báo cáo nhập môn công nghệ thông tin đề tài công nghệ iot

1.2 Mục tiêu nghiên cứu.- Hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của IoT: Phân tích cách các thiết bị IoT thu thập và truyền tải dữ liệu, cũng như cơ sở hạ tầng mạng hỗ trợ chúng.- Nghiên cứu ứn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINHBỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁOMÔN: NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ IOT

Giảng viên: ThS PHẠM THỊ MIÊN KS TRẦN QUỐC KHÁNH Sinh viên thực hiện: LƯƠNG THỊ KIM NGÂNLớp: CQ.64.CNTT

Khóa: 64

Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 202

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI PHÂN HIỆU TẠI TP HỒ CHÍ MINHBỘ MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

BÁO CÁOMÔN: NHẬP MÔN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

ĐỀ TÀI: CÔNG NGHỆ IOT

Giảng viên: ThS PHẠM THỊ MIÊN KS TRẦN QUỐC KHÁNH Sinh viên thực hiện: LƯƠNG THỊ KIM NGÂNLớp: CQ.64.CNTT

Khóa: 64

Tp Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2023

LỜI CẢM ƠN

Lời nói đầu tiên, em xin gửi tới Quý Thầy Cô Bộ môn Công nghệ Thông tinTrường Đại học Giao thông vận tải phân hiệu tại thành phố Hồ Chí Minh lời chúc sứckhỏe và lòng biết ơn sâu sắc

Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô đã giúp đỡ tạo điều kiện để em hoànthành báo cáo với đề tài “Công nghệ IOT” Đặc biệt em xin cảm ơn cô Phạm ThịMiên và thầy Trần Quốc Khánh đã nhiệt tình giúp đỡ, hướng dẫn cho em kiến thức,định hướng và kỹ năng để có thể hoàn thành bài báo cáo này này

Tuy đã cố gắng trong quá trình nghiên cứu tìm hiểu tuy nhiên do kiến thức cònhạn chế nên vẫn còn tồn tại nhiều thiếu sót Vì vậy em rất mong nhận được sự đónggóp ý kiến của Quý thầy cô bộ môn để đề tài của em có thể hoàn thiện hơn

Lời sau cùng, em xin gửi lời chúc tới Quý Thầy Cô Bộ môn Công nghệ thôngtin và hơn hết là cô Phạm Thị Miên và thầy Trần Quốc Khánh có thật nhiều sức khỏe,có nhiều thành công trong công việc Em xin chân thành cảm ơn!

i

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1

1.4 Cấu trúc báo cáo 1

1.4.1 Chương 1: Mở đầu 1

1.4.2 Chương 2: Tìm hiểu công nghệ IoT 1

1.4.3 Chương 3: Ứng dụng công nghệ IoT 1

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ IOT 2

2.1 Khái niệm IoT 2

2.2 Cấu trúc của một hệ thống IoT 3

2.3 Ưu điểm nhược điểm của IoT 3

2.3.1 Ưu điểm 3

2.3.2 Nhược điểm 4

2.4 Tầm quan trọng của IoT 5

CHƯƠNG 3 : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IOT 6

3.1 Ứng dụng cho doanh nghiệp 6

3.2 Ứng dụng cho người dùng 6

3.3 Một vài ví dụ về các thiết bị IoT 7

3.3.1 Ô tô thông minh 7

3.3.2 Nhà thông minh 8

3.3.3 Thành phố thông minh 8

3.3.4 Công trình thông minh 8

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ 9

4.1 Kết quả đạt được 9

4.2 Kiến nghị 9

TÀI LIỆU THAM KHẢO 10

v

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

1 IoT Internet of Things2 MQTT Message Queuing Telemetry Transport3 CoAP Constrained Application Protocol

CHƯƠNG 1 : MỞ ĐẦU

1.1 Tổng quan về đề tài.Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 và sự phát triển của công nghệ thông tin đangđịnh hình lại cách chúng ta tương tác với thế giới xung quanh Trong ngữ cảnh này,Công nghệ Internet of Things (IoT) đóng vai trò quan trọng, mở ra nhiều cơ hội vàthách thức cho nhiều lĩnh vực khác nhau Chọn đề tài "Tìm hiểu về Công nghệ Internetof Things" là để khám phá những khía cạnh đa dạng của IoT và hiểu rõ hơn về cách nóảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày và các ngành công nghiệp

1.2 Mục tiêu nghiên cứu.- Hiểu rõ về nguyên lý hoạt động của IoT: Phân tích cách các thiết bị IoT thu

thập và truyền tải dữ liệu, cũng như cơ sở hạ tầng mạng hỗ trợ chúng.- Nghiên cứu ứng dụng thực tế của IoT: Tìm hiểu về cách IoT được triển khai

trong các lĩnh vực như y tế, công nghiệp, và đô thị thông minh để đánh giá tácđộng và tiềm năng

- Khám phá về bảo mật và quyền riêng tư trong IoT: Xác định những thách thứcvà giải pháp liên quan đến bảo mật thông tin và quyền riêng tư khi triển khaicông nghệ IoT

1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.- Tìm hiểu về Công nghệ IoT.- Ứng dụng Thực Tế của Công nghệ IoT.- Thách Thức và Tiềm Năng của IoT: Nghiên cứu về những thách thức hiện tại

và tiềm năng của IoT, bao gồm các vấn đề như bảo mật thông tin, quản lý dữliệu, và tích hợp với các hệ thống hiện tại

- Ước Lượng Tác Động của IoT: Phân tích về cách IoT có thể tác động đến cuộcsống hàng ngày, công nghiệp, và sự phát triển kinh tế xã hội, cũng như ướclượng về sự mở rộng và tiềm năng tương lai của nó

1.4 Cấu trúc báo cáo1.4.1 Chương 1: Mở đầu1.4.2 Chương 2: Tìm hiểu công nghệ IoT1.4.3 Chương 3: Ứng dụng công nghệ IoT

CHƯƠNG 2 : TÌM HIỂU CÔNG NGHỆ IOT

2.1 Khái niệm IoTInternet vạn vật là mạng kết nối các đồ vật, thiết bị thông qua cảm biến, phần mềmvà nhiều công nghệ khác, cho phép những đồ vật, thiết bị đó thu thập, trao đổi dữ liệuvới nhau

Internet vạn vật lan tỏa lợi ích của mạng internet tới mọi đồ vật được kết nối,không chỉ dừng lại ở phạm vi một chiếc máy tính Khi được kết nối với internet, nó sẽtrở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi, nhận thông tin và tự động hoạt động dựatrên thông tin đó

Thiết bị IoT có thể là đồ vật được gắn cảm biến để thu thập dữ liệu về môi trườngxung quanh (như những giác quan), máy tính, bộ điều khiển tiếp nhận dữ liệu, sau đóra lệnh cho các thiết bị khác, hoặc cũng có thể là đồ vật được tích hợp cả hai tính năngtrên

Hệ thống IoT hoàn chỉnh đều cần phải thực hiện qua trình đủ 4 bước: Thu thập dữliệu, chia sẻ dữ liệu, xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định

Hình ảnh 2.1 : Khái niệm IoTÝ tưởng về một mạng lưới các thiết bị thông minh đã được thảo luận từ 1982, vớimột máy bán nước Coca-Cola tại Đại học Carnegie Mellon được tùy chỉnh khiến nó đãtrở thành thiết bị đầu tiên được kết nối Internet, có khả năng báo cáo kiểm kho và độlạnh của những chai nước mới bỏ vào máy

2

Năm 1999, Kevin Ashton đã đưa ra cụm từ Internet of Things để mô tả một hệthống mà Internet được kết nối với thế giới vật chất thông qua các cảm biến.

2.2 Cấu trúc của một hệ thống IoTVới một hệ thống IoT chúng sẽ bao gồm 4 thành phần chính đó là thiết bị(Things), trạm kết nối (Gateways), hạ tầng mạng (Network and Cloud) và bộ phân tíchvà xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers)

Hình ảnh 2.2 : Cấu trúc của một hệ thống IoTCác cảm biến sẽ có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu từ môi trường như nhiệt độ, ápsuất, ánh sáng,… và chuyển chúng thành các dạng dữ liệu trong môi trường Internet.Sau đó các tín hiệu sẽ được xử lý và đưa ra các thay đổi theo ý của người tiêu dùng.Hiện nay chúng thường được ứng dụng thông qua các ứng dụng trên điện thoại haytrên máy tính,…

2.3 Ưu điểm nhược điểm của IoT2.3.1 Ưu điểm

Truy cập thông tin từ mọi lúc, mọi nơi trên mọi thiết bị.Cải thiện việc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử được kết nối.Chuyển dữ liệu qua mạng Internet giúp tiết kiệm thời gian và tiền bạc.Tự động hóa các nhiệm vụ giúp cải thiện chất lượng dịch vụ của doanh nghiệp

Hình ảnh 2.3 : Ưu điểm của IoT2.3.2 Nhược điểm

Khi nhiều thiết bị được kết nối và nhiều thông tin được chia sẻ giữa các thiết bị,thì hacker có thể lấy cắp thông tin bí mật cũng tăng lên

Các doanh nghiệp có thể phải đối phó với số lượng lớn thiết bị IoT và việc thuthập và quản lý dữ liệu từ các thiết bị đó sẽ là một thách thức

Trong trường hợp có lỗi trong hệ thống, có khả năng làm cho mọi thiết bị được kếtnối sẽ bị hỏng

Vì không có tiêu chuẩn quốc tế về khả năng tương thích cho IoT, rất khó để cácthiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau giao tiếp với nhau

Hình ảnh 2.4 : Nhược điểm của IoT

4

2.4 Tầm quan trọng của IoTIoT giúp mọi người sống và làm việc thông minh hơn, có thể kiểm soát được thờigian của họ một cách tốt nhất.

IoT cung cấp cho các doanh nghiệp cái nhìn về thời gian mà hệ thống của họ thựcsự hoạt động, cung cấp thông tin chi tiết về mọi thứ từ hiệu suất của máy móc đếnchuỗi cung ứng và hoạt động hậu cần

IoT giúp công ty tự động hóa các quy trình và giảm chi phí lao động Giúp giảmchất thải và cải thiện dịch vụ, làm cho việc sản xuất và giao hàng ít tốn kém hơn, cũngnhư mang lại sự minh bạch trong các giao dịch của khách hàng

Hình ảnh 2.5 : Tầm quan trọng của IoTDo đó, IoT là công nghệ quan trọng của cuộc sống hàng ngày và nó sẽ tiếp tụcphát triển với công nghệ ngày càng phát triển mạnh mẽ

CHƯƠNG 3 : ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ IOT

3.1 Ứng dụng cho doanh nghiệpLợi ích của IoT cho doanh nghiệp phụ thuộc vào việc triển khai cụ thể, doanhnghiệp nên có quyền truy cập vào dữ liệu nhiều hơn về các sản phẩm của họ và hệthống nội bộ của họ

Các nhà sản xuất đang thêm các cảm biến vào các thành phần của sản phẩm để họcó thể truyền lại dữ liệu về cách chúng hoạt động Việc này sẽ giúp doanh nghiệp pháthiện ra lỗi trước khi thiệt hại xảy ra

Hình ảnh 3.6 : Ứng dụng IoT cho doanh nghiệpViệc sử dụng IoT cho doanh nghiệp có thể được chia thành hai phân khúc:

- Các dịch vụ dành riêng cho ngành như cảm biến trong nhà máy phát điện hoặc thiết bị định vị thời gian thực để chăm sóc sức khỏe

- Các thiết bị IoT được sử dụng trong tất cả các ngành công nghiệp, như điều hòa không khí thông minh hoặc hệ thống an ninh

3.2 Ứng dụng cho người dùngIoT sẽ làm cho nhà, văn phòng và phương tiện của chúng ta trở nên thông minhhơn, dễ đo lường hơn và tốt hơn

Các thết bị thông minh như Echo của Amazon và Google Home giúp phát nhạc dễdàng hơn, đặt bộ hẹn giờ, Máy điều hòa thông minh có thể giúp chúng ta sưởi ấmnhà trước khi chúng ta quay trở lại

6

Hình ảnh 3.7 : Ứng dụng IoT cho người dùngCác cảm biến có thể giúp chúng ta biết được môi trường đang ồn ào hay ô nhiễmnhư thế nào Xe hơi tự lái và thành phố thông minh có thể thay đổi cách chúng ta xâydựng và quản lý không gian công cộng.

Tuy nhiên, nhiều trong số những đổi mới này có thể có ảnh hưởng lớn đến quyềnriêng tư cá nhân của chúng ta

3.3 Một vài ví dụ về các thiết bị IoT3.3.1 Ô tô thông minhNhững phương tiện, chẳng hạn như ô tô, có thể kết nối với Internet bằng rất nhiều cách Có thể là thông qua camera hành trình thông minh, hệ thống tin học giải trí hoặc thậm chí qua cổng kết nối của phương tiện Chúng thu thập dữ diệu từ chân ga, phanh, đồng hồ đo tốc độ, đồng hồ đo quãng đường, bánh xe và bình xăng để giám sát cả hiệusuất của người lái và tình trạng phương tiện

Ô tô thông minh được sử dụng cho hàng loạt mục đích:- Giám sát đội xe ô tô cho thuê để tăng cường hiệu quả sử dụng nhiên liệu và

giảm chi phí.- Giúp cha mẹ theo dõi hành vi lái xe của con cái.- Tự động thông báo cho người thân trong trường hợp xảy ra tai nạn xe.- Dự đoán và hạn chế nhu cầu bảo dưỡng xe

3.3.2 Nhà thông minhCác thiết bị gia đình thông minh tập trung chủ yếu vào hoạt động cải thiện hiệuquả và độ an toàn của ngôi nhà, cũng như mạng lưới kết nối trong nhà Các thiết bịnhư ổ điện thông minh có thể giám sát mức sử dụng điện và bộ điều nhiệt thông minhcó thể cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt độ tốt hơn Các hệ thống thủy canh có thể sửdụng cảm biến IoT để quản lý khu vườn, trong khi đó, máy báo khói IoT có thể pháthiện khói thuốc lá Các hệ thống an ninh gia đình như khóa cửa, camera an ninh vàmáy phát hiện rò nước có thể phát hiện và ngăn chặn các mối nguy hiểm, đồng thờigửi cảnh báo tới chủ nhà

Gia đình có thể sử dụng những thiết bị thông minh cho các mục đích:- Tự động tắt các thiết bị khi không sử dụng

- Quản lý và bảo trì các bất động sản cho thuê.- Tìm đồ thất lạc như chìa khóa hoặc ví.- Tự động hóa các công việc hàng ngày như hút bụi, pha cà phê, v.v.3.3.3 Thành phố thông minh

Các ứng dụng IoT đã giúp quá trình quy hoạch đô thị và bảo trì cơ sở hạ tầng hiệuquả hơn Các chính phủ đang sử dụng ứng dụng IoT để giải quyết những vấn đề về cơsở hạ tầng, y tế và môi trường

Ứng dụng IoT có thể được sử dụng cho các mục đích:- Đo lường chất lượng không khí và mức độ bức xạ.- Giảm chi phí năng lượng nhờ hệ thống chiếu sáng thông minh.- Xác định thời điểm cần bảo trì các cơ sở hạ tầng quan trọng như đường xá,

cầu cống và đường ống.- Tăng lợi nhuận thông qua công tác quản lý bãi đỗ xe hiệu quả.3.3.4 Công trình thông minh

Các công trình như khuôn viên trường đại học và công trình thương mại sử dụng ứng dụng IoT để thúc đẩy hoạt động hiệu quả hơn

Những công trình thông minh có thể sử dụng các thiết bị IoT cho mục đích:- Giảm mức tiêu thụ năng lượng

- Giảm chi phí bảo trì.- Tận dụng không gian làm việc hiệu quả hơn

8

CHƯƠNG 4 : KẾT QUẢ VÀ KIẾN NGHỊ

4.1 Kết quả đạt đượcTrong quá trình nghiên cứu về Công nghệ IoT, đã thu được những kết quả quantrọng sau:

Về mặt kiến thức- Hiểu rõ hơn về công nghệ IoT.- Nắm bắt được mô tả cấu trúc của một hệ thống IoT.- Nắm bắt được ưu điểm và nhược điểm của một hệ thống IoT.Về mặt ứng dụng

- Phân tích và đề cập đến cách Công nghệ IoT được triển khai và ứng dụngtrong các lĩnh vực như y tế, công nghiệp, đô thị thông minh, và năng lượng.Nắm bắt thông tin về các dự án và giải pháp thực tế sử dụng IoT

4.2 Kiến nghịDựa trên kết quả đạt được, đề xuất những kiến nghị nhằm cải thiện và phát triểnthêm về đề tài:

- Đề xuất tăng cường các biện pháp bảo mật và quản lý dữ liệu trong hệ thốngIoT để đối mặt với thách thức ngày càng lớn về an ninh thông tin

- Kiến nghị tiếp tục nghiên cứu và thử nghiệm với các giao thức truyền thông IoTnhư MQTT, CoAP để hiểu rõ hơn về ưu điểm và nhược điểm của chúng trongcác ứng dụng cụ thể

CHƯƠNG 5

10

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] https://www.thegioididong.com/hoi-dap/internet-of-things-la-gi-924825 , “IoT là gì? Những điều cần biết về IoT và ứng dụng trong cuộc sống”

[Truy cập 23 11 2023].[2] https://www.elcom.com.vn/iot-la-gi-loi-ich-va-cach-thuc-internet-of-things-van-

hanh-1651741849 , “IoT là gì? Lợi ích và ứng dụng công nghệ Internet vạn vật” [Truy cập 23 11 2023]

[3] https://aws.amazon.com/vi/what-is/iot/ , “IoT (Internet of Things) là gì?” [Truy cập 23 11 2023]