Tổng quan về Intenet of Thing

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN KỸ THUẬT VIỄN THÔNG
BÁO CÁO BÀI TẬP THẢO LUẬN
Đề tài: Tổng quan về Intenet of Things
Nhóm thực hiện: Nhóm 9
Phạm Giang Nam
Lê Hải Nam
Nguyễn Hữu Tuấn Minh
Nguyễn Quang Minh
Lớp: Kỹ thuật viễn thông K58
Giảng viên hướng dẫn: Ths.Trần Đức Trung

Nhóm 9 – KTVT K58 Tổng quan về Internet of Things
1
LỜI MỞ ĐẦU
Trong quá trình phát triển của con người, những cuộc các mạng về công nghệ đóng một vai trò rất
quan trọng, chúng làm thay đổi từng ngày từng giờ cuộc sống của con người, theo hướng hiện đại
hơn. Đi đôi với quá trình phát triển của con người, những thay đổi do chính tác động của con người
trong tự nhiên, trong môi trường sống cũng đang diễn ra, tác động trở lại chúng ta, như ô nhiễm môi
trường, khí hậu thay đổi, v.v... Dân số càng tăng, nhu cầu cũng tăng theo, các dịch vụ, các tiện ích từ
đó cũng được hình thành và phát triển theo. Đặc biệt là áp dụng các công nghệ của các ngành điện
tử, công nghệ thông tin và viễn thông vào trong thực tiễn cuộc sống con người. Công nghệ cảm biến
không dây được tích hợp từ các kỹ thuật điện tử, tin học và viễn thông tiên tiến vào trong mục đích
nghiên cứu, giải trí, sản xuất, kinh doanh, v.v..., phạm vi này ngày càng được mở rộng, để tạo ra các
ứng dụng đáp ứng cho các nhu cầu trên các lĩnh vực khác nhau.
Hiện nay, công nghệ cảm biến không dây chưa được áp dụng một các rộng rãi ở nước ta, do những
điều kiện về kỹ thuật, kinh tế, nhu cầu sử dụng. Song nó vẫn hứa hẹn là một đích đến tiêu biểu cho
các nhà nghiên cứu, cho những mục đích phát triển đầy tiềm năng. Để áp dụng công nghệ này vào
thực tế trong tương lai, đã có không ít các nhà khoa học đã tập trung nghiên cứu, nắm bắt những
thay đổi trong công nghệ này.
Được sự định hướng và chỉ dẫn của Thạc sĩ Trần Đức Trung, em đã chọn đề tàib “Nghiên tổng quan
công nghệ IoT”. Với mục đích tìm hiểu về kiến thức cơ bản nhất của IoT và ứng dụng IoT. Nội
dung của đề tài được thể hiện qua 4 chương:
Chương 1: Giới thiệu về IoT
Chương 2: Công nghệ IoT
Chương 3: Các kết nối trong IoT
Chương 4: Ứng dụng

2
Mục lục
LỜI MỞ ĐẦU....................................................................................................................................................1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ IOT...............................................................................................................3
1. Thuật ngữ ..............................................................................................................................................3
2. Tính chất................................................................................................................................................3
3. Xu hướng ...............................................................................................................................................4
4. Thách thức khi triển khai IoT .............................................................................................................6
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IOT....................................................................................................................7
1. Kiến trúc ................................................................................................................................................7
2. Dòng dữ liệu...........................................................................................................................................7
3. Các giao thức chính...............................................................................................................................8
CHƯƠNG 3: CÁC KẾT NỐI TRONG IOT ............................................................................................... 10
1. Wifi...................................................................................................................................................... 10
2. Zigbee.................................................................................................................................................. 10
3. Bluetooth............................................................................................................................................. 11
4. LoRa.................................................................................................................................................... 12
5. PLC...................................................................................................................................................... 12
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG............................................................................................................................ 14
1. Ứng dụng IoT trong nông nghiệp – Nông nghiệp thông minh....................................................... 14
2. Nhà thông minh - Smart Home......................................................................................................... 16

3
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ IOT
1. Thuật ngữ
Internet of Things (IoT) là mạng lưới Internet gồm nhiều thiết bị có thể kết nối Internet.
IoT 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 một mạng duy nhất 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 là một
tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện
một công việc nào đó.
Hay hiểu một cách đơn giản IoT là tất cả các thiết bị có thể kết nối với nhau. Việc kết nối thì có thể
thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại… Các
thiết bị có thể là điện thoại thông minh, máy pha cafe, máy giặt, tai nghe, bóng đèn, và nhiều thiết bị
khác.
Cisco, nhà cung cấp giải pháp và thiết bị mạng hàng đầu hiện nay dự báo: Đến năm 2022, sẽ có
khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối vào Internet, thậm chí con số này còn gia tăng nhiều hơn nữa. IoT sẽ là
mạng khổng lồ kết nối tất cả mọi thứ, bao gồm cả con người và sẽ tồn tại các mối quan hệ giữa
người và người, người và thiết bị, thiết bị và thiết bị. Một mạng lưới IoT có thể chứa đến 50 đến 100
nghìn tỉ đối tượng được kết nối và mạng lưới này có thể theo dõi sự di chuyển của từng đối tượng.
Một con người sống trong thành thị có thể bị bao bọc xung quanh bởi 1000 đến 5000 đối tượng có
khả năng theo dõi.
2. Tính chất
Thông minh: Sự thông minh và tự động trong điều khiển thực chất không phải là một phần trong ý
tưởng về IoT. Các máy móc có thể dễ dàng nhận biết và phản hồi lại môi trường xung quanh

4
(ambient intelligence), chúng cũng có thể tự điều khiển bản thân (autonomous control) mà không
cần đến kết nối mạng. Tuy nhiên, trong thời gian gần đây người ta bắt đầu nghiên cứu kết hợp hai
khái niệm IoT và autonomous control lại với nhau. Tương lai của IoT có thể là một mạng lưới các
thực thể thông minh có khả năng tự tổ chức và hoạt động riêng lẻ tùy theo tình huống, môi trường,
đồng thời chúng cũng có thể liên lạc với nhau để trao đổi thông tin, dữ liệu. Việc tích hợp trí thông
minh vào IoT còn có thể giúp các thiết bị, máy móc, phần mềm thu thập và phân tích các dấu vết
điện tử của con người khi chúng ta tương tác với những thứ thông minh, từ đó phát hiện ra các tri
thức mới liên quan tới cuộc sống, môi trường, các mối tương tác xã hội cũng như hành vi con người.
Kiến trúc dựa trên sự kiện: Các thực thể, máy móc trong IoT sẽ phản hồi dựa theo các sự kiện diễn
ra trong lúc chúng hoạt động theo thời gian thực. Một số nhà nghiên cứu từng nói rằng một mạng
lưới các sensor chính là một thành phần đơn giản của IoT.
Là một hệ thống phức tạp: Trong một thế giới mở, IoT sẽ mang tính chất phức tạp bởi nó bao gồm
một lượng lớn các đường liên kết giữa những thiết bị, máy móc, dịch vụ với nhau, ngoài ra còn bởi
khả năng thêm vào các nhân tố mới.
Kích thước: Một mạng lưới IoT có thể chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng được kết nối và
mạng lưới này có thể theo dõi sự di chuyển của từng đối tượng. Một con người sống trong thành thị
có thể bị bao bọc xung quanh bởi 1000 đến 5000 đối tượng có khả năng theo dõi.
Vấn đề không gian và thời gian: Trong IoT, vị trí địa lý chính xác của một vật nào đó là rất quan
trọng. Hiện nay, Internet chủ yếu được sử dụng để quản lý thông tin được xử lý bởi con người. Do
đó những thông tin như địa điểm, thời gian, không gian của đối tượng không mấy quan trọng bởi
người xử lý thông tin có thể quyết định các thông tin này có cần thiết hay không, và nếu cần thì họ
có thể bổ sung thêm. Trong khi đó, IoT về lý thuyết sẽ thu thập rất nhiều dữ liệu, trong đó có thể có
dữ liệu thừa về địa điểm, và việc xử lý dữ liệu đó được xem như không hiệu quả. Ngoài ra, việc xử
lý một khối lượng lớn dữ liệu trong thời gian ngắn đủ để đáp ứng cho hoạt động của các đối tượng
cũng là một thách thức hiện nay.
Luồng năng lượng mới: Hiện nay, IoT đang trải qua giai đoạn phát triển "bộc phát" và điều này
xảy ra nhờ vào một số nhân tố, trong đó gồm IPv6, 4G, chi phí, tính sẵn có của công nghệ. Gary
Atkinson, Giám đốc tiếp thị sản phẩm nhúng của ARM cho rằng, đã có nhiều thiết bị chứng tỏ rằng
có thể thu thập dữ liệu và truyền tải dữ liệu trên mạng nhưng chỉ có giá khoảng 40USD/sản phẩm.
Hiện nay, chúng ta có thể nhìn thấy các bộ vi điều khiển 32-bit nền tảng ARM có giá dưới chỉ trên
dưới 1USD (chỉ ở 23.000 đồng - thời giá tháng 4/2017). Với bộ vi điều khiển này, bạn có thể làm
nhiều điều trên đó. Thu thập và truyền dữ liệu rẻ hơn nhiều: chỉ 50 xu cho một bộ vi điều khiển 32-
bit của ARM
3. Xu hướng
Ý tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được thảo luận từ 1982, với một máy bán
nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon được tuỳ chỉnh khiến nó đã trở thành thiết bị đầu tiên
được kết nối Internet, có khả năng báo cáo kiểm kho và báo cáo độ lạnh của những chai nước mới
bỏ vào máy.
Khái niệm về Internet vạn vật bắt đầu phổ biến vào năm 1999 qua trung tâm Auto-ID ở Viện công
nghệ Massachusetts và các xuất bản phẩm phâm tích thị trường có liên quan

5
Định nghĩa chính thức Internet of things được đưa ra trong khuyến nghịITU-Т Y.2060, IoT là cơ sở
hạ tầng xã hội thông tin toàn cầu cung cấp các dịch vụ tiên tiến nhờ tổ chức liên hệ giữa các vật thể
(vật lý hoặc ảo) dựa trên các công nghệ hiện có và phát triển phối hợp công nghệ truyền thông và
công nghệ thông tin (tin học).
“Các vật thể” (things) ở đây được hiểu là đối tượng vật lý (vật thể vật lý) hoặc đối tượng của thế
giới ảo (đối tượng ảo, ví dụ nội dung đa phương tiện hoặc phần mềm ứng dụng) mà có thể định
danh và hợp nhất qua truyền thông.
Ngoài ra khái niệm “vật thể”, ITU-T cũng sử dụng khái niệm “thiết bị” (device), mà nó được hiểu là
phần thiết bị với khả năng nhất thiết truyền thông và khả năng không nhất thiết cảm biến/thăm dò,
đưa vào hoạt động của vật thể thu thập, xử lý và lưu giữ dữ liệu. Do vậy ITU-T dành phần lớn sự
quan tâm cho 8 phương diện truyền thông và kết nối với nhau hơn là các ứng dụng của IoT.
Hiện tại, IoT phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng vào nhiều lĩnh vực như y tế, nông nghiệp,
logistics, …

6
4. Thách thức khi triển khai IoT
Trước nhưng lợi ích đầy đủ của IoT có thể nhận ra, nghành công nghiệp IoT phải giải quyết một
số thách thức:
- Bảo mật dữ liệu và quyền riêng tư phải luôn luôn có trên toàn mạng và Cloud để bảo vệ các
thiết bị và thông tin riêng tư khi dữ liệu được truyền qua lại.
- Khó khăn trong việc tích hợp cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin (IT) và công nghệ vận
hành (OT) là quan trọng để nắm bắt tất cả dữ liệu và phân tích tất cả thông tin theo ngữ cảnh
trong công ty hoặc tổ chức trong thời gian thực.
- Khái niệm kết nối thiết bị phổ biến với Internet vẫn còn ở giai đoạn đầu: với 70% thiết bị
chưa được kết nối.
- Khả năng tương tác và các tiêu chuẩn không có sẵn hoặc bị phân mảnh, điều này làm
chậm quá trình ra quyết định và áp dụng IoT

7
CHƯƠNG 2: CÔNG NGHỆ IOT
1. Kiến trúc
Internet vạn vật gồm:
- Device: các thiết bị được gắn chip, cảm biến cho phép đo đạc, thu thập dữ liệu.
- Gateway: xử lý, lọc dữ liệu trước khi đưa lên Cloud
- Cloud: lưu trữ, xử lý dữ liệu
2. Dòng dữ liệu
1. Các cảm biến thu thập dữ liệu và chuyển đổi tín hiệu tương tự sạng tín hiệu số bằng bộ
ADC.

8
2. Các Gateway nhận dữ liệu từ cảm biến hoặc nhiều cảm biến có thể kết nối trực tiếp với
Data center qua Internet.
3. Các Gateway tổng hợp dữ liệu.
4. Data Center có thể bao gồm EDGE Computer hoặc Cloud Data Center có độ trễ thấp để
phản hồi thời gian thực cho các Gateway.
5. Lệnh điều khiển đến các thiết bị truyền động, cảm biến cuối.
6. Các thiết bị cảm biến điểm cuối chuyển đổi tín hiệu kỹ thuật số sang tín hiệu tương tự
bằng bộ chuyển đổi DAC.
7. Thiết bị truyền động và động cơ đáp ứng với đầu vào tín hiệu tương tự mới.
8. Data Center vận chuyển và nhập dữ liệu cảm biến để quản lý và bảo mật thiết bị.
9. Data Center chuyển tiếp dữ liệu khác cho các hoạt động khác.
10. Data Center chuyển tiếp dữ liệu cho ứng dụng phân tích.
11. Các ứng dụng phân tích dữ liệu đánh giá dữ liệu và tạo các bản báo cáo.
3. Các giao thức chính
Trong IoT, các thiết bị phải được giao tiếp với nhau (D2D). Dữ liệu sau đó phải được thu
thập và gửi tới máy chủ (D2S). Máy chủ cũng có thể chia sẻ dữ liệu với nhau (S2S), có thể
cung cấp lại cho người dùng. Các giao thức có thể dùng trong IoT:
- MQTT: một giao thức cho việc thu thập dữ liệu và giao tiếp cho các máy chủ (D2S).
- XMPP: giao thức tốt nhất để kết nối các thiết bị với mọi người, một trường hợp đặc biệt của
mô hình D2S.
- DDS: giao thức tốc độ cao cho việc tích hợp máy thông minh (D2D).
- AMQP: hệ thống hàng đợi được thiết kế để kết nối các máy chủ với nhau (S2S)
Giao tiếp phổ biết nhất là MTQQ và XMPP:
- MQTT
o MQTT (Message Queue Telemetry Transport), mục tiêu thu thập dữ liệu và giao tiếp
D2S. Mục đích là đo đạc từ xa, hoặc giám sát từ xa, thu thập dữ liệu từ nhiều thiết bị
và vận chuyển dữ liệu đó đến máy trạm với ít xung đột nhất. MQTT nhắm đến các
mạng lớn của các thiết bị nhỏ mà cần phải được theo dõi hoặc kiểm soát từ các đám
mây.

9
o MQTT hoạt động đơn giản, cung cấp nhiều lựa chọn điều khiển và QoS.
MQTT không có yêu cầu quá khắt khe về thời gian, tuy nhiên hiều quả của nó là rất
lớn, đáp ứng tính thời gian thực với đơn vị tính bằng giây
- XMPP
o XMPP ban đầu được gọi là "Jabber." Nó được phát triển cho các tin nhắn tức thời
(IM) để kết nối mọi người với những người khác thông qua tin nhắn văn bản. XMPP
là viết tắt của Extensible Messaging và Presence Protocol.
o XMPP sử dụng định dạng văn bản XML, và cũng tương tự như MQTT chạy,
XMPP chạy trên nền tảng TCP, hoặc có thể qua HTTP trên TCP. Sức mạnh chính
của nó là một chương trình name@domain.comaddressing trong mạng Internet
khổng lồ.

10
CHƯƠNG 3: CÁC KẾT NỐI TRONG IOT
Trong quá trình phát triển các ứng dụng IoT (Internet of Things), việc lựa chọn chuẩn giao thức kết
nối sao cho hợp lý là một việc quan trọng. Tùy thuộc vào các ứng dụng và các yếu tố như phạm vi
giao tiếp, khối lượng dữ liệu truyền, yêu cầu tính bảo mật, năng lượng cho hệ thống pin, … sẽ quyết
định lựa chọn một hoặc nhiều phương thức truyền thông phù hợp.
Các công nghệ kết nối phổ biến bao gồm: mạng di động (3G, 4G, 5G), Wifi, Bluetooth, Zigbee,
RFID, LoraWAN, …
1. Wifi
Wifi (là viết tắt từ Wireless Fidelity hay mạng 802.11) là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô
tuyến, cũng giống như điện thoại di đông, truyền hình và radio. Kết nôi Wifi thường là sự lựa chọn
hàng đầu của rất nhiều kỹ sư giải pháp bởi tính thông dụng và kinh tế của hệ thống wifi và mạng
LAN với mô hình kết nối trong một phạm vi địa lý có giới hạn.
Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết bị cầm tay,
điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã
nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại. Tuy nhiên, sóng WiFi có một số khác biệt so với
các sóng vô tuyến khác ở chỗ: Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2.4 GHz hoặc 5 GHz. Tần số
này cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền hình.
Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn.
Hiện nay, đa số các thiết bị wifi đều tuân theo chuẩn 802.11n, được phát ở tần số 2.4Ghz và đạt tốc
độ xử lý tối đa 300Megabit/giây
• Tần số: 2.4GHz and 5GHz bands
• Phạm vi: ~50m
• Tốc độ: tối đa 600 Mbps, phổ biến nhất 150-200Mbps,
2. Zigbee
Zigbee, giống như Bluetooth, là một loại truyền thông trong khoảng cách ngắn, hiện được sử dụng
với số lượng lớn và thường được sử dụng trong công nghiệp. Điển hình, Zigbee Pro và Zigbee
remote control (RF4CE) được thiết kế trên nền tảng giao thức IEEE802.15.4 – là một chuẩn giao
thức truyền thông vật lý trong công nghiệp hoạt động ở 2.4Ghz thường được sử dụng trong các ứng

11
dụng khoảng cách ngắn và dữ liệu truyền tin ít nhưng thường xuyên, được đánh giá phù hợp với các
ứng dụng trong smarthome hoặc trong một khu vực đô thị/khu chung cư.
Zigbee / RF4CE có một lợi thế đáng kể trong các hệ thống phức tạp cần các điều kiện: tiêu thụ công
suất thấp, tính bảo mật cao, khả năng mở rộng số lượng các node cao…ví dụ như yêu cầu của các
ứng dụng M2M và IoT là điển hình. Phiên bản mới nhất của Zigbee là 3.0, trong đó điểm nổi bật là
sự hợp nhất của các tiêu chuẩn Zigbee khác nhau thành một tiêu chuẩn duy nhất. Ví dụ, sản phẩm
và kit phát triển của Zigbee của TI là CC2538SF53RTQT Zigbee System-On-Chip T và CC2538
Zigbee Development Kit.
• Tần số: 2.4GHz
• Phạm vi: 10-100m
• Tốc độ: 250kbps
3. Bluetooth
Một công nghệ giao tiếp truyền thông trong khoảng cách ngắn vô cùng quan trọng, đó là Bluetooth.
Hiện nay, bluetooth xuất hiện hầu hết ở các thiết bị như máy tính, điện thoại/ smartphone, … và nó
được dự kiến là chìa khóa cho các sản phẩm IoT đặc biệt, cho phép giao tiếp thiết bị với các
smartphone – một “thế lực hùng hậu” hiện nay.
Hiện nay, BLE – Bluetooth Low Energy – hoặc Bluethooth Smart là một giao thức được sử dụng
đáng kể cho các ứng dụng IoT. Quan trọng hơn, cùng với một khoảng cách truyền tương tự như
Bluetooth, BLE được thiết kế để tiêu thụ công suất ít hơn rất nhiều.
Tuy nhiên, BLE không thực sự được thiết kế cho các ứng dụng dùng để truyền file và sẽ phù hợp hơn
cho khối dữ liệu nhỏ. Nó có một lợi thế vô cùng lớn trong bối cảnh hiện nay, smartphone đang là thiết
bị không thể thiếu được của mỗi người. Theo Bluetooth SIG, hiện có hơn 90% điện thoại smartphone
được nhúng Bluetooth, bao gồm các hệ điều hành IOS, Android và Window, và dự kiến đến năm
2018 sẽ là “Smart Ready”.
Một số thông tin kỹ thuật về Bluetooth 4.2:

12
• Tần số: 2.4 GHz
• Phạm vi: 50-150m (Smart / BLE)
• Tốc độ: 1Mbps
4. LoRa
LoRa là viết tắt của Long Range Radio được nghiên cứu và phát triển bởi Cycleo và sau này được
mua lại bởi công ty Semtech năm 2012. Với công nghệ này, chúng ta có thể truyền dữ liệu với
khoảng cách lên hàng km mà không cần các mạch khuếch đại công suất; từ đó giúp tiết kiệm năng
lượng tiêu thụ khi truyền/nhận dữ liệu. Do đó, LoRa có thể được áp dụng rộng rãi trong các ứng
dụng thu thập dữ liệu như sensor network trong đó các sensor node có thể gửi giá trị đo đạc về trung
tâm cách xa hàng km và có thể hoạt động với battery trong thời gian dài trước khi cần thay pin.
LoRa sử dụng kỹ thuật điều chế gọi là Chirp Spread Spectrum. Có thể hiểu nôm na nguyên lý này là
dữ liệu sẽ được băm bằng các xung cao tần để tạo ra tín hiệu có dãy tần số cao hơn tần số của dữ
liệu gốc (cái này gọi là chipped); sau đó tín hiệu cao tần này tiếp tục được mã hoá theo các chuỗi
chirp signal (là các tín hiệu hình sin có tần số thay đổi theo thời gian; có 2 loại chirp signal là up-
chirp có tần số tăng theo thời gian và down-chirp có tần số giảm theo thời gian; và việc mã hoá theo
nguyên tắc bit 1 sẽ sử dụng up-chirp, và bit 0 sẽ sử dụng down-chirp) trước khi truyền ra anten để
gửi đi.
Theo Semtech công bố thì nguyên lý này giúp giảm độ phức tạp và độ chính xác cần thiết của mạch
nhận để có thể giải mã và điều chế lại dữ liệu; hơn nữa LoRa không cần công suất phát lớn mà vẫn
có thể truyền xa vì tín hiệu Lora có thể được nhận ở khoảng cách xa ngay cả độ mạnh tín hiệu thấp
hơn cả nhiễu môi trường xung quanh.
Nhờ sử dụng chirp signal mà các tín hiệu LoRa với các chirp rate khác nhau có thể hoạt động trong
cùng 1 khu vực mà không gây nhiễu cho nhau. Điều này cho phép nhiều thiết bị LoRa có thể trao đổi
dữ liệu trên nhiều kênh đồng thời (mỗi kênh cho 1 chirprate)
Băng tần làm việc của LoRa từ 430MHz đến 915MHz cho từng khu vực khác nhau trên thế giới:
• 430MHz cho châu Á
• 780MHz cho Trung Quốc
• 433MHz hoặc 866MHz cho châu Âu
• 915MHz cho USA
5. PLC
Công nghệ PLC (Power Line Communication – truyền thông qua đường dây điện) là công nghệ sử
dụng đường dây điện như một đường dây truyền thông dựa vào nguyên lý chồng lấn những tín hiệu
truyền thông cao tần với sóng có tần số thấp sẵn có trên đường dây diện. Hiện nay cùng với sự phát
triển mạnh mẽ trong ngành công nghiệp phần cứng, đã có những thiết bị PLC hỗ trợ tốc độ lên đến
1200Mbps.

13
Ưu điểm nổi bật của PLC là tính kinh tế do sử dụng mạng lưới điện sẵn có làm dây truyền thông. Các
modem PLC cho phép nhận và gởi thông tin tại các ổ cắm điện trên tường nhà, như vậy toàn bộ mạng
điện sẽ trong toàn nhà sẽ trở thành một mạng Lan nội bộ. Chỉ cần một đường truyền internet băng
thông rộng nối tới trạm biến áp thì cả một khu vực dân cư lớn sẽ có khả năng truy cập Internet tốc độ
cao mà không cần phải lắp đặt hệ thống cáp internet đến từng gia đình.
PLC sử dụng chung đường dây điện để truyền tải điện năng và truyền thông. Điện năng xoay chiều là
các sóng sin tuần hoàn có tần số 50/60Hz, trên các sóng này chúng ta sẽ tiến hành chồng lấn lên những
sóng mang tín hiệu dữ liệu ở tần số cao từ 2-30MHz, thực thi việc truyền nhận những tín hiệu dữ liệu
ở tốc độ cao.

14
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG
1. Ứng dụng IoT trong nông nghiệp – Nông nghiệp thông minh
IoT trong nông nghiệp là nền tảng của Nông nghiệp Thông minh. Nó sẽ giúp nâng cao chất lượng,
bảo đảm vệ sinh an toàn thực phẩm và nâng cao giá trị hàng nông phẩm.
Nông nghiệp thông minh là gì?
Nông nghiệp thông minh là một thuật ngữ rộng thu thập các hoạt động sản xuất thực phẩm và nông
nghiệp có ứng dụng công nghệ 4.0, bao gồm: IoT, Big Data và công nghệ phân tích tiên tiến.
Ứng dụng quan trọng nhất trong nông nghiệp thông minh là Phân tích dữ liệu, trực quan hóa và hệ
thống hóa quản lý. Việc phân tích dữ liệu cảm biến sẽ thúc đẩy tính minh bạch trong các quy trình
nông nghiệp, vì nông dân có được những hiểu biết quý giá về hiệu suất của cánh đồng, nhà kính,
v.v. Không chỉ dừng lại ở đó, ở mô hình nông nghiệp thông minh, người nông dân còn có thể tham
khảo tư vấn của hệ thống AI, được xây dựng trên nền tảng kiến thức của các nhà khoa học.
Các ứng dụng IoT phổ biến khác trong nông nghiệp thông minh có thể kể đến như:
- Các hệ thống dựa trên cảm biến để giám sát cây trồng, đất, đồng ruộng, chăn nuôi, kho chứa,
hoặc bất kỳ yếu tố quan trọng nào ảnh hưởng đến sản xuất.
- Xe nông nghiệp thông minh, máy bay không người lái, robot tự động và thiết bị truyền động.
- Không gian sản xuất nông nghiệp kết nối như nhà kính thông minh hoặc thủy canh.
Lợi ích của việc sử dụng IoT trong nông nghiệp

15
Giống như trong các ngành công nghiệp khác, ứng dụng IoT trong nông nghiệp hứa hẹn hiệu
quả trước đây không có, giảm tài nguyên và chi phí, tự động hóa dựa trên phân tích dữ liệu, và
tối ưu hóa quy trình. Tuy nhiên, riêng đối với ngành nông nghiệp, vai trò của IoT là vô cùng
quan trọng. Nó sẽ mang tới các giải pháp bước ngoặt, giải quyết những vấn đề cấp bách liên
quan tới sự sinh tồn và phát triển của loài người.
- Hiệu quả vượt trội: Ngày nay, ngành nông nghiệp là một cuộc đua. Nông dân bị thúc ép
phải trồng nhiều sản phẩm hơn trong khi chất lượng đất ngày một tệ hơn, diện tích ngày một
giảm và biến động thời tiết ngày một phức tạp. IoT trong nông nghiệp sẽ cho phép nông dân
theo dõi sản phẩm và điều kiện của họ trong thời gian thực. Họ nhận được thông tin chi tiết
nhanh, có thể dự đoán các vấn đề trước khi chúng xảy ra và đưa ra quyết định sáng suốt về
cách phòng tránh chúng. Ngoài ra, các giải pháp IoT trong nông nghiệp cũng cho phép thực
hiện quy trình sản xuất tự động, ví dụ, tưới tiêu, bón phân dựa trên nhu cầu và robot thu
hoạch tự động.
- Phủ sóng nông nghiệp: Vào thời điểm dân số thế giới chạm ngưỡng 9 tỷ người, 70% trong
số đó sẽ sống ở khu vực thành thị. Nhà kính và hệ thống thủy canh dựa trên IoT đặt trong
lòng thành phố sẽ là cứu cánh, cung cấp nguồn thực phẩm như trái cây và rau tươi ngắn hạn
cho công dân thành thị, ... Các hệ thống nông nghiệp chu trình khép kín thông minh cho
phép người ta cơ bản là trồng được thực phẩm ở khắp mọi nơi, trong các siêu thị, trên các
tòa nhà chọc trời, tường và mái nhà, trong các container vận chuyển và, tất nhiên, trong
chính gia đình mình.
- Giảm tài nguyên: Rất nhiều giải pháp IoT trong nông nghiệp được tập trung vào việc tối ưu
hóa việc sử dụng tài nguyên, như: Nước, năng lượng, đất đai. Canh tác chính xác bằng cách
sử dụng IoT dựa trên dữ liệu được thu thập từ các cảm biến khác nhau sẽ giúp nông dân
phân bổ chính xác để sử dụng vừa đủ tài nguyên cần thiết cho sự sinh trưởng và phát triển
nông sản.

16
- Quy trình sạch hơn: Điều tương tự cũng liên quan đến thuốc trừ sâu và phân bón. Các hệ
thống dựa trên IoT để canh tác chính xác giúp các nhà sản xuất tiết kiệm nước và năng
lượng, không chỉ làm cho nông nghiệp xanh hơn, mà còn giảm đáng kể việc sử dụng thuốc
trừ sâu và phân bón. Cách tiếp cận này cho phép có được một sản phẩm cuối cùng sạch hơn
và hữu cơ hơn so với các phương pháp nông nghiệp truyền thống.
Kết luận
Thị trường sẽ hình thành và sụp đổ, các mô hình kinh doanh đột phá sẽ xuất hiện hoặc thoái trào,
nhưng nhu cầu lương thực của loài người sẽ không bao giờ giảm. Vì lý do này, sự phát triển của các
lĩnh vực như thực phẩm và nông nghiệp sẽ luôn được chú trọng, đặc biệt là với các động lực chúng
ta quan sát trên thế giới ngày nay. Do đó, ứng dụng IoT trong nông nghiệp hứa hẹn một tương lai
đầy tươi sáng.
2. Nhà thông minh - Smart Home
Nhà thông minh kết nối tất cả các thiết bị điện trong nhà thành một hệ thống mạng, để có thể điều
khiển chúng theo kịch bản thông minh, bao gồm: hệ thống chiếu sáng, rèm cửa, điều hoà nhiệt độ,
tivi, âm thanh, khoá cửa, bình nóng lạnh, quạt thông gió, camera an ninh,… Bạn có thể điều khiển
trực tiếp thông qua thiết bị gắn trên tường hoặc dùng smartphone, máy tính bảng.
Một số tính năng của nhà thông minh

17
- Chỉ một nút bấm
Thông thường, để điều khiển tất cả các thiết bị trong nhà, bạn cần đến cả chục công tắc. Với nhà
thông minh, bạn có thể điều khiển tất cả chỉ với mành hình smartphone hoặc máy tính bảng. Bạn
cũng có thể điều khiển và kiểm soát ngôi nhà thông qua giao diện 3D trực quan, ở đó các thiết bị
được mô phỏng giống như đang sử dụng thực tế.
- Chạm để điều khiển
Ví dụ sau giúp bạn hình dung được phần nào hoạt động của hệ thống: Khi khách đến, bạn chỉ cần
chạm vào “Tiếp khách”, đèn phòng khách bật sáng rực rỡ, rèm kéo lên, điều hòa giảm xuống độ mát
sâu hơn, giảm âm lượng nhạc phát… thông thường để làm được việc này bạn phải chạy khắp căn
phòng và bấm rất nhiều công tắc. Thật tiện nghi khi chỉ cần chạm vào một nút trên màn hình. Một ví
dụ khác khi đi ngủ, thay vì phải kéo rèm, đóng cửa, tắt điện, mò mẫm đi lên giường, bạn chỉ việc
chạm vào “Đi ngủ” trên điện thoại hoặc máy tính bảng, hệ thống sẽ thực hiện giúp bạn những điều
này, đồng thời kích hoạt hệ thống an ninh, báo động khi phát hiện xâm nhập trái phép.
- Hơn cả sự tiện nghi
Một kịch bản thường gặp, trước khi trở về nhà từ cơ quan, bạn chỉ cần bấm “Về nhà”, bình nóng
lạnh sẽ bật, hệ thống quạt thông gió, điều hòa nhiệt độ sẽ khởi động… để khi bạn về đến nhà, tất cả
đã sẵn sàng phục vụ. Không chỉ bằng “ra lệnh”, hệ thống nhà thông minh còn chủ động “phục vụ”
chủ nhân. Vào mỗi buổi sáng, rèm cửa hé mở, hệ thống âm thanh phát những bản nhạc nhẹ nhàng
mà bạn ưa thích, điều hòa tăng nhiệt độ để giúp bạn đỡ “lười” ra khỏi giường trong mỗi buổi sáng.
- Ra lệnh bằng giọng nói
Không chỉ điều khiển trực tiếp trên smartphone, máy tính bảng, bạn có thể điều khiển nhà mình
bằng giọng nói của chính bạn. Nhà thông minh được trang bị công nghệ trợ lý ảo, giúp giao tiếp với
hệ thống trở nên thân thiện, không cứng nhắc như một hệ thống điều khiển thông thường. Sẽ là một
trải nghiệm tuyệt vời khi bạn ra lệnh bằng giọng nói và hệ thống đáp ứng bạn.
- An toàn với hệ thống an ninh thông minh

18
Hệ thống an ninh trong ngôi nhà nắm giữ vai trò quan trọng, bảo vệ ngôi nhà 24/7, kiểm soát các
nguy cơ cháy nổ (rò rỉ khí gas, chập điện), bị xâm nhập trái phép… Hệ thống này gồm các thiết bị
kiểm soát vào ra ACS (chuông cửa có hình kết hợp kiểm soát vào ra bằng vân tay, mã số, thẻ từ),
cảm biến phát hiện người, cảm biến phát hiện kính vỡ, cảm biến khói, hệ thống IP camera ghi hình,
hàng rào điện tử. Toàn bộ ngôi nhà bạn được thể hiện trên màn hình cảm ứng điện thoại hay tablet
bằng sơ đồ mặt bằng. Ví dụ trong trường hợp có người lạ xâm nhập bất hợp pháp qua hàng rào
(chẳng hạn khi vào lúc đêm khuya), hệ thống giám sát an ninh sẽ ngay lập tức nhấp nháy đỏ cảnh
báo trên màn hình tablet khu vực sân vườn trên sơ đồ mặt bằng. Khi bạn bấm vào khu vực đó, hệ
thống sẽ hiển thị hình ảnh camera trực tiếp tại khu vực đó. Không những thế bạn có thể cài đặt cho
hệ thống phát cảnh báo theo các cấp độ an ninh khác nhau như: Bật đèn tại khu vực có đột nhập, báo
động qua còi hú trong nhà, gửi tin nhắn hoặc gọi điện đến các số điện thoại của các thành viên trong
gia đình hoặc các số điện thoại khẩn cấp khác mà bạn đã đăng ký. Hệ thống an ninh sẽ hỗ trợ bạn
kích hoạt tự động đi cùng với các kịch bản khác trong ngôi nhà, giúp bạn hoàn toàn yên tâm khi ở
nhà cũng như khi vắng nhà.
- Kết nối không giới hạn
Bạn có thể kiểm soát ngôi nhà từ bất cứ đâu. Bạn đang ở văn phòng, hay đang trong kỳ nghỉ, hệ
thống nhà thông minh Bkav SmartHome giúp bạn dễ dàng kiểm soát và điều khiển ngôi nhà từ thiết
bị di động, máy tính bảng thông qua kết nối Internet (Wifi, 3G).

Tổng quan về Intenet of Thing

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Tổng quan về Intenet of Thing

Similar to Tổng quan về Intenet of Thing (20)

More from Huynh MVT

More from Huynh MVT (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (20)

Tổng quan về Intenet of Thing