy IoT là gì và tại sao nó lại có ảnh hưởng sâu rộng đến vậy? Hãy cùng VNPT AI tìm hiểu trong bài viết dưới đây!
IoT là gì?
IoT (hay công nghệ Internet vạn vật) là mạng lưới các thiết bị có khả năng kết nối và trao đổi dữ liệu với nhau cũng như với các nền tảng lưu trữ đám mây. Các thiết bị IoT thường được tích hợp công nghệ như cảm biến hay phần mềm giúp chúng thu thập, xử lý và chia sẻ dữ liệu một cách tự động.
Điểm đặc biệt của IoT là dữ liệu có thể được truyền tải qua mạng mà không cần sự tương tác trực tiếp giữa con người với nhau hay giữa con người với máy tính. Nhờ đó, các thiết bị IoT có thể hoạt động một cách độc lập, tối ưu hóa quy trình và tăng hiệu suất công việc.
Các thiết bị IoT bao gồm máy móc cơ khí, thiết bị kỹ thuật số đến những vật dụng quen thuộc trong đời sống hàng ngày như đồng hồ thông minh hay tủ lạnh. Với khả năng giao tiếp và truyền tải dữ liệu theo thời gian thực, IoT không chỉ nâng cao trải nghiệm người dùng mà còn thúc đẩy sự phát triển trong các ngành công nghiệp như sản xuất hay y tế.
Nguyên lý hoạt động của IoT
Sau khi nắm rõ khái niệm IoT là gì, VNPT AI sẽ cung cấp cho bạn đọc cái nhìn chi tiết hơn về nguyên lý hoạt động của công nghệ này. Cụ thể, Internet vạn vật IoT hoạt động dựa trên việc thu thập, truyền tải và phân tích dữ liệu để đưa ra phản hồi thông minh. Quá trình này diễn ra dựa trên sự phối hợp của các thành phần chính:
Thiết bị cảm biến
Trong hệ thống sinh thái IoT, các thiết bị thông minh kết nối Internet sử dụng hệ thống nhúng gồm bộ xử lý, cảm biến và phần cứng để thu thập, truyền tải và phản hồi dữ liệu từ môi trường. Các cảm biến sẽ ghi nhận các thông tin như nhiệt độ, độ ẩm, ánh sáng, chuyển động, vị trí hoặc trạng thái của thiết bị, sau đó gửi dữ liệu đến hệ thống xử lý để phân tích và đưa ra hành động phù hợp.
Kết nối
Các thiết bị IoT kết nối với nhau qua Internet và chia sẻ dữ liệu thông qua một cổng trung tâm gọi là IoT gateway. Cổng này giúp thu thập và chuyển tiếp dữ liệu từ các thiết bị đến hệ thống xử lý. Trước khi gửi đi, dữ liệu cũng có thể được phân tích ngay tại thiết bị biên để phản hồi nhanh hơn. Nhờ cơ chế này, IoT giúp các thiết bị giao tiếp hiệu quả, xử lý thông tin kịp thời và hỗ trợ tự động hóa trong nhiều lĩnh vực.
Phân tích dữ liệu
Công nghệ internet kết nối vạn vật chỉ sử dụng dữ liệu quan trọng để phân tích xu hướng, đưa ra khuyến nghị và phát hiện sớm các vấn đề trước khi chúng trở nên nghiêm trọng. Việc xử lý dữ liệu ngay tại thiết bị biên giúp giảm lượng dữ liệu cần gửi lên đám mây, tiết kiệm băng thông và tăng tốc độ phản hồi.
Các thiết bị IoT có thể tự động trao đổi và hành động dựa trên thông tin nhận được mà không cần con người can thiệp, tuy nhiên người dùng vẫn có thể thiết lập, điều khiển hoặc truy cập dữ liệu khi cần. Tùy vào ứng dụng cụ thể, IoT sử dụng các giao thức kết nối và truyền thông khác nhau để tối ưu hiệu suất. Bên cạnh đó, trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML) còn giúp quá trình thu thập và xử lý dữ liệu trở nên thông minh, linh hoạt hơn.
Giao diện người dùng
Giao diện người dùng (UI) giúp quản lý và điều khiển các thiết bị IoT một cách dễ dàng. Ví dụ, thông qua các ứng dụng di động hoặc trang web, người dùng có thể thiết lập, theo dõi và điều chỉnh thiết bị thông minh từ xa. Nhờ UI trực quan, quá trình quản lý IoT trở nên thuận tiện hơn và cho phép người dùng kiểm soát hệ thống mà không cần hiểu sâu về công nghệ.
Các công nghệ chính trong hệ thống Internet of Things
Tiếp nối phần giải thích Internet of Things là gì và nguyên lý hoạt động của công nghệ này, VNPT AI sẽ giúp bạn đọc tìm hiểu hệ thống IoT gồm những gì. Về cơ bản, hệ thống này hoạt động nhờ vào sự kết hợp của nhiều công nghệ tiên tiến, giúp thu thập, truyền tải, phân tích dữ liệu và tự động hóa các quy trình. Dưới đây là những công nghệ cốt lõi trong hệ sinh thái IoT:
Điện toán biên
Điện toán biên giúp các thiết bị IoT không chỉ gửi và nhận dữ liệu mà còn có thể xử lý ngay tại chỗ, thay vì phụ thuộc hoàn toàn vào nền tảng IoT trung tâm. Công nghệ này tăng cường khả năng tính toán tại các điểm biên của mạng, giúp giảm độ trễ trong truyền tải dữ liệu và cải thiện tốc độ phản hồi. Nhờ đó, các thiết bị IoT có thể hoạt động hiệu quả hơn, đặc biệt trong các ứng dụng yêu cầu xử lý thời gian thực như giám sát an ninh và nhà máy thông minh.
Học máy
Học máy là công nghệ sử dụng phần mềm và thuật toán để phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định trong thời gian thực. Các thuật toán này có thể được triển khai trên nền tảng đám mây hoặc ngay tại thiết bị biên, giúp hệ thống IoT tự động nhận diện xu hướng, dự đoán sự cố và tối ưu hóa hoạt động mà không cần sự can thiệp của con người.
Điện toán đám mây
Điện toán đám mây cho phép lưu trữ dữ liệu từ xa và quản lý thiết bị IoT trên một nền tảng tập trung, giúp dữ liệu luôn sẵn sàng cho nhiều thiết bị trong hệ thống. Nhờ đó, các thiết bị IoT có thể dễ dàng truy cập, chia sẻ và xử lý dữ liệu một cách linh hoạt, hỗ trợ giám sát và điều khiển từ xa hiệu quả.
Lợi ích của Internet vạn vật
Từ khái niệm internet vạn vật, có thể thấy IoT đang dần thay đổi cách con người sống và làm việc bằng cách kết nối các thiết bị thông minh, thu thập và phân tích dữ liệu để mang lại nhiều lợi ích thiết thực. Dưới đây là một số lợi ích của IoT trong thực tiễn:
- Dễ dàng truy cập: IoT cho phép người dùng tiếp cận thông tin mọi lúc, mọi nơi trên nhiều thiết bị khác nhau. Nhờ dữ liệu thời gian thực, giao diện trực quan và cảnh báo chủ động, IoT giúp việc theo dõi và quản lý trở nên nhanh chóng và tiện lợi hơn.
- Tiết kiệm thời gian và chi phí: IoT giúp các thiết bị hoạt động tự động mà không cần con người can thiệp, từ đó tối ưu hóa quy trình và giảm thời gian thực hiện công việc. Ngoài ra, nhờ khả năng thu thập và phân tích dữ liệu, IoT giúp giảm lãng phí tài nguyên và tối ưu chi phí vận hành.
- Tối ưu hóa chuỗi cung ứng: Bằng cách theo dõi hàng hóa và nguyên vật liệu theo thời gian thực, nhà sản xuất có thể kiểm soát lượng tồn kho, tránh tình trạng thiếu hoặc dư thừa, đồng thời tối ưu hóa quy trình vận chuyển, giảm chi phí và nâng cao trải nghiệm khách hàng.
- Tăng tính hiệu quả: IoT giúp thiết bị xử lý dữ liệu ngay tại chỗ thay vì gửi toàn bộ lên đám mây, nhờ đó giảm tải lượng dữ liệu truyền đi. Công nghệ điện toán biên cho phép các thiết bị trao đổi thông tin quan trọng một cách nhanh chóng và hiệu quả hơn, giúp tối ưu hóa hoạt động và cải thiện tốc độ phản hồi.
- Nâng cao trải nghiệm khách hàng: Các thiết bị IoT giúp cá nhân hóa trải nghiệm và mang lại sự tiện lợi cho người dùng trong cuộc sống hàng ngày. Ví dụ, xe hơi thông minh có thể tự động điều chỉnh ghế ngồi, nhiệt độ và hệ thống giải trí theo sở thích của chủ xe.
Ứng thực tiễn của IoT trong các lĩnh vực
Hiểu rõ internet vạn vật là gì giúp bạn đọc nắm rõ được những ứng dụng thực tiễn của công nghệ này. Hiện nay, IoT đang được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành khác nhau, giúp tối ưu hóa quy trình, nâng cao hiệu suất và cải thiện trải nghiệm người dùng. Một số ứng dụng công nghệ internet vạn vật phải kể đến như:
Trong y tế
IoT giúp theo dõi sức khỏe bệnh nhân từ xa bằng cách thu thập dữ liệu thời gian thực về nhịp tim, huyết áp, nồng độ oxy,... Nhờ phân tích dữ liệu từ cảm biến, hệ thống có thể phát hiện dấu hiệu bất thường và cảnh báo sớm trước khi tình trạng trở nên nghiêm trọng. Ngoài ra, IoT còn hỗ trợ quản lý thiết bị y tế, kiểm soát kho dược phẩm và theo dõi việc dùng thuốc của bệnh nhân.
Trong sản xuất
Trong lĩnh vực sản xuất, IoT giúp giám sát hoạt động của máy móc, phát hiện lỗi thiết bị và tối ưu quy trình sản xuất. Cụ thể, cảm biến có thể theo dõi nhiệt độ, độ ẩm trong nhà máy để đảm bảo điều kiện lý tưởng cho một số sản phẩm nhất định. Ngoài ra, IoT còn hỗ trợ quản lý kho hàng, chuỗi cung ứng và kiểm soát chất lượng sản phẩm.
Trong bán lẻ
IoT giúp các cửa hàng theo dõi hành vi mua sắm của khách hàng, quản lý hàng tồn kho và sắp xếp không gian trưng bày hợp lý. Ví dụ, hệ thống cảm biến có thể ghi nhận lượng khách di chuyển trong cửa hàng, phân tích thói quen mua sắm để tối ưu vị trí sản phẩm, nâng cao trải nghiệm mua hàng. Ngoài ra, IoT còn hỗ trợ giám sát chuỗi cung ứng, theo dõi tình trạng vận chuyển và quản lý kho hiệu quả hơn.
Trong nông nghiệp
Hệ thống IoT trong nông nghiệp giúp theo dõi tình trạng đất, thời tiết và sự phát triển của cây trồng. Cụ thể, công nghệ này có thể đo độ ẩm của đất để tưới tiêu đúng thời điểm, giúp cây trồng phát triển tốt hơn. Thêm vào đó, IoT còn hỗ trợ giám sát sức khỏe vật nuôi, theo dõi máy móc và quản lý chuỗi cung ứng. Đặc biệt, các thiết bị tiết kiệm năng lượng hoặc chạy bằng năng lượng mặt trời có thể hoạt động ổn định ở những khu vực xa mà không cần nhiều sự giám sát.
Trong giao thông
IoT giúp theo dõi tình trạng phương tiện, tối ưu lộ trình và giám sát quá trình vận chuyển hàng hóa. Chẳng hạn, cảm biến có thể theo dõi mức tiêu thụ nhiên liệu, giúp giảm chi phí và nâng cao tính bền vững. Bên cạnh đó, IoT còn hỗ trợ kiểm soát nhiệt độ, độ ẩm của hàng hóa, đảm bảo chất lượng khi đến tay khách hàng.
Thách thức và rủi ro khi triển khai IoT
Mặc dù lợi ích của internet of things rất nhiều nhưng việc triển khai công nghệ này cũng đối mặt với không ít thách thức và rủi ro. Vậy thách thức chính của công nghệ iot là gì?
- Vấn đề bảo mật và quyền riêng tư: Các thiết bị IoT thu thập và truyền tải lượng lớn dữ liệu, bao gồm cả thông tin cá nhân và doanh nghiệp. Nếu không có biện pháp bảo mật chặt chẽ, hệ thống có thể trở thành mục tiêu của tin tặc, dẫn đến rò rỉ dữ liệu, tấn công mạng hoặc xâm phạm quyền riêng tư của người dùng.
- Chi phí triển khai cao: Việc xây dựng một hệ thống IoT không chỉ tốn kém mà còn đòi hỏi hạ tầng kỹ thuật phức tạp, bao gồm thiết bị, phần mềm và mạng kết nối. Bên cạnh đó, việc quản lý và bảo trì hệ thống cũng là một thách thức lớn, yêu cầu đội ngũ có chuyên môn để đảm bảo vận hành hiệu quả và ổn định.
- Lượng dữ liệu khổng lồ: Các thiết bị IoT tạo ra khối lượng dữ liệu khổng lồ và có thể gây khó khăn cho doanh nghiệp nếu không có hệ thống xử lý phù hợp. Việc phân tích và rút ra thông tin hữu ích từ dữ liệu này là một thách thức lớn, đặc biệt đối với những doanh nghiệp chưa có công cụ phân tích hoặc chuyên môn cần thiết.
- Quy định về pháp lý phức tạp: Khi các thiết bị IoT ngày càng phổ biến, doanh nghiệp phải tuân thủ nhiều quy định về bảo vệ dữ liệu, quyền riêng tư và an ninh mạng. Các yêu cầu pháp lý này có thể khác nhau giữa các quốc gia, khiến việc triển khai IoT trở nên phức tạp và tốn kém hơn.
Xu hướng phát triển của IoT trong tương lai
Trong tương lai, IoT sẽ tiếp tục phát triển mạnh mẽ, mở rộng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và thay đổi cách con người tương tác với công nghệ. Vậy những xu hướng phát triển trong tương lai của IoT là gì?
Áp dụng công nghệ Blockchain
Blockchain đang được ứng dụng ngày càng nhiều trong IoT để tăng cường bảo mật dữ liệu và đảm bảo sự minh bạch giữa các thiết bị kết nối. Nhờ tính phi tập trung, công nghệ này giúp ghi chép dữ liệu an toàn và chống giả mạo, phù hợp với bản chất phân tán của IoT.
Theo Markets and Markets, thị trường blockchain trong IoT dự kiến sẽ tăng thêm 2,4 tỷ USD vào năm 2026. Hiện nay, blockchain đã được áp dụng rộng rãi trong ngân hàng, tài chính, nông nghiệp và giao thông, đặc biệt khi kết hợp với IoT để nâng cao hiệu quả hoạt động.
Ứng dụng trong hệ thống các thành phố thông minh
IoT đang thay đổi cách các thành phố vận hành bằng cách sử dụng dữ liệu để cải thiện giao thông, dịch vụ công và an ninh. Theo McKinsey, thành phố thông minh có thể giảm 80% số ca tử vong và giảm 30% các vụ tấn công, trộm cắp. Trong 5 năm qua, nhiều chính phủ cũng đã triển khai các dự án IoT nhằm giải quyết các vấn đề như an toàn công dân, tiêu thụ năng lượng, tắc nghẽn giao thông và phát triển bền vững, giúp xây dựng đô thị hiện đại và hiệu quả hơn.
IoT kết hợp với công nghệ 5G
Dự báo đến năm 2026, thế giới sẽ có gần 5 tỷ thuê bao 5G (theo Statista). Công nghệ 5G không chỉ nâng cấp mạng không dây mà còn tạo nền tảng cho IoT phát triển mạnh mẽ.
Nhờ tốc độ cao, độ trễ thấp và khả năng xử lý dữ liệu theo thời gian thực, công nghệ 5G giúp các thiết bị IoT hoạt động ổn định hơn và đáp ứng nhu cầu của người dùng tốt hơn. Đây sẽ là yếu tố quan trọng thúc đẩy sự phát triển của IoT trong tương lai.
Ứng dụng AI trong IoT
Dự kiến đến năm 2025, sẽ có khoảng 64 tỷ thiết bị IoT được kết nối. Khi kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI), IoT có thể tự động hóa quy trình, tối ưu hóa vận hành và hỗ trợ ra quyết định mà không cần con người can thiệp. AI giúp IoT xử lý dữ liệu thông minh hơn, dự đoán sự cố trước khi xảy ra, từ đó giúp giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu suất trong nhiều ngành công nghiệp.
Công nghệ Digital Twin phát triển
Digital Twin là mô hình ảo mô phỏng chính xác một đối tượng hoặc quy trình trong thế giới thực. Công nghệ này giúp giám sát, phân tích và tối ưu hóa hiệu suất thiết bị theo thời gian thực. Dự báo đến năm 2025, thị trường Digital Twin sẽ tăng trưởng mạnh, ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như sản xuất, y tế và đô thị thông minh.
Kết hợp giữa Metaverse và IoT
Metaverse là không gian ảo nơi con người có thể tương tác, làm việc và giải trí, trong đó IoT đóng vai trò quan trọng giúp kết nối dữ liệu từ thế giới thực vào môi trường số. Nhờ IoT, Metaverse có thể tái tạo chuyển động, giọng nói và các yếu tố môi trường, mang lại trải nghiệm chân thực hơn. Theo Grandview Research, thị trường Metaverse dự kiến đạt 679 tỷ USD vào năm 2030, mở ra nhiều cơ hội phát triển cho nền kinh tế số.
Tạm kết
Hy vọng rằng bài viết trên của VNPT AI đã giúp bạn đọc hiểu rõ IoT là gì và nguyên lý hoạt động của công nghệ này. IoT không chỉ đơn thuần là một công nghệ kết nối thiết bị mà còn là nền tảng thúc đẩy sự phát triển của nhiều lĩnh vực, từ sản xuất, y tế, giao thông đến thành phố thông minh. Dù còn nhiều thách thức về bảo mật và chi phí triển khai, IoT vẫn là xu hướng tất yếu trong kỷ nguyên số, mở ra cơ hội lớn cho doanh nghiệp và cải thiện chất lượng cuộc sống của con người.
.png)