Xu hướng IoT (Internet of Things) trong đời sống thông minh

IoT (Internet of Things – Internet vạn vật) là mạng lưới các thiết bị gắn cảm biến, bộ xử lý và khả năng kết nối, có thể thu thập dữ liệu, trao đổi với nhau và được điều khiển từ xa. Trong đời sống, IoT hiện diện ở nhà thông minh (đèn, khóa cửa, camera, điều hòa), thiết bị đeo theo dõi sức khỏe, xe kết nối, đồng hồ điện nước thông minh, nông nghiệp chính xác và hạ tầng đô thị. Các xu hướng nổi bật hiện nay là chuẩn kết nối chung giúp thiết bị khác hãng làm việc với nhau, AI chạy ngay trên thiết bị, kết nối di động thế hệ mới và yêu cầu bảo mật ngày càng chặt. Bài viết phân tích các xu hướng này và cách người dùng, doanh nghiệp tận dụng an toàn.

Một hệ thống IoT gồm những gì

1. Thiết bị: cảm biến (nhiệt độ, chuyển động, độ ẩm) và cơ cấu chấp hành (công tắc, van, động cơ).
2. Kết nối: Wi-Fi, Bluetooth Low Energy, Zigbee, Thread, mạng di động (NB-IoT, LTE-M, 5G), LoRaWAN cho khoảng cách xa.
3. Bộ điều phối: hub, gateway hoặc ứng dụng điện thoại.
4. Nền tảng xử lý: cloud hoặc máy chủ cục bộ lưu dữ liệu, chạy quy tắc tự động.
5. Ứng dụng: giao diện cho người dùng xem, điều khiển, nhận cảnh báo.

Xu hướng 1: Chuẩn Matter và sự tương thích

Vấn đề lớn của nhà thông minh nhiều năm qua là thiết bị mỗi hãng chỉ chạy với ứng dụng riêng. Matter là chuẩn kết nối do Connectivity Standards Alliance (trước là Zigbee Alliance) cùng các công ty lớn như Apple, Google, Amazon, Samsung phát triển, phiên bản 1.0 ra mắt cuối năm 2022. Thiết bị hỗ trợ Matter có thể điều khiển qua nhiều hệ sinh thái, hoạt động cục bộ trong mạng nhà mà không phụ thuộc hoàn toàn vào cloud. Matter chạy trên Wi-Fi, Ethernet và Thread, một giao thức mạng lưới (mesh) tiết kiệm năng lượng cho thiết bị nhỏ dùng pin.

Khi mua thiết bị mới, ưu tiên sản phẩm có logo Matter giúp tránh bị khóa vào một hãng.

Xu hướng 2: AI tại thiết bị

Camera nhận diện người, phương tiện, vật nuôi ngay trên thiết bị; loa thông minh xử lý một phần lệnh giọng nói cục bộ; thiết bị đeo phân tích nhịp tim, giấc ngủ trên chip. Xử lý tại chỗ giúp phản hồi nhanh, giảm dữ liệu gửi lên cloud và bảo vệ quyền riêng tư tốt hơn. Đây là một phần của xu hướng rộng hơn về điện toán biên.

Xu hướng 3: Kết nối di động cho IoT

NB-IoT và LTE-M phục vụ thiết bị gửi ít dữ liệu, dùng pin nhiều năm như đồng hồ đo nước, cảm biến bãi đỗ xe. 5G mở rộng khả năng kết nối mật độ lớn và độ trễ thấp cho ứng dụng công nghiệp; xem bài phân tích công nghệ 5G.

IoT trong các lĩnh vực đời sống

Nhà thông minh

Kịch bản tự động như tắt đèn và điều hòa khi rời nhà, bật đèn hành lang khi có chuyển động ban đêm, nhận cảnh báo rò rỉ nước, khóa cửa thông minh mở bằng mã tạm cho người giúp việc. Khóa thông minh là thiết bị đặc biệt nhạy cảm về an ninh; bài cẩm nang chọn và dùng khóa thông minh an toàn đi sâu vào chủ đề này.

Sức khỏe

Đồng hồ, vòng đeo theo dõi vận động, nhịp tim, giấc ngủ; một số thiết bị có tính năng được cơ quan quản lý ở một số nước cho phép như đo điện tim. Dữ liệu này hữu ích để theo dõi xu hướng cá nhân nhưng không thay thế chẩn đoán y khoa; khi có triệu chứng bất thường, người dùng nên đi khám.

Giao thông và đô thị

Đèn tín hiệu thích ứng, bãi đỗ xe báo chỗ trống, theo dõi xe buýt theo thời gian thực, cảm biến chất lượng không khí, chiếu sáng công cộng điều chỉnh theo nhu cầu.

Nông nghiệp

Cảm biến độ ẩm đất, hệ thống tưới tự động, giám sát ao nuôi thủy sản (nhiệt độ, oxy hòa tan), trạm thời tiết tại ruộng. Tại Việt Nam, nhiều mô hình nông nghiệp công nghệ cao đã ứng dụng các giải pháp này.

Rủi ro bảo mật và quyền riêng tư

Thiết bị IoT thường có tài nguyên hạn chế, giá rẻ, ít được cập nhật, và nằm ngay trong mạng gia đình. Mạng botnet Mirai năm 2016 là ví dụ nổi tiếng: hàng trăm nghìn camera, router dùng mật khẩu mặc định bị chiếm để tấn công từ chối dịch vụ quy mô lớn. Các rủi ro chính:

• Mật khẩu mặc định, không bắt buộc đổi.
• Firmware không được cập nhật bản vá.
• Camera, micro bị truy cập trái phép, lộ hình ảnh riêng tư.
• Dữ liệu sinh hoạt (giờ đi về, thói quen) gửi lên cloud của nhà sản xuất mà người dùng không rõ.
• Thiết bị bị chiếm dùng làm bàn đạp tấn công thiết bị khác trong mạng.

Cách dùng IoT an toàn

Cũng như máy tính, thiết bị IoT cần được nhìn nhận là thiết bị chạy phần mềm và có vòng đời hỗ trợ; khi hết hỗ trợ, nên thay thế.

Góc nhìn cho doanh nghiệp phần mềm

Phát triển giải pháp IoT đòi hỏi kết hợp nhiều kỹ năng: firmware nhúng, giao thức nhẹ như MQTT, nền tảng cloud xử lý luồng dữ liệu lớn, ứng dụng di động, và bảo mật xuyên suốt từ thiết bị đến cloud. Cơ hội lớn nằm ở các bài toán cụ thể của khách hàng Việt Nam: quản lý năng lượng tòa nhà, giám sát chuỗi lạnh, nông nghiệp, nhà máy. Thiết kế API cho ứng dụng điều khiển nên theo các nguyên tắc trong bài xây dựng API RESTful cho ứng dụng mobile.