đề cương bài tập lớn môn năng lực ứng dụng số ot và ứng dụng trong cuộc sống

Nó không chỉ chophép bạn hiểu toàn diện hơn về các công nghệ và ứng dụng trong tương lai màcòn cung cấp tiềm năng ứng dụng thực sự đáng kinh ngạc.Ngày nay, Internet of Things IoT đã thu

HỌC VIÊN NGÂN HÀNG

HỆ CHẤT LƯỢNG CAO - -

ĐỀ CƯƠNG BÀI TẬP LỚN

MÔN NĂNG LỰC ỨNG DỤNG

SỐ

TÊN ĐỀ TÀI:IOT VÀ ỨNG DỤNG TRONG

CUỘC SỐNG

TÊN NHÓM:5

Giáo viên đọc duyệt : Lê Thị Hồng Nhung

Sinh viên thực hiện : Đặng Quốc Đạt

Hoàng Thị Mai Uyên

Ngô Ngọc Ánh

HÀ NỘI-10/2021

Mục lục

Chương 1 Định nghĩa, lịch sử hình thành và phát triển 1

1.1 Định nghĩa 1

1.2 Lịch sử hình thành và phát triển 1

Chương 2 Ưu, nhược điểm của Iot 2

2.1 Ưu điểm 2

2.1.1 Nâng cao hiệu quả cộng việc 2

2.1.2 Nâng cao chất lượng cuộc sống 2

2.2 Nhược điểm 2

2.3 Khắc phục 3

2.3.1 Giá cả 3

2.3.2 Bảo mật an ninh 3

Chương 3 Ứng dụng của IoT 4

3.1 Trong công nghiệp 4

3.2 Trong y tế 4

3.3 Trong cuộc sống hàng ngày 5

3.3.1 Nhà thông minh 5

3.3.2 Hệ thống bán lẻ thông minh 5

Chương 4 Apple HomeKit - ứng dụng tiêu biểu nhất của iot trong đời sống 6

4.1 Khái niệm, ứng dụng 6

4.1.1 Khái niệm 6

4.1.2 Công dụng 6

4.2 ứng dụng Apple Home 7

4.3 Nguyên lí hoạt động 7

4.3.1 Khi ở nhà 7

4.3.2 Khi ở ngoài 8

4.4 Cách thiết lập và sử dụng 8

4.4.1 Cách thiết lập 8

4.4.2 Cách kết nối và các thiết bị có thể kết nối 9

4.5 Giá của Apple HomeKit 10

4.6 Ưu điểm của Apple HomeKit 11

Lời mở đầu

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ Tư (I4.0) đang diễn ra sôi động trên thế giới với sự hội tụ của thế giới vật lý và thế giới ảo (kỹ thuật số), trong đó động lực cơ bản thúc đẩy cuộc cách mạng này nó là Internet vạn vật (Internet of Things - IoT) đang phát triển với tốc độ đang kinh ngạc

Lợi ích tiềm tàng của Internet vạn vật dường như là vô tận và các ứng dụng Internet vạn vật đang thay đổi lối sống và cách làm việc của chúng ta bằng cách tiết kiệm thời gian và nguồn lực và mở ra các cơ hội mới cho tăng trưởng, đổi mới và sáng tạo tri thức Là một công cụ quan trọng liên kết giữa các thiết bị và hoạt động như một công cụ tạo khả năng cơ bản của một xã hội kết nối mức độ cao, Internet vạn vật có tiềm năng to lớn trong việc hỗ trợ xã hội đang già hóa, cải thiện hiệu quả năng lượng và tối ưu tất cả các dạng di chuyển và vận tải Internet vạn vật đang được bổ sung với các tiếp cận như các hệ thống thực-ảo, các công nghệ đám mây, dữ liệu lớn và các mạng tương lai như 5G Thành công của Internet vạn vật sẽ phụ thuộc vào sự phát triển hệ sinh thái, được hỗ trợ bằng một môi trường pháp lý phù hợp và bầu không khí của sự tin tưởng, ở đó các vấn

đề như nhận dạng, tin cậy, riêng tư, an ninh và khả năng tương tác ngữ nghĩa có giá trị sống còn

Để giúp bạn đọc có được những hiểu biết cơ bản về vai trò và những ứng

dụng IoT trong đời sống xã hội, Nhóm 5 Xin trình bày bài luận Internet vạn vật

và Apple Homekit- Một trong những ứng dụng tiêu biểu của IOT trong đời sống.

CHƯƠNG 1 ĐỊNH NGHĨA, LỊCH SỬ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN

1.1 Định nghĩa

IoT hay còn gọi là Internet vạn vật là một trong những thành phần quan trọng của cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư trên thế giới Nó không chỉ cho phép bạn hiểu toàn diện hơn về các công nghệ và ứng dụng trong tương lai mà còn cung cấp tiềm năng ứng dụng thực sự đáng kinh ngạc

Ngày nay, Internet of Things (IoT) đã thu hút được sự chú ý lớn của các nhà nghiên cứu, vì nó trở thành một công nghệ quan trọng hứa hẹn một cuộc sống con người thông minh, bằng cách cho phép giao tiếp giữa các vật thể, máy móc và mọi thứ với nhau với mọi người IoT đại diện cho một hệ thống bao gồm những thứ trong thế giới thực và các cảm biến được gắn hoặc kết hợp với những thứ này, được kết nối với Internet thông qua cấu trúc mạng có dây và không dây Các cảm biến IoT có thể sử dụng nhiều loại kết nối khác nhau như RFID, Wi-Fi, Bluetooth và ZigBee, ngoài ra còn cho phép kết nối diện rộng bằng nhiều công nghệ như GSM, GPRS, 3G và LTE [1] Những thứ IoT hỗ trợ sẽ chia sẻ thông tin

về tình trạng của mọi thứ và môi trường xung quanh với con người, hệ thống phần mềm và các máy móc khác Bằng công nghệ của IoT, thế giới sẽ trở nên thông minh về mọi mặt, vì IoT sẽ cung cấp phương tiện cho thành phố thông minh, chăm sóc sức khỏe thông minh, nhà thông minh , bên cạnh nhiều ứng dụng quan trọng như năng lượng thông minh, lưới điện, giao thông vận tải, quản lý và giám sát chất thải

1.2 Lịch sử hình thành và phát triển

Internet of Things đã xuất hiện từ những ngày đầu của hệ thống Internet, vào thời điểm đó, các nhà khoa học trên toàn thế giới muốn kết nối mọi thứ thành một mạng lưới đồng nhất để dễ dàng quản lý các ngành, lĩnh vực công nghiệp, giao thông vận tải, dịch vụ kinh doanh, quản lý các quốc gia hoặc chỉ đơn giản là phục vụ con người Hoạt động sinh hoạt hàng ngày

Ý tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được thảo luận từ năm 1982 và chiếc máy bán hàng Coca-Cola do Đại học Carnegie Mellon (Mỹ) tùy chỉnh đã biến nó trở thành thiết bị đầu tiên Kết nối internet, khả năng báo tồn kho và báo tồn kho Bình nước lạnh mới được đưa vào máy Ngoài ra, máy được lập trình có thể kết nối với người vận hành qua Internet để kiểm tra tình trạng máy và châm thêm nước nếu cần, không cần phải xuống nhà kiểm tra mà trực tiếp tiếp xúc với máy

1

Khái niệm về Internet of Things thực sự được giới thiệu vào năm 1999, khi mọi người bắt đầu nhận thấy tiềm năng của xu hướng này, việc áp dụng xu hướng công nghệ thông minh IoT vào xã hội loại người dần được khai phá Ngày nay, mọi đồ vật trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta sẽ được kết nối với Internet Điện thoại di động sẽ được sử dụng làm điểm trung tâm hoặc điều khiển từ xa cho tất cả các đối tượng trong thế giới vật lý thường được gọi là IoT Theo Gartner, dự kiến số lượng thiết bị kết nối Internet sẽ tăng từ khoảng

25 tỷ lên 50 tỷ vào năm 2020 Em nghĩ rằng Sự phổ biến của một mạng lớn như vậy gây ra những rủi ro bảo mật mới có thể cho phép những kẻ tấn công đánh cắp nhiều thông tin cá nhân hơn về người dùng hoặc các tổ chức được kết nối với hệ thống IoT như vậy [2]

CHƯƠNG 2 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA IOT

2.1 Ưu điểm

Mặc dù kỷ nguyên Internet of Things đã có từ lâu nhưng với sự phát triển của điện thoại thông minh, máy tính bảng, kết nối không dây, kỷ nguyên Internet

of Things chỉ thực sự được chú ý và bùng phát trong những năm gần đây 2.1.1 Nâng cao hiệu quả cộng việc

Internet of Things tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình khai thác, trao đổi

và sử dụng dữ liệu trong nhiều công việc khác nhau Điều này đã tạo ra những thay đổi tích cực trong quản lý, nghiên cứu, sản xuất và chế tạo sản phẩm, giúp nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ, mang đến những sản phẩm có chất lượng đáp ứng nhu cầu của khách hàng và nhu cầu của người dùng

Trong hầu hết mọi công việc, thông qua ứng dụng đúng đắn của Internet of Things, bạn có thể nhận được những hỗ trợ thiết thực giúp bạn hoàn thành công việc một cách nhanh chóng, chính xác và hiệu quả

2.1.2 Nâng cao chất lượng cuộc sống

Việc ứng dụng Internet of Things nhằm mục đích tạo ra các sản phẩm, thiết

bị, đồ dùng và phương tiện giao thông thông minh và tiện lợi hơn Qua đó, dần dần cải thiện điều kiện, môi trường sống và giúp hình thành những thói quen sống hiện đại Nhờ sự tham gia của các thiết bị công nghệ và IoT, tất cả công việc thường ngày đều có thể giảm bớt, được đơn giản hóa, tự động hóa

2.2 Nhược điểm

2.2.1 Không thể đảm bảo an toàn

Tất cả các thiết bị gia dụng, máy móc công nghiệp, dịch vụ khu vực công cộng,… đều được kết nối Internet Do đó, nó lưu trữ một lượng lớn thông tin trên các thiết bị này, và thông tin này rất dễ bị hacker tấn công Nếu thông tin cá nhân

2

của bạn và bí mật của riêng bạn bị phát tán bởi những kẻ xâm nhập trái phép, nó

sẽ rất nghiêm trọng

2.2.2 Độ phức tạp

Internet of Things là một mạng đa dạng và phức tạp, vì vậy bất kỳ sự cố hoặc trục trặc nào của phần mềm hoặc phần cứng đều có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng

Ví dụ, sự cố mất điện cũng sẽ mang lại nhiều bất tiện cho hệ thống và hoạt động của nhiều thiết bị vì chúng có mối liên hệ với nhau

2.2.3 Giá cả

Giá thành của cảm biến, cơ cấu chấp hành và các thiết bị hỗ trợ còn cao mà không phải nhà sản xuất hay cá nhân nào cũng có thể mua được

2.3 Khắc phục

2.3.1 Giá cả

Người tiêu dùng cần lượng chọn, tìm hiểu các thiết bị phù hợp với mục đích

sử dụng và thu nhập của bản thân

2.3.2 Bảo mật an ninh [3]

Đối với các cơ quan quản lý quốc gia: cần xây dựng chiến lược quốc gia để tạo nền tảng cho việc phát triển Internet vạn vật nhằm đảm bảo an ninh, an ninh mạng; xây dựng hành lang thanh tra, kiểm tra thực thi pháp luật được quy định, chuẩn hóa; có cơ chế để khuyến khích và hỗ trợ phát triển các sản phẩm và dịch

vụ an toàn thông tin

Đối với các nhà sản xuất và phát triển IoT: họ phải tuân thủ các tiêu chuẩn

và quy định khi sản xuất thiết bị IoT; buộc người dùng thay đổi mật khẩu mặc định; tự động cập nhật phần mềm và gói bảo mật mà không cần người dùng thực thi chúng theo cách thủ công; coi bảo mật thông tin của thiết bị IoT như Lợi thế cạnh tranh

Đối với các công ty viễn thông và Internet: giám sát và ngăn chặn máy chủ kiểm soát mã độc IoT; hỗ trợ khách hàng quét và xóa phần mềm độc hại IoT; kiểm tra các thiết bị IoT trước khi kết nối mạng

Đối với người dùng hoặc tổ chức: cân nhắc lựa chọn sản phẩm từ các nhà sản xuất uy tín khi mua thiết bị IoT; sửa đổi mật khẩu và cấu hình mặc định; đặt thiết bị IoT trong các khu vực mạng bị cô lập; nếu cần, thiết lập quy trình cập nhật hoặc thay thế thiết bị IoT

Đối với các công ty cung cấp sản phẩm và dịch vụ an toàn thông tin: nghiên cứu, phát triển và cung cấp các sản phẩm, dịch vụ an toàn thông tin IoT; hợp tác

3

với các nhà sản xuất thiết bị IoT hoặc các nhà khai thác viễn thông và Internet để triển khai các sản phẩm và giải pháp dịch vụ an toàn thông tin

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG CỦA IOT

3.1 Trong công nghiệp

Sự xuất hiện của Internet of Things đã mang lại nhiều ứng dụng được tối ưu hóa trong các lĩnh vực khác nhau Đầu tiên, hãy nói về ngành công nghiệp Internet of Things đã trở thành một công cụ cốt lõi để điều khiển sản xuất từ xa của doanh nghiệp, tối ưu hóa chuỗi cung ứng hoặc bảo trì dự đoán

Điển hình như nhà sản xuất máy bay lớn nhất thế giới, Airbus đã giải quyết được sự phức tạp của việc lắp ráp linh kiện

Ví dụ: Kho thông minh hiện nay đang được nhiều doanh nghiệp áp dụng đã mang lại hiệu quả tích cực Hình sau thể hiện quy trình vận hành kho thông minh của Vinamilk

Hình 3 1

3.2 Trong y tế

Việc ứng dụng Internet of Things trong lĩnh vực y tế và sức khỏe là một bước đột phá trong ngành y tế thông minh Đặc biệt là trong thời kỳ đại dịch COVID-19 hiện nay, công nghệ Internet of Things và tiềm năng của nó trong việc chăm sóc bệnh nhân từ xa, quản lý bệnh viện và truy tìm liên hệ đã thu hút

sự quan tâm rộng rãi hơn

Nhiều thiết bị IoT được sử dụng cho mục đích chăm sóc sức khỏe ngày càng được sử dụng nhiều hơn Như Apple Watch hay Fitbit có thể giúp mọi người theo dõi sức khỏe, nhịp tim, nhịp thở, huyết áp và các dữ liệu sức khỏe quan trọng khác Chỉ cần kết nối thiết bị nhỏ gọn với Internet, mọi người vẫn có thể kiểm tra sức khỏe và nắm được tình trạng cơ thể hiện tại của mình mà không cần phải đến bệnh viện

4

Trong tương lai, Internet of Things sẽ thay đổi quan niệm hiện tại về dịch

vụ y tế và mang đến cho bệnh nhân trải nghiệm khám và điều trị sức khỏe tốt nhất

Hình 3 2

3.3 Trong cuộc sống hàng ngày

3.3.1 Nhà thông minh

Trong ngôi nhà thông minh hay nhà thông minh, mọi nơi sẽ được điều khiển bởi các thiết bị điện tử Họ sẽ sử dụng các phương thức giao tiếp riêng để hiểu nhau, chẳng hạn như: Bluetooth, hồng ngoại, sóng siêu âm, Wifi, và người điều khiển sẽ là bạn thông qua điện thoại hoặc giọng nói

Hình 3 3 3.3.2 Hệ thống bán lẻ thông minh

Internet of Things thiết lập kết nối chặt chẽ giữa nhà bán lẻ và khách hàng,

do đó nâng cao trải nghiệm của khách hàng khi họ đến cửa hàng.Tiềm năng phát triển IoT trong lĩnh vực bán lẻ là vô cùng lớn

Điện thoại thông minh là thiết bị được sử dụng phổ biến nhất để các nhà bán lẻ giữ liên lạc với khách hàng khi họ bước vào hoặc thậm chí rời khỏi cửa hàng Tương tác qua điện thoại và sử dụng công nghệ giúp các nhà bán lẻ phục

vụ khách hàng tốt hơn và thay đổi bố cục cửa hàng để đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng

5

Hình 3 4

CHƯƠNG 4 APPLE HOMEKIT - ỨNG DỤNG TIÊU BIỂU NHẤT CỦA

IOT TRONG ĐỜI SỐNG

4.1 Khái niệm, công dụng

4.1.1 Khái niệm

HomeKit là một nền tảng của Apple Nó không phải là một mới thiết bị như iPhone, iPad hay thậm chí là Mac Và nó không phải là một ứng dụng như Pages, Keynote hay thậm chí là Xcode, ứng dụng hạng nặng được Apple sử dụng và các nhà phát triển bên thứ ba để xây dựng ứng dụng cũng như điều hành bản thân hệ(macOS, iOS, tvOS và bây giờ là watchOS ) HomeKit về cơ bản là một khung quản lý dữ liệu, quản lý việc tự động hóa gia đình Nó tham gia HealthKit của Apple, là một khung quản lý dữ liệu khác tập trung vào sức khỏe, hỗ trợ người dùng thiết lập ngôi nhà thông minh của mình dễ dàng hơn [4]

Không phải ngẫu nhiên mà HomeKit thực sự chạy trên các thiết bị iOS của Apple: khi hệ sinh thái HomeKit phát triển, ngày càng nhiều người sử dụng nó và đánh giá cao tính dễ sử dụng đi kèm với hầu hết những gì Apple tiếp xúc 4.1.2 Công dụng

HomeKit được thiết kế để hỗ trợ các phụ kiện như đèn, cửa và khóa, bộ điều nhiệt, cảm biến và các thành phần tự động khác của ngôi nhà trong thế kỷ

21 Bạn thậm chí có thể sử dụng nó để điều khiển thiết bị của mình từ xa Ngoài ra, HomeKit còn tích hợp trợ lý ảo Siri, cho phép người dùng ra lệnh bằng giọng nói

Và thực tế là ứng dụng này chỉ xảy ra để chạy trên các thiết bị của Apple là một động lực tuyệt vời cho Apple để xây dựng nó và xây dựng nó theo cách đủ mạnh để xử lý các thiết bị chưa được phát triển từ các nhà phát triển, và các nhà cung cấp trên khắp thế giới [4]

6

4.2 Ứng dụng Apple Home

Ứng dụng Apple Home trên iPhone / iPad / Mac giúp điều khiển bất kỳ thiết bị nào hoạt động với HomeKit, tương tự như điều khiển từ xa

Ứng dụng này cho phép kiểm soát hầu hết tất cả các chức năng của thiết bị

và sắp xếp chúng theo từng phòng, sử dụng điều khiển Siri và nhiều chức năng khác mà không cần cài đặt các ứng dụng khác do nhà sản xuất cung cấp Ngoại trừ một số chức năng đặc biệt mới cần cài đặt ứng dụng riêng, đối với các thiết bị đơn giản như bóng đèn, ổ cắm thông minh thì chỉ cần ứng dụng Home của Apple

là đủ

Sự khác biệt ở ứng dụng này là mỗi thiết bị sẽ in một mã trên giấy hoặc hộp.Khi cài đặt, chỉ cần cắm điện cho thiết bị, dùng Apple Home để quét mã là được

Biến điện thoại di động của bạn thành điều khiển từ xa cho các thiết bị nhà thông minh, bạn có thể điều khiển nó từ mọi nơi trên thế giới

Hình 4 1

4.3 Nguyên lí hoạt động

4.3.1 Khi ở nhà

Khi bạn gửi lệnh điều khiển thiết bị thông minh qua iPhone, Macbook hoặc loa thông minh Apple thông qua kết nối wifi tại nhà, HomeKit sẽ truyền dữ liệu đến router wifi, sau đó gửi trực tiếp đến ổ cắm, bóng đèn, đèn chiếu sáng Go Apple máy chủ hoặc bất kỳ bên thứ ba nào

Đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa hệ sinh thái Apple HomeKit và Google Home hay Xiaomi Sử dụng Google Home hoặc Xiaomi, dữ liệu khi điện thoại đưa ra hướng dẫn sẽ được truyền về máy chủ Google thông qua wifi để xử lý, sau

đó gửi đến thiết bị thông minh thông qua wifi, khiến thời gian đặt hàng lâu hơn

7