ĐỒ ÁN CƠ SỞ Tìm hiểu công nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỒ ÁN CƠ SỞ Tìm hiểu công nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em Giảng viên hướng dẫn Th S. LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, một trong những khái niệm nhận được sự quan tâm hàng đầu trên toàn thế giới chính là Internet Vạn Vật hay còn được gọi là Internet of Things (IoT). Internet of things đang phát triển theo cấp số nhân và không hề chậm lại. Sự phát triển của IoT hứa hẹn sẽ đem lại những tác động mạnh mẽ lên nhiều mặt của công việc và đời sống. Internet of Things cung cấp một số ứng dụng khá thú vị trong việc làm cho cuộc sống của chúng ta dễ dàng hơn như trong Chăm sóc sức khỏe, Giao thông vận tải và Nông nghiệp,… IoT cải thiện trải nghiệm của người dùng bằng cách tự động phát hiện các vấn đề và cung cấp giải pháp và giúp người dùng đưa ra quyết định hợp lý nhất. Chúng ta nhận thấy tầm quan trọng và lợi ích mà IoT mang lại. Điều này nói lên sự ảnh hưởng mạnh mẽ của khoa học về Internet of Things đến mọi mặt của đời sống trong sự phát triển nhanh chóng của công nghệ thông tin. Chính vì vậy, thông qua việc nghiên cứu tổng quan về công nghệ IoT tự động hóa trong đồ án cơ sở này có thể góp phần vào việc hiểu thêm và nắm bắt rõ về công nghệ IoT cũng như ứng dụng công nghệ IoT vào việc quản lý, điều khiển và vận hành từ xa thông qua việc chăm sóc trẻ em.

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  ĐỒ ÁN CƠ SỞ Tìm hiểu cơng nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: MSSV: Chuyên ngành: Mơn học: Khóa: Th.S Vương Xn Chí Phạm Đắc Chí Đỗ Xuân Hiền 2000000515 2000000736 Khoa học liệu Đồ án sở khoa học liệu 2020 TP Hồ Chí Minh, ngày 01 tháng 10 năm 2020 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  ĐỒ ÁN CƠ SỞ Tìm hiểu công nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em Giảng viên hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: MSSV: Chuyên ngành: Môn học: Khóa: Th.S Vương Xn Chí Phạm Đắc Chí Đỗ Xn Hiền 2000000515 2000000736 Khoa học liệu Đồ án sở khoa học liệu 2020 TP Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022 Trường Đại học Nguyễn Tất Thành Khoa Công Nghệ Thông Tin     CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc     NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN CƠ SỞ Họ tên: Đỗ Xuân Hiền – Phạm Đắc Chí MSSV: 2000000736 - 2000000515 Chuyên ngành: Khoa học liệu Lớp: 20DTH2A Email: 2000000736@nttu.edu.vn - 2000000515@nttu.edu.vn SĐT: Tên đề tài: Tìm hiểu cơng nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em Gíao viên hướng dẫn: Vương Xuân Chí Thời gian thực hiện: / /2021 đến / /2021 Nhiệm vụ/nội dung (mô tả chi tiết nội dung, yêu cầu, phương pháp… ) : MƠ TẢ ĐỀ TÀI: Cơng nghệ IoT tự động hóa diện hầu hết lĩnh vực, cung cấp giải pháp phù hợp cho nhiều ứng dụng Tìm hiểu cơng nghệ IoT vào việc quản lý, điều khiển vận hành từ xa thông qua việc điều trị trẻ em NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP: - Tìm hiểu cơng nghệ IoT, AIOT - Ứng dụng IoT đời sống - Công nghệ mạng cảm biến thể (Body sense network-BSN) - Ý tưởng thiết kế mạng IoT để chăm sóc trẻ em YÊU CẦU: - Có kiến thức, đam mê, hiểu biết công nghệ Mạng neural, Machine Learning, Deep Learning… Đọc hiểu tài liệu tiếng Anh, kỹ trình bày văn máy tính tốt - Có tác phong làm việc chăm chỉ, tinh thần trách nhiệm cao, có khả làm việc độc lập làm việc nhóm tốt Nội dung yêu cầu thông qua Bộ môn TP.HCM, ngày 29 tháng 06 năm 2021 TRƯỞNG BỘ MÔN GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký ghi rõ họ tên) (Ký ghi rõ họ tên) TS Nguyễn Kim Quốc Mục lục ThS Vương Xuân Chí LỜI CẢM ƠN Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến thầy Vương Xn Chí - giáo viên hướng dẫn mơn "Đồ án sở khoa học liệu" khoa Công nghệ thông tin trang bị cho em kiến thức, kỹ để hoàn thành đề tài đồ án sở Công nghệ IoT tự động hóa vấn đề rộng Việt Nam, đồng thời kinh nghiệm kiến thức hạn chế, nội dung đồ án chắn cịn nhiều thiếu sót tìm hiểu, nghiên cứu trình bày đề tài Rất mong nhận đóng góp ý kiến bổ sung hồn thiện thầy để đề tài em xác hồn chỉnh Xin chân thành cảm ơn LỜI MỞ ĐẦU Cùng với phát triển công nghệ thông tin, khái niệm nhận quan tâm hàng đầu tồn giới Internet Vạn Vật hay gọi Internet of Things (IoT) Internet of things phát triển theo cấp số nhân không chậm lại Sự phát triển IoT hứa hẹn đem lại tác động mạnh mẽ lên nhiều mặt công việc đời sống Internet of Things cung cấp số ứng dụng thú vị việc làm cho sống dễ dàng Chăm sóc sức khỏe, Giao thơng vận tải Nông nghiệp,… IoT cải thiện trải nghiệm người dùng cách tự động phát vấn đề cung cấp giải pháp giúp người dùng đưa định hợp lý Chúng ta nhận thấy tầm quan trọng lợi ích mà IoT mang lại Điều nói lên ảnh hưởng mạnh mẽ khoa học Internet of Things đến mặt đời sống phát triển nhanh chóng cơng nghệ thơng tin Chính vậy, thơng qua việc nghiên cứu tổng quan công nghệ IoT tự động hóa đồ án sở góp phần vào việc hiểu thêm nắm bắt rõ công nghệ IoT ứng dụng công nghệ IoT vào việc quản lý, điều khiển vận hành từ xa thơng qua việc chăm sóc trẻ em NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN GIẢNG DẠY Điểm giáo viên hướng dẫn: Điểm giảng viên chấm vòng 2: TPHCM, Ngày …… tháng …… năm Giáo viên chấm vòng Giáo viên hướng dẫn I Định nghĩa IoT ứng dụng Định nghĩa Internet of Things (IoT) mạng kết nối đồ vật thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm công nghệ khác, cho phép chúng thu thập trao đổi liệu với IoT lan tỏa lợi ích mạng internet tới đồ vật kết nối, không dừng lại phạm vi máy tính Khi đồ vật kết nối với internet, trở nên thơng minh nhờ khả gửi và/hoặc nhận thông tin tự động hoạt động dựa thơng tin Tiềm ứng dụng internet vạn vật (IoT) trải rộng lĩnh vực Tuy nhiên, hệ thống IoT hoàn chỉnh có đủ bước: thu thập liệu, chia sẻ liệu, xử lý liệu, đưa định Hình 1: Quá trình hoạt động hệ thống IoT Ta bắt gặp IoT từ hệ thống cửa tự động máy bay tới xe tự lái trở thành phần phổ biến IoT Điều bổ sung mức độ thông minh kỹ thuật số cho thiết bị thụ động, cho phép chúng giao tiếp liệu thời gian thực mà không cần người tham gia, hợp hiệu giới kỹ thuật số vật lý Tầm quan trọng IoT Khi vật kết nối với internet, điều có nghĩa gửi thơng tin nhận thơng tin, hai Với IoT khả gửi nhận thông tin làm cho thứ trở nên thông minh, thông minh mục tiêu hướng đến Hình 2: IoT có mặt nhiều lĩnh vực đời sống Sử dụng điện thoại thông minh làm ví dụ: Việc nghe hát khả gửi thông tin (yêu cầu hát) khả nhận thông tin (phát hát) Để trở nên thông minh, thứ không cần phải có siêu lưu trữ siêu máy tính bên Tất phải làm kết nối với siêu lưu trữ với siêu máy tính Trong Internet of Things, tất thứ kết nối với internet chia thành ba loại: - Loại thu thập thơng tin sau gửi Ví dụ: thiết bị mang tính cảm biến, cảm biến nhiệt độ, cảm biến chuyển động, cảm biến độ ẩm, ánh sáng, Những cảm biến với kết nối, cho phép tự động thu thập thông tin từ môi trường Do đó, cho phép chúng đưa định thơng minh - Loại nhận thông tin sau hành động Ví dụ: máy in nhận tài liệu in Xe nhận tín hiệu từ chìa khóa xe cửa mở Thực hai Ví dụ: Ứng dụng rộng rãi ngành nơng nghiệp, cảm biến thu thập thơng tin độ ẩm đất nông dân biết cần tưới cho trồng, không thực cần người quản lí Thay vào đó, hệ thống tưới tự động bật cần thiết, dựa độ ẩm đất - Thêm vào đó, nhà nông nghiệp phát minh thêm bước tiến Nếu hệ thống thủy lợi nhận thông tin thời tiết từ kết nối internet nó, biết trời mưa định không tưới nước cho loại trồng ngày hơm tận dụng nguồn nước mưa Ứng dụng IoT lĩnh vực Hình 3: Các lĩnh vực có ứng dụng IoT - Ngành chế tạo Các nhà sản xuất đạt lợi cạnh tranh cách sử dụng giám sát dây chuyền sản xuất phép bảo trì chủ động thiết bị cảm biến phát lỗi xảy Các cảm biến thực đo lường sản lượng sản xuất bị tổn hại Với trợ giúp cảnh báo cảm biến, nhà sản xuất nhanh chóng kiểm tra độ xác thiết bị loại bỏ khỏi sản xuất sửa chữa Điều cho phép công ty giảm chi phí hoạt động, có thời gian hoạt động tốt cải thiện quản lý hiệu suất tài sản - Ngành ô tô Ngành công nghiệp ô tô nhận lợi đáng kể từ việc sử dụng ứng dụng IoT Ngồi lợi ích việc áp dụng IoT vào dây chuyền sản xuất, cảm biến phát lỗi thiết bị xảy phương tiện đường cảnh báo cho người lái xe cách chi tiết Nhờ thông tin tổng hợp thu thập ứng dụng dựa IoT, nhà sản xuất nhà cung cấp tơ tìm hiểu thêm cách giữ cho xe chạy thơng báo cho chủ xe thơng tin phía trước - Giao thông vận tải Các đội xe ô tơ, xe tải tàu chở hàng tồn kho định tuyến lại dựa điều kiện thời tiết, tính sẵn có xe tính khả dụng tài xế, nhờ liệu cảm biến IoT Bản thân hàng tồn kho trang bị cảm biến để theo dõi kiểm soát nhiệt độ Các ngành công nghiệp thực phẩm đồ uống, hoa dược phẩm thường mặt hàng tồn kho nhạy cảm với nhiệt độ hưởng lợi nhiều từ ứng dụng giám sát IoT gửi thơng báo nhiệt độ tăng giảm ảnh hưởng đến sản phẩm - Ngành bán lẻ Các ứng dụng IoT cho phép công ty bán lẻ quản lý hàng tồn kho, cải thiện trải nghiệm khách hàng, tối ưu hóa chuỗi cung ứng giảm chi phí hoạt động Ví dụ: kệ thơng minh trang bị cảm biến trọng lượng thu thập thông tin dựa RFID gửi liệu tới tảng IoT để tự động theo dõi hàng tồn kho kích hoạt cảnh báo mặt hàng hết - Chăm sóc sức khỏe Internet of Medical Things (IoMT) ứng dụng IoT cho mục đích liên quan đến y tế sức khỏe, thu thập phân tích liệu để nghiên cứu giám sát IoMT gọi "Chăm sóc sức khỏe thông minh", công nghệ để tạo hệ thống chăm sóc sức khỏe số hóa, kết nối nguồn lực y tế sẵn có dịch vụ chăm sóc sức khỏe IoT cung cấp nhiều lợi ích cho ngành chăm sóc sức khỏe Bác sĩ, y tá thường cần biết xác vị trí tài sản hỗ trợ bệnh nhân xe lăn Khi xe lăn bệnh viện trang bị cảm biến IoT, chúng theo dõi từ ứng dụng giám sát tài sản IoT để tìm kiếm nhanh chóng tìm thấy xe lăn có sẵn gần Nhiều tài sản bệnh viện theo dõi theo cách để đảm bảo sử dụng hợp lý kế tốn tài cho tài sản vật chất khoa Các thiết bị IoT sử dụng để kích hoạt hệ thống theo dõi sức khỏe từ xa thông báo khẩn cấp Các thiết bị theo dõi sức khỏe bao gồm từ máy đo huyết áp nhịp tim đến thiết bị tiên tiến có khả theo dõi thiết bị cấy ghép chuyên dụng, chẳng hạn máy tạo nhịp tim, thiết bị đeo tay điện tử Fitbit máy trợ thính tiên tiến Một số bệnh viện bắt đầu triển khai "giường thơng minh" phát họ có người bệnh nhân cố gắng đứng dậy Nó tự điều chỉnh để đảm bảo áp lực hỗ trợ phù hợp áp dụng cho bệnh nhân mà không cần tương tác tay y tá - Nhà thông minh Các thiết bị IoT phần khái niệm lớn tự động hóa gia đình, bao gồm hệ thống chiếu sáng, sưởi ấm điều hịa, truyền thơng, an ninh hệ thống camera Các lợi ích lâu dài bao gồm tiết kiệm lượng cách tự động đảm bảo tắt đèn thiết bị điện tử làm người nhà để ý Một ứng dụng nhà thông minh cung cấp hỗ trợ cho người khuyết tật người cao tuổi Điều khiển giọng nói hỗ trợ người dùng bị hạn chế thị giác khả vận động hệ thống cảnh báo kết nối trực tiếp với ốc tai điện tử người dùng khiếm thính đeo Chúng trang bị thêm tính an tồn bao gồm cảm biến theo dõi trường hợp khẩn cấp y tế ngã co giật Công nghệ nhà thơng minh áp dụng theo cách cung cấp cho người dùng chất lượng sống cao - Vận chuyển IoT hỗ trợ tích hợp truyền thơng, điều khiển xử lý thơng tin hệ thống giao thông vận tải khác Ứng dụng IoT mở rộng đến tất khía cạnh hệ thống giao thơng (tức phương tiện, sở hạ tầng người lái xe người dùng) Tương tác động thành phần hệ thống giao thông cho phép giao tiếp phương tiện nội bộ, kiểm soát giao thông thông minh, đỗ xe thông minh, hệ thống thu phí điện tử, hậu cần quản lý đội xe, kiểm sốt phương tiện, an tồn hỗ trợ đường - Giao tiếp V2X Trong hệ thống giao tiếp xe cộ, giao tiếp xe với thứ (V2X), bao gồm ba thành phần chính: giao tiếp phương tiện với phương tiện (V2V), phương tiện giao tiếp với sở hạ tầng (V2I) phương tiện liên lạc với người (V2P) V2X bước để lái xe tự động kết nối sở hạ tầng đường - Tự động hóa tịa nhà nhà Các thiết bị IoT sử dụng để giám sát điều khiển hệ thống cơ, điện điện tử sử dụng loại tịa nhà khác (ví dụ: cơng cộng tư nhân, công nghiệp, tổ chức khu dân cư hệ thống Việc tích hợp Internet với hệ thống quản lý lượng tòa nhà nhằm tạo "tịa nhà thơng minh" sử dụng lượng hiệu theo hướng IOT Phương tiện giám sát thời gian thực khả thi để giảm tiêu thụ lượng giám sát hành vi người cư ngụ Sự tích hợp thiết bị thơng minh mơi trường xây dựng cách chúng sử dụng ứng dụng tương lai - Công nghiệp Các thiết bị Industrial IoT (IIoT) cơng nghiệp thu nhận phân tích liệu từ thiết bị kết nối, công nghệ vận hành (OT), vị trí người Kết hợp với thiết bị giám sát OT, IIoT giúp điều chỉnh giám sát hệ thống cơng nghiệp Ngồi ra, việc triển khai tương tự thực để cập nhật hồ sơ tự động việc bố trí tài sản đơn vị lưu trữ công nghiệp kích thước tài sản thay đổi từ vít nhỏ đến tồn phụ tùng động việc thất lạc tài sản gây tổn thất phần trăm nhân lực thời gian tiền bạc - Sản xuất IoT kết nối thiết bị sản xuất khác trang bị khả cảm biến, nhận dạng, xử lý, giao tiếp, truyền động kết nối mạng Các hệ thống thông minh IoT cho phép sản xuất tối ưu hóa nhanh chóng sản phẩm mới, đồng thời đáp ứng nhanh nhu cầu sản phẩm Hệ thống điều khiển kỹ thuật số để tự động hóa điều khiển q trình, cơng cụ vận hành hệ thống thơng tin dịch vụ để tối ưu hóa an toàn bảo mật nhà máy nằm tầm ngắm IIoT IoT áp dụng để quản lý tài sản thơng qua bảo trì dự đoán, đánh giá thống kê đo lường để tối đa hóa độ tin cậy Hệ thống quản lý cơng nghiệp tích hợp với lưới điện thơng minh, cho phép tối ưu hóa lượng Các phép đo, điều khiển tự động, tối ưu hóa nhà máy, quản lý sức khỏe an toàn, chức khác cung cấp cảm biến nối mạng - Hàng hải Các thiết bị IoT sử dụng giám sát môi trường hệ thống tàu thuyền du thuyền Nhiều thuyền vui chơi bị bỏ mặc nhiều ngày mùa hè nhiều tháng mùa đơng, đó, thiết bị cung cấp cảnh báo sớm có lũ lụt thuyền, hỏa hoạn, Việc sử dụng mạng liệu internet toàn cầu Sigfox, kết hợp với pin tuổi thọ cao vi điện tử cho phép phòng máy, lò sưởi pin giám sát liên tục báo cáo cho ứng dụng Android Apple kết nối chẳng hạn - Ứng dụng sở hạ tầng Giám sát kiểm sốt hoạt động sở hạ tầng thị nông thôn bền vững cầu, đường sắt trang trại điện gió ngồi nước ứng dụng IoT IoT mang lại lợi ích cho ngành xây dựng cách tiết kiệm chi phí, giảm thời gian, ngày làm việc chất lượng hơn, quy trình làm việc khơng cần giấy tờ tăng suất Nó giúp đưa định nhanh tiết kiệm tiền với Phân tích liệu thời gian thực Nó sử dụng để lên lịch hoạt động sửa chữa bảo trì cách hiệu quả, cách phối hợp nhiệm vụ nhà cung cấp dịch vụ khác người sử dụng sở Các thiết bị IoT sử dụng để kiểm soát sở hạ tầng quan trọng cầu để cung cấp quyền truy cập vào tàu Việc sử dụng thiết bị IoT để giám sát vận hành sở hạ tầng có khả cải thiện khả quản lý cố điều phối ứng phó khẩn cấp chất lượng dịch vụ, thời gian hoạt động giảm chi phí vận hành tất lĩnh vực liên quan đến sở hạ tầng Ngay lĩnh vực quản lý chất thải hưởng lợi từ tự động hóa tối ưu hóa mà IoT mang lại Các hạn chế hệ thống Internet of things (IoT) - Chưa có tảng ngôn ngữ chung Một hệ thống IoT kết nối với qua Things Có nghĩa thiết bị, máy móc, điện tử…Tuy nhiên với thiết bị IoT lại lập trình tảng ngôn ngữ riêng Điều gây khó khăn lớn vấn đề giao tiếp qua lại thiết bị Và giải pháp để hạn chế nhược điểm dùng đến giao thức Tuy nhiên giao thức lại chưa hồn tồn đồng với Chính thường dẫn đến tình trạng thơng tin khơng xử lý xử lý sai lệch Ngoài tảng thiết bị không đồng nên phức tạp thực tùy chỉnh liên kết thiết bị với - Hàng rào subnetwork Các thiết bị IoT chủ yếu kết nối tới máy chủ trung tâm quản lý Tuy nhiên hệ thống IoT lại có subnetwork riêng Và thiết bị subnetwork khác chưa hồn tồn giao tiếp với Bài toán đặt cần thiết để tích hợp trao đổi thơng tin chúng - Chi phí cao Khi sản xuất thiết bị loT khâu thiết kế, độ bền, quyền liệu… đòi hỏi khoản chi phí cao Điều làm giảm độ phủ sóng cơng nghệ đại Chính mà phận người dùng tiếp cận thường xuyên sử dụng chúng Bên cạnh đó, phần cứng phần mềm thiết bị thường chung với Người dùng chưa thể tự kết hợp thiết bị với cơng ty khác phần mềm khác cải tiến Các thiết bị thường đồng với nên thay chi tiết lẻ phức tạp - Tác động đến Xã hội Theo nghiên cứu khác phần lớn thiết bị IoT sử dụng kim loại nặng Bên cạnh cịn có kim loại đất hóa chất có độc tính cao Linh kiện điện tử thường chơn bãi rác thơng thường Chính mà nhu cầu khai thác kim loại đất tăng Và dĩ nhiên chi phí cho người mơi trường không nhỏ - IoT Quản lý liệu Với lượng thiết bị lớn, khổng lồ IoT chứa liệu đâu? Việc dọn dẹp, xử lý diễn nào? Bạn cần phải tách biệt việc lưu trữ thô nhu cầu lưu trữ lâu dài so với nhu cầu truy cập nhanh vào thông tin liệu Theo nhà phân tích IDC Natalya Yezhkova, 87 exabyte vào năm 2021, dung lượng lưu trữ chuyển đến hệ thống xử lý (workload) IoT Các trung tâm liệu thiết lập để xử lý tất liệu II Artificial Intelligence of Things (AIoT) Định nghĩa Artificial Intelligence of Things (AIoT) kết hợp cơng nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) với hạ tầng Internet of Things (IoT) để đạt hoạt động IoT hiệu hơn, cải thiện tương tác người máy, tăng cường khả quản lý, phân tích liệu AI sử dụng để chuyển đổi liệu IoT thành thơng tin hữu ích để cải thiện q trình định, tạo tảng cho công nghệ IoT Data as a Service (IoTDaaS) AIoT mang tính biến đổi có lợi cho hai loại công nghệ AI tăng giá trị cho IoT thông qua khả học máy IoT tăng giá trị cho AI thông qua kết nối, báo hiệu trao đổi liệu Khi mạng IoT lan rộng khắp ngành cơng nghiệp chính, có lượng ngày lớn liệu phi cấu trúc người tạo máy móc AIoT cung cấp hỗ trợ cho giải pháp phân tích liệu tạo giá trị từ liệu IoT tạo Với AIoT, AI nhúng vào thành phần sở hạ tầng, chương trình, chipset điện tốn cạnh, tất kết nối với mạng IoT API sau sử dụng để mở rộng khả tương tác thành phần cấp thiết bị, cấp phần mềm cấp tảng Các đơn vị tập trung chủ yếu vào việc tối ưu hóa hoạt động hệ thống mạng trích xuất giá trị từ liệu Mặc dù khái niệm AIoT mẻ, nhiều khả tồn để cải thiện, tiếp tục phát triển với tăng trưởng AIoT giải pháp khả thi để giải vấn đề vận hành có, chi phí liên quan đến quản lý vốn nhân lực hiệu phức tạp chuỗi cung ứng mô hình phân phối Các ứng dụng AIoT Nhiều ứng dụng AIoT theo định hướng sản phẩm bán lẻ thường tập trung vào việc triển khai điện toán nhận thức thiết bị tiêu dùng Ví dụ, cơng nghệ nhà thơng minh coi phần AIoT thiết bị thông minh học hỏi thông qua tương tác phản ứng người Về mặt phân tích liệu, công nghệ AIoT kết hợp học máy với mạng hệ thống IoT để tạo “máy học” liệu Điều sau áp dụng cho trường hợp sử dụng liệu công nghiệp doanh nghiệp để khai thác liệu IoT, chẳng hạn rìa mạng, để tự động hóa tác vụ nơi làm việc kết nối Dữ liệu thời gian thực giá trị tất trường hợp giải pháp sử dụng AIoT Trong ví dụ trường hợp sử dụng cụ thể, giải pháp AIoT tích hợp với tảng liên quan đến nguồn nhân lực mạng xã hội để tạo gọi “AI Decision as a Service” cho chuyên gia nhân III Công nghệ mạng cảm biến thể (Body sense network-BSN) Công nghệ mạng cảm biến thể (Body sense network-BSN) công nghệ mang tính bắt buộc, cốt lõi IoT hệ thống chăm sóc sức khoẻ mà đó, mà bệnh nhân theo dõi cách sử dụng tập hợp nút cảm biến không dây nhỏ có trọng lượng nhẹ lượng tiêu thụ thấp đeo chí cấy ghép vào thể để giám sát chức thể, theo dõi tình trạng bệnh người mơi trường xung quanh Hình Hệ thống chăm sóc sức khoẻ BSN dựa công nghệ IoT Hệ thống mạng cảm biến BSN thể Hình bao gồm tập hợp cảm biến đeo cấy ghép sau: - Cảm biến điện tâm đồ ECG (electrocardiography) theo dõi hoạt động tim - Cảm biến điện đồ EMG (electromyography) theo dõi hoạt động - Cảm biến điện não đồ EEG (electroencephalography) theo dõi hoạt động điện não - Cảm biến huyết áp BP (blood pressure) theo dõi số huyết áp - Cảm biến chuyển động Motion sử dụng để ước tính hoạt động người dùng Ngồi ra, người ta mở rộng loại cảm biến chức khác như: - Cảm biến nhịp thở - Cảm biến "sock thông minh" cảm biến đếm trang bị đế giày sử dụng để mô tả bước chân riêng lẻ Các cảm biến thu thập thông số sinh lý định thể chuyển tiếp cho thiết bị điều phối (Local Processing Unit-LPU) Thiết bị thiết bị di động như: Điện thoại thơng minh, máy tính bảng… Thiết bị điều phối LPU hoạt động định tuyến nút cảm biến BSN máy chủ trung tâm hệ thống (máy chủ BSN), sử dụng phương tiện giao tiếp Internet không dây:3G/4G/CDMA/GPRS… Trong trình hoạt động, thiết bị điều phối LPU phát bất thường phát từ cảm biến cảnh báo cho người dùng Ví dụ, số huyết áp (BP) 120 bình thường, số huyết áp BP người đạt đến 125, thiết bị điều phối LPU cảnh báo cho người dùng thơng qua chức có sẵn tiếng bíp điện thoại di động hay đoạn tin nhắn cảnh báo Với chế hoạt động trên, hệ thống BSN mở rộng với thành phần người dùng như: trẻ em, người già (giám sát), người có nguy nhiễm bệnh cao, làm việc môi trường độc hại (công nhân hầm mỏ…) … Một số loại cảm biến sinh học phổ biến phát triển ứng dụng thơng qua hình thức như: Thiết bị đeo, mặc; Thiết bị dán; Thiết bị cấy ghép Hình Hình thức ứng dụng cảm biến sinh học Sự phát triển IoT tạo bước chuyển đổi đột phá lớn y khoa, tạo ngành công nghiệp chăm sóc sức khoẻ hiệu với chi phí thấp Ở đó, nhà cung cấp dịch vụ y tế, giới nghiên cứu, hãng dược … người dùng tiếp cận kiến thức y học phát triển, kết hợp liệu lịch sử liệu thời gian thực (dữ liệu di truyền học, lối sống, môi trường …) bệnh nhân để đưa nghiên cứu, khuyến cáo phịng tránh, chẩn đốn có phác đồ điều trị phù hợp cho người bệnh IV Các ứng dụng IoT việc chăm sóc trẻ em Ni dạy trẻ thách thức, đặc biệt giới với công nghệ thay đổi nhanh chóng May mắn thay, nhờ công nghệ này, việc tạo nhà thông minh thân thiện với trẻ em trở nên dễ dàng hết Các bậc phụ huynh sử dụng hệ thống an ninh nhà thơng minh để bảo vệ giữ an tồn cho trẻ nhà, kiểm soát quyền truy cập vào nội dung giải trí chí điều khiển từ xa thiết bị tiết kiệm lượng 1 Giám sát trẻ thực thói quen ngày dễ dàng + Quản lý thiết bị từ thiết bị thông minh để tiết kiệm lượng Nhưng hiểu biết công nghệ đứa trẻ ngày nay, chúng quên tắt đèn, quạt thiết bị gia dụng Bằng cách sử dụng hệ thống nhà thông minh, ta giám sát việc sử dụng lượng nhà dễ dàng truy cập vào tất công nghệ nhà thông minh bạn Đối với đứa trẻ thường quên tắt đèn, thiết bị thông minh với chức hẹn cảm biến chuyển động kiểm sốt thiết bị việc sử dụng điện, hầu hết hệ thống an toàn tự động hóa nhà điều khiển ứng dụng, cho phép ta phản ứng từ xa nhanh chóng trường hợp khẩn cấp + Đặt đồ ăn nhẹ bổ sung thứ cần thiết cho bạn với tủ lạnh thông minh Tủ lạnh thơng minh nhanh chóng trở thành cơng nghệ thơng minh phổ biến cho gia đình chúng bao gồm nhiều tùy chọn thân thiện với trẻ em: chuông báo động để nhắc nhở trẻ em không để cửa tủ lạnh mở; trung tâm nhắn tin gia đình trang bị podcast cơng thức nấu ăn; ứng dụng quản lý hàng tạp hóa (có thể đặt thức ăn trực tiếp từ hình); khả phát trực tuyến nhạc, chương trình truyền hình thơng tin giáo dục để giúp trẻ giải trí ta nấu ăn Tủ lạnh thơng minh tương thích với hầu hết trung tâm tự động hóa gia đình chí hoạt động với trợ lý thông minh bao gồm Alexa, Google Home Cortana Nhiều tủ lạnh bao gồm camera nhỏ bên mà ta truy cập từ thiết bị thơng minh Bằng cách đó, ta kiểm tra ta có mua hàng tạp hóa + Giới hạn thời gian sử dụng thiết bị cho trẻ ta khơng có nhà Việc lạm dụng mức nội dung không phù hợp khiến việc kiểm soát quyền truy cập vào tivi, hệ thống trị chơi thiết bị giải trí khác trở thành công cụ quan trọng để giữ an toàn cho trẻ nhà Một số ứng dụng cho phép cha mẹ lên lịch thời gian mà trẻ sử dụng TV thiết bị điện tử khác, số ứng dụng chí cịn cho phép bạn tắt TV từ xa ta nhà Hầu hết TV thơng minh có cài đặt kiểm sốt nội dung để trẻ khơng thể truy cập nội dung dành cho người lớn kênh truyền hình dịch vụ phát trực tuyến 2 Chăm sóc sức khỏe niềm vui trẻ + Theo dõi sức khỏe trẻ hệ thống theo dõi sức khỏe thông minh Công nghệ nhà thông minh cho phép cha mẹ theo dõi sức khỏe trẻ hết Ngoài việc sử dụng theo dõi video nhà để theo dõi em bé sơ sinh trẻ biết đi, ta sử dụng tiện ích an tồn cho trẻ em hình đeo cung cấp thơng tin nhiệt độ, nhịp thở nhịp tim khuyến khích trẻ tiếp tục vận động ăn uống lành mạnh + Tạo thói quen ngủ cho trẻ với hỗ trợ thông minh Các chuyên gia giấc ngủ khuyên nên tránh ánh sáng từ hình điện tử vào trước ngủ Công nghệ nhà thông minh dành cho trẻ giúp ngủ trở nên thư giãn cách tạo thói quen ban đêm đốn trước Các hành động xảy mà hệ thống thực bao gồm: - Đóng rèm điện tự động Giảm đèn Phát nhạc nhẹ, hát ru tiếng ồn trắng Tắt thiết bị điện tử vào thời điểm định Công nghệ thông minh dành cho trẻ em chí đọc to sách trẻ em người lớn khơng có mặt + Giám sát chất lượng khơng khí nhà cho bạn bạn Giữ an toàn cho trẻ em nhà bao gồm việc bảo vệ chúng khỏi mối đe dọa từ mơi trường Với hệ thống an tồn tự động hóa nhà, ta nhận thơng tin cập nhật từ máy dị khói khí carbon monoxide đồng thời theo dõi nhiệt độ, carbon dioxide hóa chất khác — tất đặc biệt hữu ích trẻ bị hen suyễn dị ứng Giữ cho trẻ an toàn tránh xa khu vực nguy hiểm + Cài đặt cảm biến tủ cửa để giữ cho trẻ tránh xa chất độc Trẻ sơ sinh trẻ biết lứa thích khám phá, đơi khiến chúng gặp rắc rối May mắn thay, với trợ giúp thiết bị an toàn cho trẻ em tủ thơng minh cảm biến cửa, ta ngăn trẻ khám phá nơi khơng an tồn Các cảm biến gửi thông báo đẩy đến điện thoại bạn chúng cảm nhận chuyển động cài đặt tủ đựng thuốc vệ sinh cách dễ dàng Bằng cách sử dụng thiết bị an toàn cho trẻ em, cha mẹ người giám hộ ngăn trẻ nhỏ ăn phải hóa chất thuốc có hại + Nhận biết trẻ vào khu vực nguy hiểm tiềm ẩn Cảm biến thông minh cách để cải thiện an toàn cho trẻ nhà chúng bảo vệ bên ngồi bên nhà Cảm biến cảnh báo ta chuyển động gần lò nướng thịt, kho dụng cụ cổng vườn Nếu nhà có hồ bơi, cảm biến có sẵn để phát chuyển động xung quanh — — hồ bơi, cảnh báo trẻ lang thang gần mặt nước + Thiết lập đèn ngủ thông minh giúp trẻ ngủ ngon an toàn vào ban đêm Khi đèn tắt vào ban đêm, phịng ngủ bình thường thân thiện đứa trẻ trở nên đáng sợ xa lạ Hệ thống chiếu sáng thông minh giúp trẻ cảm thấy thoải mái vào ban đêm Ngơi nhà thơng minh điều khiển bóng đèn điều chỉnh độ sáng tiết kiệm lượng, từ từ làm mờ ánh sáng phòng bật đèn ngủ Đối với chuyến đêm đáng sợ vào phòng tắm, cảm biến chuyển động bật đèn hành lang cài đặt thấp, cung cấp đủ ánh sáng để giúp trẻ em (và người lớn) không vấp phải chướng ngại vật va vào tường Bảo vệ trẻ Hệ thống an ninh Tiện ích an tồn cho trẻ em + Kiểm tra trẻ nhà hệ thống giám sát video nhà Giám sát video nhà có nhiều ứng dụng để bảo vệ trẻ Với luồng trực tiếp phát trực tiếp đến thiết bị di động, ta dễ dàng theo dõi hoạt động trẻ người lớn vắng nhà Tự động hóa an ninh gia đình cho phép ta theo dõi vào nhà — điều quan trọng cần cân nhắc độ tuổi trẻ Các ứng dụng bảo mật thông minh cảnh báo hoạt động xung quanh khu nhà bạn chuyển động bất thường xung quanh nhà + Sử dụng ổ khóa thơng minh để giữ an tồn cho trẻ ngày đêm Các thiết bị an toàn cho trẻ khóa thơng minh đảm bảo an tồn người lớn ngồi Ứng dụng khóa thơng minh cho phép mở khóa cửa từ thiết bị di động để ta khóa cửa trường hợp trẻ qn Ta lập trình ứng dụng để cấp quyền truy cập cho bạn bè người thân đáng tin cậy để họ vào nhà mà khơng cần chìa khóa trường hợp trẻ cần trợ giúp từ người lớn đáng tin cậy Ta chí nhận thơng báo đẩy vào khỏi nhà + Sử dụng hàng rào địa lý để bảo vệ bạn chúng đến rời khỏi nhà bạn Với công cụ hàng rào địa lý, cha mẹ sử dụng tiện ích an tồn để giúp giữ an tồn cho ngơi nhà Định vị địa lý sử dụng công nghệ GPS để tạo ranh giới ảo thông báo cho nhà thông minh ta rời Ví dụ: ta lập trình hàng rào địa lý để yêu cầu tính bảo mật tự động hóa nhà bật ta rời sân trước lập trình chúng để tắt trẻ trở nhà Bằng cách đó, ta khơng phải lo lắng việc cố gắng nhớ khóa cửa bật hệ thống an ninh Đối với bậc cha mẹ cảnh giác với việc dấu chơi bên ngồi, ta sử dụng thiết bị báo động trẻ gần để giữ chúng lại gần Cảnh báo khoảng cách trẻ tạo hàng rào ảo xác định trước để cảnh báo cho bạn trẻ lang thang q xa ####### Ý tưởng mơ hình theo dõi vị trí xác theo thời gian thực thông qua điện thoại thông minh######## Đánh giá / Kết luận Như vậy, với việc ứng dụng công nghệ IoT, thiết bị sống trực tiếp kết nối điều khiển từ xa thông qua Internet, hạn chế tham gia trực tiếp từ người Quá trình kết nối yếu tố thực ảo không đánh dấu bước phát triển cơng nghệ mà cịn tiền đề giúp thúc đẩy bước phát triển mạnh mẽ sống tương lai Trên thực tế, yếu tố cơng nghệ IoT dường nhen nhóm xuất cách nhiều thập kỷ Tuy nhiên, phải đến năm 1999, lần cụm từ Internet of Things thức đời Trong năm tiếp theo, bùng nổ công nghệ lan tỏa mạng Internet tạo tảng thuận lợi giúp IoT tiếp tục phát triển Công nghệ IoT hứa hẹn làm cho môi trường – nhà văn phòng phương tiện – thông minh hơn, dễ đo lường tốt Và đặc biệt, việc ứng dụng công nghệ IoT vào việc chăm sóc trẻ em giảm tải phần lớn công việc áp lực phụ huynh cơng nghệ IoT đóng vai trị “bảo mẫu thơng minh” gia đình ...TRƯỜNG ĐẠI HỌC NGUYỄN TẤT THÀNH KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN  ĐỒ ÁN CƠ SỞ Tìm hiểu cơng nghệ IoT vào việc quản lý, điều hành từ xa, chăm sóc sức khỏe trẻ em Giảng viên hướng dẫn: Sinh... chóng cơng nghệ thơng tin Chính vậy, thơng qua việc nghiên cứu tổng quan cơng nghệ IoT tự động hóa đồ án sở góp phần vào việc hiểu thêm nắm bắt rõ công nghệ IoT ứng dụng công nghệ IoT vào việc quản. .. Cơng nghệ IoT tự động hóa diện hầu hết lĩnh vực, cung cấp giải pháp phù hợp cho nhiều ứng dụng Tìm hiểu cơng nghệ IoT vào việc quản lý, điều khiển vận hành từ xa thông qua việc điều trị trẻ em