Internet of things (iot) và cloud computing khám phá cách sử dụng cloud Để lưu trữ, xử lý và phân tích dữ liệu từ các thiết bị iot

Sự kết hợp giữa loT và Cloud Computing không chỉ đơn thuản là sự hội tụ công nghệ, mà còn tạo ra một hệ sinh thái thông minh, nơi đữ liệu được thu thập từ các thiết bị loT có thể được l

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

gS

DAl HOC DIEN LUC

ELECTRIC POWER UNIVERSITY

BAO CAO CHUYEN DE MON HOC

“Công nghệ điện toán đám mây”

ĐÈ TÀI:

Internet Of Things (loT) va Cloud Computing:

Kham pha cach sir dung Cloud để lưu trữ, xử lý và phân tích dữ liệu từ các thiết bị loT

Sinh viên thực hiện :_ Nguyễn Thị Thanh Tâm

Tô Kim Nguyên Dương Minh Hải Phan Hải Nam

Ha néi, thang 6 nam 2024

PHIEU CHAM DIEM

Họ và tên sinh viên

Mã số sinh viên Diem Chir ky sinh vién

+_ | Nguyễn Thị Thanh Tâm

Giang vién cham

MỤC LỤC

MỤC LỤC ẢNH 2-52 St CS EE21111213111E711211E 211111111111 111.11 1 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT s6: S2ccS+t‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkSEEkerrkerrrecee 1 LỜI MỞ ĐẦU 5c St tt 1.1 n1 ng g1 ng g1 g1 r1 tr ưycg 1

CHUONG 1: TONG QUAN VE INTERNET OF THINGS VA CLOUD

1.1 Internet of things (ÍO†) . eee eee entree ee etna HH kg gà 2

1.1.1 Khái niệm cơ bản Về |OT, 7-5-5552 SsS+£e£+e+ezezeeereeeeereersrxe 2 1.1.2 Cấu trúc của một hệ thống IOT - ¿5-2 2 <+s+szszs+exesexzrzszss 2

1.1.3 Cách vận hành của ÍO T - - - << <1 SH HH ket 7

1.3.2 Đối tượng sử dụng Cloud Computing -s-s-s-s<s+ 22

1.3.4 Các loại dịch Vụ . - 5-55 Sx‡2SeEESESEEE 13215211 111211211211111211 1x xe 23 CHƯƠNG 2: LƯU TRỮ, XỬ LÝ VÀ PHÂN TÍGCH DỮ LIỆU TỪ CÁC THIẾT BỊ IOT TRÊN CLOUD G5 5252 S22+*SxSE+eEEeEeErererkrerrrrrrrrrrerrree 30 2.1 Các phương pháp lưu trữ dữ liệu lOT - ĂS Sàn 30

2.1.1 Lưu trữ trực tiếp trên Amazon S3 -. - cc+c+scccecereesrzereree 30

2.1.2 Lưu trữ với dịch vụ AWS SiteWise che 34 2.2 Khả năng xử lý dữ liệu |OT - 5-2-5252 kSEEES£2E2EE+EEEEE2EEEEeEerri 37

2.2.2 ANS loT GreengraSS - ch» ng ng net 39

2.3 Dịch vụ phân tích dữ liệu loT 2-2-2 s2 £+EE+EE£EE+EEeEEerxerxerxee 44

KẾT LUẬN -2-©5 2223x183 1211211111111111111111111111111111111111011e11 11 EXe 53 TÀI LIỆU THAM KHẢO

MỤC LỤC ẢNH

Hình 1.1 Internet of TÌIS .-.- - - nh HH TH Họ ng kh Hy 2

Hình 1.2 Các tổng kiến trúc Internet of thinngs -ccccscscxccscsecsessrsesrs 3

Hình 1.3 Tầng thu tháp thiết by zzzờng (PL-ED), 7-5552s2s<+<+zczceeesescee 4 Hình 1.4 Tầng tuyền ti thông tin (TL.-G) . -5 +2+sss++z+eezezeeexeeesrsrzrsersree 5

Hình 1.6 Tầng ng dựng (AL) . - 5522 +e22++2+z+eEeEetekvexeeerrrsrxreerrrrrersrerrree 6

Hình 1.7 C¿m biến thu thp thông tin qua thiết bý 2-7 5-2 <e<<<+s<s<+<z=+s 7

Hình 1.8 Nhà thông minh zng dựng ÏOT - - - - c5 1n nh nh nhe 10 Hình 1.9 Ứng dựng loT xây dựng thành phó thông minh . - - 11

Hình 1.10 Ô tô thông miinh - + 2 2s + +e+s+E+xexezE+xexexezxzxerxxzersererersee 11

Hình 1.11 Hệ thống chăm sóc sức khỏe ¿ng dung lOT -5-5-+ s55 se: 12 Hình 1.12 Cơ sở hạ tổng ClOUd 5-6 552 2x 2t 2t EEEEEEkEkEkrkrkkrrreerrrrsrsrsree 13 linh ni ni i0 s0 00 0 15 Hin 1.14 GOOGIE Drive oo .ee 20 Hình 1.15 OneDrive HH HH» KH HH KH KH Ti ki 21 Hình 1.16 Cloud Computing 1a Qi? . - + +++*+* kg HH key 21

Hình 1.18 laaS ho động ni thế DO 2 4 5c 2 SE E2 SEEEzEErEskrkkrkrkerkrree 24

Hình 1.19 7z#Š được sứ dụng trong những zrường hợp nào ? «« 25

Hình 1.20 Nền tang đưới dạng dịch vự (PaaS) là gì? -cc-ccccccxcscceessee 26 Hình 1.21 Một số zờng hợp sứ dựng nền táng đưới dạng dịch vụ (PaaS) 27 Hinh 1.22 SaaS la dich vu phan mềm cho doanh nghiệp . - 5+: 29 Hinh 1.23 Mot $6 1g ung Cra SAAS .ccescccsceseecscsscsesseeesesesscseseeecseseceeaeseeeesenecaeaes 29

Hình 2.2 Mot so loi ich khi sứ dựng Amazon S3 - cccccccsxcsresesescee 32

Hình 2.3 Chương trình gửi dữ WeU occ cece cccceee cence eeeee cece cette eeeeeaee cee e ee eteneeeeeaaaaes 34

Hình 2.4 Kiến tric co ban Cia AWS Sit@WISC c.cccccccscscseessetsesssesescseseseseceeeeaeeees 35 Hình 2.5 Cách thức hoạ động cửa AWS SiteWisG@ che 36

Hình 2.6 Triển khai mót dự án sứ dạng AWS IoT 1-Click - 38 Hình 2.7 ứng dung cua AWS IoT 1-Click trong link vực Y ẨẾ -5-5- 39 Hình 2.8 Kiến tric co ban CHA AWS GIe@NnGlaSS .ccccccscssesssesescsescteseeesecsescsesesees 39

Hình 2.9 Cách thức hoạ đóng cửa AWS loT Greengrass cà ằẰằẰ 40

Hình 2.10 Quy trình két nối và xứ lý dữ liệu AWS loT Events - 41

Giám sat vi tri dia lV cia thiết D7 IOT . c- 555 s5 2 ss£cexseszesvee 43

Cau tric thong bao gan thoi gian thực băng AWS loT Events 44

Quy trình sứ dạng dịch vụ AWS loT Analytics Ÿ ke 45 Tree quan hoa chuối thời gian QuickSight -:-s -s<+- 46

Phân tích thiết b/ 7o7 để sử dụng các d;ch vụ AWS 48

00025 2Ó sàn .e 48 Hình 2.17

Hình 2.22

Hình 2.23

Kết quá chạy trên terminal . - 5 2 2 ++s++s+s+z£z£zszeezzzzeerzeesescee 51

Kết quá trên bảng điêu khiển cửa dịch vự AWS loT Core 52

DANH MỤC TỪ VIÉT TÁT

Hypertext Transfer Protocol

May hoc

Low-power wide-area network

Trí tuệ nhân tao

7 laaS Infrastructure as a Service

Giao diện người dùng đô họa Application Programming Interfaces

Giao dién lap trinh wng dung Software as a Service

13 CRM Customer Relationship Management

Quan ly quan hé khach hang

14 ERP Enterprise Resource Planning

Hoach dinh nguén hre doanh nghiép

Amazon Simple Storage Service

15 Amazon S3 Dịch vụ lưu trữ đối tượng

Dịch vụ Amazon

47 IAM Identity and Access Management Quan ly nhan dang

18 ° Hiệu suất thiệt bị tông the

Open Platform Communication — Unified

Giao thức truyền thông đa nền tảng

20 AWS SSO AWS Singly Sign-On

Đăng nhập đơn

24 Amazon SNS Amazon Simple Notification Service

Dịch vụ thông báo

22 Amazon SQS Amazon Simple Queue Service

Dich vu xép hang tin nha phan tan

24 SDK Software Development Kit Bộ phát triền phần mềm

LỜI MỞ ĐẦU

Trong ký nguyên công nghệ 4.0, Internet Of Things (loT) và Cloud

Computine đã trở thành hai xu hướng phát triên mạnh mẽ, đóng vai trò then chốt

trong việc cách mạng hóa nhiều lĩnh vực từ công nghiệp, y té, nông nghiệp cho đến thành phó thông minh loT, với khả năng kết nói hàng tỷ thiết bị và cảm biến, tạo ra

một lượng dữ liệu không lồ mỗi giây Trong khi đó, Cloud Computing cung cap

một nẻn tảng linh hoạt và mạnh mẽ đề lưu trữ, xử lý và phân tích dữ liệu này, mở ra

những khả năng mới cho việc tối ưu hóa và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu

Sự kết hợp giữa loT và Cloud Computing không chỉ đơn thuản là sự hội tụ

công nghệ, mà còn tạo ra một hệ sinh thái thông minh, nơi đữ liệu được thu thập từ

các thiết bị loT có thể được lưu trữ an toàn, xử lý nhanh chóng và phân tích sâu rộng trên nàn táng đám mây Điều này giúp các tô chức có thẻ phản ứng kịp thời với những thay đôi, tối ưu hóa hoạt động, và mang lại giá trị thực tiễn từ dữ liệu thu

thập được

Nhận thấy xu hướng phát triên tiềm năng trong lĩnh vực này, nhóm chúng em

lựa chọn thực hiện đề tài: “7zzernet Óƒ Things (IoT) và Cloud Computing: Khám

phá cách sứ dựng Cioud đề lưu trữ, xứ lý và phân tích dữ liệu từ các thiết by 7o7: ” nhăm nghiên cứu những vấn đề cơ bản liên quan tới IoT cũng như tìm hiểu các

phương pháp sử dụng Cloud đề lưu trữ, Xử lý và phân tích dữ liệu từ các thiết bị loT.

CHƯƠNG 1: TONG QUAN VE INTERNET OF THINGS VA CLOUD

COMPUTING

1.1 Internet of things (lot)

1.1.1 Khái niệm cơ bản về loT

Thuật ngữ loT hay Internet vạn vật đề cập đến mạng lưới tập hợp các thiết bị thông minh và công nghệ tạo điều kiện thuận lợi cho hoạt động giao tiếp giữa thiết

bị và đám mây cũng như giữa các thiết bị với nhau

Ngay từ năm 1982, mét may ban nuéc Coca-Cola tai Dai hoc Carnegie

Mellon đã được biến thành thiết bị IoT đầu tiên trên thé giới, khi có thể gửi thông

tin về số lượng và nhiệt độ của các chai nước trong máy qua Internet Năm 1999,

Kevin Ashton đã đặt ra thuật ngữ Internet of Things

C

ees Ter ce ae ;

Hinh 1.1 Internet of Things

Nhờ sự ra đời của chip máy tính giá rẻ và công nghệ viễn thông băng thông

cao, ngày nay, chúng ta có hàng tỷ thiết bị được kết nói với internet Điều này nghĩa

là các thiết bị hàng ngày như bàn chải đánh răng, máy hút bụi, ô tô và máy móc có

thẻ sử dụng cảm biến đề thu thập dữ liệu và phản hồi lại người dùng một cách thông

minh

1.1.2 Cấu trúc của một hệ thống loT

a Hệ thống Internet of things (IoT) là gì?

Hé théng Internet of Things (loT) la một cơ sở hạ tầng kỹ thuật, môi trường,

và hệ thống phản mềm được thiết ké để kết nỗi và tương tác giữa các thiết bị vật lý

thông qua Internet Trong môi trường này, các thiết bị được trang bị cảm biến, chip

vi Xử lý, và khả năng kết nói mạng, cho phép chúng thu thập, truyền tái, và nhận

dạng dữ liệu

Mục tiêu chính của loT là tạo ra một mạng lưới thông tin toàn cầu, nơi mà

các thiết bị có thẻ gửi và nhận dữ liệu đề thực hiện các nhiệm vụ cụ thế Các thiết bị

này có thẻ bao gém từ các đối tượng “kém thông minh” như đèn đường, cảm biến nhiệt độ, cảm biến đo lưu lượng nước đến các thiết bị thông minh như đồng hò,

tủ lạnh, hay thậm chí là các hệ thống công nghiệp lớn

b Cấu trúc mót hệ thống Internet of things (IoT)

Hệ thống Internet of Things (loT) là một tập hợp bao gồm các thiết bị có

nhiệm vụ thu thập dữ liệu hiện trường, các bộ kết nói (phàn cứng) và dịch vụ truyền

thông, lưu trữ dữ liệu, trích xuất và báo cáo (phản mềm) được kết hợp hài hoà giúp

xử lý thông tin, tối ưu và nâng cao chất lượng hệ thông, tạo ra sự tiện lợi cho người

sử dụng Các thiết bị được chia vào các tàng riêng biệt (hay còn được gọi là lớp loT

tang bao gém: Tang thu thap thiét bi trvong (Perception Layer — Edge Devices), tang tuyén tai thong tin (Transport Layer — Gateways), tang xr ly di liéu

(Processing Layer) và cuối cùng là tầng ứng dung (Application Layer)

- Tang thu thép thiét bi zrường (Perception Layer —- Edge Devices)

Đúng như tên gọi, tằng thiết bị trường chính là những thiết bị vật lý có nhiệm

vụ cụ thể như thu thập dữ liệu, đo đạc thông só của môi trường, nhà máy, cơ thê con người, thông só kỹ thuật và tình trạng hoạt động của máy móc

Hình 1.3 Tổng thu thp thiết b zởng (PL-EI

Tầng vật lý thu thập có thê bao gồm các thiết bị như cảm biến nhiệt độ — độ

âm, cảm biến bụi mịn, van cảm biến, camera thông minh, các bộ truyền động

hoạt động theo nhóm được kết nói với nhau và kết nối với trung tâm thu thập dữ liệu Hiện nay, với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ, đa phản các thiết bị trường đã có thê giao tiếp với nhau và giao tiếp với bộ thu thập thông tin qua giao thức truyền tải không dây giúp đảm bảo tính toàn vẹn của dữ liệu, tránh những yếu

tố nhiễu từ bên ngoài môi trường và đảm bảo đồng bộ hoá thông tin theo thời gian

thực

- Tang truyén tai thong tin (Transport Layer — Gateways)

Nếu so sánh những thiết bị vật lý có nhiệm vụ thu thập dữ liệu tại hiện trường như các giác quan của con người như mắt, mũi, tai thì tầng truyền tải thông tin có nhiệm vụ như những mạch máu và những nơ ron thàn kinh, có nhiệm

vu truyén tai thông tin thu thập được đến bộ não (bộ thu thập và xử lý dữ liệu)

Hình 1.4 Tổng tuyển tái thông tin (TL-G

Hiện nay, với tốc độ phát triển đáng kinh ngạc của khoa học-kỹ thuật thì việc đảm bảo tính nhất quán của dữ liệu, tốc độ và bảo mật được đặt lên hang dau Tir những phương thức truyền thông mạng có dây cũ như RS232, RS485 thì hiện nay các hệ thống IoT hiện đại đều thay thế băng những phương thức truyèn tải không

dây như WiFi, LoRa, RF kết hợp với truyền tải có dây tốc độ cao như PROFINET,

CANbus, SPI giúp nâng cao tốc độ truyèn tải, tránh được những yéu tố gây nhiễu

dẫn đén sai lệch thông tin từ môi trường như ảnh hưởng của từ trường, sụt áp trên

đường dây truyền tải Các thiết bị vật lý sau khi đo những đại lượng vật lý như nhiệt độ, áp suất, mức nước sau đó sẽ chuyên đôi những tín hiệu này sang tín hiệu điện và được truyền tải theo các giao thức truyền thông như MQTT, HTTP,

Nhiệm vụ chính của tàng xử lý dữ liệu là thu thập dữ liệu từ thiết bị trường

thông qua các giao thức truyèn tải, lưu trữ và ứng dụng những thuật toán để dự

đoán, đưa ra quyết định cho người sử dụng

Dữ liệu sau khi thu thập được sẽ được lưu trữ trong các máy chủ (server) và

được lưu trữ dữ liệu lên cloud Vi lượng dữ liệu là không lồ và quá trình yêu câu

truy vấn dữ liệu nhanh thì các server cần có cầu hình mạnh, khả năng lưu trữ lớn và tốc độ xử lý cực kỳ nhanh Tại đây, những dữ liệu sẽ được xử lý thông qua những

thuật toán nhu ML (Machine Learning) va bién chung thành những dữ liệu mà tang

ung dung co thé “doc duoc”

- Tang ng dung (Application Layer)

Hinh 1.6 Tang ¿ng dựng (AL) Tâng ứng dụng có nhiệm vụ cung cấp cho người dùng những thông tin thu thập được từ hệ thống, tự động hoá quy trình và cải thiện chất lượng, đưa ra quyết

định qua những thiết bị khác nhau như điện thoại thông minh, màn hình HMI trong

hệ thống công nghiệp giúp thao tác dễ dàng và đơn giản hoá quá trình vận hành

e_ Tính tương thích: Hệ thống càn hỗ trợ nhiều loại thiết bị và cảm biến khác nhau, đảm bảo tính tương thích và kết nói dễ dàng

e _ Báo Mật Cao: Dam bao an toàn dữ liệu qua mạng và trên thiết bị, sử dụng các biện pháp như mã hóa và quản lý xác thực

e_ Khả Năng Mở Rộng: Có khả năng mở rộng đề hỗ trợ số lượng lớn thiết bị và

dữ liệu mà không làm suy giảm hiệu suát

6

Quản Lý Năng Lượng: Tối ưu hóa tiêu thụ năng lượng của thiét bi IoT dé

kéo dài tuôi thọ pin và giảm ánh hưởng đến môi trường

Quản Lý Dữ Liệu: Tô chức và quản lý dữ liệu một cách hiệu quả, bao gồm

cả lưu trữ và Xử lý trên đám mây khi cần thiết

Tính Tương Tác Người Dùng: Cung cáp giao diện người dùng thân thiện và

dễ sử dụng để tương tác với dữ liệu từ thiết bị loT

Giao diện người dùng

a Cam bién/ thiét bi

Cam bién va thiét bị là một thành phản quan trọng và không thẻ thiếu trong vận hành hệ thống loT Bước này đề thu thập dữ liệu từ môi trường

Ở đây, chúng đồng nhát cảm biến và thiết bị, vì nhiều cảm biến và thiết bị có

thế được kết hợp với nhau hoặc cảm biến có thẻ là một phản của thiết bi

Hình 1.7 Cảm biến thu thứp thông tin qua thiết E

Ví dụ: Điện thoại của bạn là một thiết bị có nhiều cảm biến (máy ảnh, gia tốc

ké, GPS ), nhưng điện thoại của bạn không chỉ là một cảm biến vì nó còn có thẻ

thực hiện nhiều hành động khác nhau Tuy nhiên, cho dù đó là một cảm biến độc

7

lập hay một thiết bi đầy đủ, trong bước đâu tiên này, dữ liệu đang được thu thập từ

môi trường bởi một thứ gì đó

b Ká nái

Tiếp theo, dữ liệu đó được gửi đến đám mây, nhưng nó cần một cách để có

thẻ đến được đám mây đó! Các cảm biến/thiết bị có thể được kết nối với đám mây

thông qua nhiều phương thức như:

e_ Kết nói trực tiếp voi Internet qua Ethernet

Mỗi tùy chọn đều có sự khác biệt về mức tiêu thụ điện năng và phạm vi Không có kết nói nào là tốt nhát, điều này phụ thuộc vào ứng dụng loT cụ thẻ, nhưng tất cả chúng đều hoàn thành cùng một nhiệm vụ: “đưa dữ liệu lên đám mây”

c Xứ lý dữ liệu

Khi dữ liệu được đưa lên đám mây, phản mềm sẽ thực hiện một số xử lý trên

đó Các xử lý này có thé rất đơn giản, chăng hạn như kiêm tra xem nhiệt độ có năm trong phạm vi an toàn hay không Hoặc chúng cũng có thê rất phức tạp, chăng hạn

như sử dụng thị giác máy tính trên video để xác định các đối tượng khả nghi

d Giao diện ø gởi dùng

Sau cùng, những thông tín sau khi được Xử lý hữu ích cho người dùng sẽ

được thông báo theo nhiều cách khác nhau, có thê bảng tin nhắn, email, văn bản,

thông báo,

Người dùng có thẻ có một giao diện riêng, cho phép họ chủ động đăng ký trên hệ thông

Ví dụ: người dùng có thẻ kiểm tra các nguồn cáp dữ liệu video trên các thuộc

tính khác nhau, thông qua ứng dụng điện thoại hoặc trình duyệt web

8

Tuy nhiên, tùy thuộc vào ứng dụng vIoT, người dùng cũng có thê thực hiện

các hành động gây ảnh hưởng đến hệ thống

Ví dụ: người dùng có thê điều chỉnh nhiệt độ trong kho lạnh từ xa, thông qua

một ứng dụng trên điện thoại

Ngoài ra, một số hành động cũng có thể được thực hiện tự động hoá, ví dụ như:

e©_ Thay vì đợi bạn điều chỉnh nhiệt độ, hệ thống có thẻ tự động làm điều đó thông qua các quy tắc được xác định trước

e Thay vì chỉ gọi cho bạn để cảnh báo bạn vẻ kẻ xâm nhập, hệ thống loT còn

có thê tự động thông báo cho các đội bảo mật hoặc các cơ quan chức năng có liên quan

1.1.4 Ứng dụng của loT

Ung dung loT là một tập hợp các dịch vu va phan mém co chức năng tích

hợp dữ liệu nhận được từ các thiết bị loT khác nhau Ứng dụng này sử dụng công

nghệ máy học hoặc trí tuệ nhân tạo (AI) đề phân tích dữ liệu và đưa ra các quyết định sáng suốt Những quyết định này được truyèn trở lại thiết bị IoT và sau đó, thiết bị loT đó sẽ phản hỏi lại dữ liệu đầu vào một cách thông minh

Một số các ứng dụng tiêu biểu của IoT trong đời sống và các lĩnh vực khác

có thê kế đến như:

a Nhà thông minh

Bất cứ khi nào chúng ta nghĩ về các hệ thông IloT, ứng dụng quan trọng, hiệu quả và nỗi bật nhát được nhắc đến chính là Smart Home - ứng dụng IOT xép hang cao nhát trên tát cả các kênh

Số người tìm kiếm nhà thông minh tăng mỗi tháng với khoảng 60.000 người

và con số chưa hề có dầu hiệu dừng lại

Một điều thú vị nữa là cơ sở dữ liệu về nhà thông minh cho loT Analytics bao gồm 256 công ty và công ty khởi nghiệp Nhiều công ty hiện đang tích cực

tham gia vào các ngôi nhà thông mĩnh hơn là các ứng dụng tương tự khác trong lĩnh vực loT.

Só tiền tài trợ ước tính cho các phan khởi động Smart Home đã vượt quá 2,5

tỷ đô la và ngày cảng tăng Danh sách các công ty khởi nghiệp bao gỏm các tên

công ty khởi nghiệp nổi bật như AlertMe hoặc Nest cũng như một số tập đoàn đa quốc gia như Philips, Haier hoặc Belkin, v.v

Hình 1.8 Nhà thông minh zng dạng loT

b S¿n phđm có thể đeo được

Cũng giống như nhà thông minh, wearables (thiết bị đeo được) vẫn là một

chủ đẻ nóng trong số các ứng dụng IOT tiềm năng Hàng năm, người tiêu dùng trên toàn cầu đang chờ đợi việc phát hành đồng hồ thông minh của Apple Ngoài ra, có rất nhiều thiết bị đeo được khác làm cho cuộc sóng của chúng ta dễ dàng như Sony

Smart B Trainer, hoặc vòng đeo tay LookSee, điều khiển cử chỉ Myo

c Thành phó thông minh

Thành phó thông minh như tên gọi là một sự đôi mới rất lớn và mở rộng

nhiều trường hợp sử dụng, từ phân phối nước đến quản lý giao thông, quản lý chát

thải, giám sát môi trường và an ninh đô thị Lý do tại sao nó rất phô biến là nó có

gắng đề loại bỏ sự khó chịu và vấn đề của những người dân sống ở thành phó Các giải pháp IoT được cung cấp trong khu vực Smart City giải quyết các vấn đề liên quan đến thành phó bao gém giao thông, giảm 6 nhiễm không khí và

tiếng ồn và giúp các thành phó an toàn hơn

10

Hình 1.9 Ứng dựng loT xây dựng thành phó thông mii

d Xe kết nói thông minh

Công nghệ xe được két nói là một mạng lưới rộng lớn và rộng lớn gồm nhiều cam bién, ang-ten, phan mem nhúng và công nghệ hỗ trợ giao tiếp để điều hướng

trong hệ thống giao thông phức tạp Nó có trách nhiệm đưa ra quyết định với sự

nhát quán, chính xác và tốc độ trong các trường hợp bát ngờ như tai nạn, hét nhiên

liệu giữa đường hay thông tin về các bộ phận bị hỏng hóc, từ đó đưa ra các cảnh báo kịp thời

Nó cũng phải đáng tin cậy Những yêu cầu này sẽ trở nên quan trọng hơn khi

con người từ bó hoàn toàn việc kiêm soát tay lái và phanh cho các phương tiện tự

động hoặc tự động đang được thử nghiệm thành công trên đường cao tốc của hiện

tại

oỆ

Hình 1.10 Ô tô thông minh

11

e loT trong ván đề chăm sóc sức khỏe (Szc khỏe kỹ thuát số / Telehealth /

Telemedicine)

loT có các ứng dụng khác nhau trong chăm sóc sức khỏe, từ các thiết bị giám

sát từ xa đến các bộ cảm ứng tiên tiến và thông minh để tích hợp thiết bị Nó có

tiềm năng đề cải thiện cách thức các bác sĩ chăm sóc và giữ cho bệnh nhân an toàn

và khỏe mạnh

Chăm sóc sức khỏe loT có thẻ cho phép bệnh nhân dành nhiều thời gian hơn

để tương tác với bác sĩ của họ nhờ đó nó có thê thúc đây sự tham gia của bệnh nhân

và sự hài lòng Từ cảm biến thế dục cá nhân đến robot phẫu thuật, IoT trong chăm

sóc sức khỏe mang đến những công cụ mới được cập nhật với công nghệ mới nhất trong hệ sinh thái giúp phát triển chăm sóc sức khỏe tốt hơn

loT giúp cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe và cung cap các giải pháp thân

thiện với túi tiền cho bệnh nhân và chuyên gia chăm sóc sức khỏe

Telemedicine Digital health Telehealth

Hình 1.11 Hệ thống chăm sóc sức khỏe ng dung loT

Ngoài ra loT còn được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như tạo một chuỗi

cung ứng thông minh, ví dụ như khi đặt hàng online bạn có thẻ theo dõi hàng hóa

trong quá trình vận chuyền, hoặc giúp nhà cung cáp trao đổi thông tin về sản pham

với khách hàng trực tiếp Ngay cả trong lĩnh vực chăn nuôi, nông nghiệp IoT đang

được ứng dụng rộng rãi, có tiềm năng trở thành một lĩnh vực ứng dụng quan trọng

đặc thù

1.2 Cloud

1.2.1 Dinh nghia Cloud

12

Cloud là một thuật ngữ thuộc lĩnh vực công nghệ thông tin, nó không mang ý

nghĩa “đám mây” theo nghĩa đen Đám may (Cloud) 6 day dé cap dén phan mém va

dịch vụ chạy trên internet, thay vì phải thông qua một chương trình phan mém trên

máy tính của bạn

Nói cách khác, Cloud nghĩa là một môi trường ảo được xây dựng trên cơ sở

ha tang mang và các dịch vụ internet, cho phép người dùng truy cập các dịch vụ

công nghệ từ một nhà cung cấp nào đó “trong đám mây” mà không cần phải có kiến

thức hay kinh nghiệm vẻ công nghệ cũng như cơ sở hạ tảng tại chỗ (on-premise) đề

phục vụ công nghệ đó Và cũng có thê hiểu, Cloud là phương pháp sử dụng các

máy chủ từ xa trên Internet để dễ dàng lưu trữ, quản lý, truy cập và xử lý dữ liệu 1.2.2 Cơ sở hạ tầng của Cloud

a Khái niệm

Cơ sở hạ tầng đám may (cloud infrastructure) 1a hé théng vat ly va phan

mém cung cap các dịch vụ đám mây cho người dùng Hệ thống bao gồm các máy chủ, môi trường lưu trữ, mạng, ảo hóa và các dịch vụ khác cần thiết dé hỗ trợ việc

lưu trữ dữ liệu và chạy ứng dụng trên đám mây

Compute Block Storage

Phones Laptops Servers Desktops Tablets

oD eg eG

Hinh 1.12 Co sé ha tang Cloud

Cơ sở hạ tầng đám mây thường được quản ly và duy trì bởi các nhà cung cáp

dịch vụ đám mây Qua đó, người dùng có thê truy cập và sử dụng các tài nguyên

13

công nghệ một cách linh hoạt và hiệu qua mà không can phải quản lý trực tiếp cơ sở

ha tang vat ly

b Những thành phẩ»n cơ bản của cơ sở hạ tầng đám mây

Máy chủ

May chủ là một trong những thành phản quan trọng nhất của cơ sở hạ tàng

đám mây Máy chủ đóng vai trò quan trọng trong việc lưu trữ và xử lý dữ liệu, đồng

thời cung cấp tài nguyên tính toán cho các ứng dụng và dịch vụ trên đám mây Các

máy chủ trong cơ sở hạ tầng đám mây thường được tô chức thành các cụm máy chủ

để tăng cường hiệu suất và đảm bảo tính săn sàng

Két néi mang

Khả năng kết nối nhiều khối lượng công việc, ứng dụng, dịch vụ vi mô va

lưu trữ dữ liệu khác nhau trên nhiều máy chủ và trung tâm dữ liệu khác nhau được

gọi là kết nối mạng Các nhà cung cấp đám mây sử dụng phản cứng mạng, bao gồm

bộ cân bằng tải và bộ chuyên mạch mạng đề kích hoạt kết nói đám mây, cho phép

bạn thiết lập các kênh liên lạc và kiểm soát lưu lượng trong môi trường đám mây

Khi nhu cầu lưu lượng truy cập tăng lên, các nhà phát triển sử dụng cân bằng tải đề giảm độ trễ mạng và nâng cao hiệu suất ứng dụng

LH trữ

Dữ liệu là tài nguyên quý giá, việc lưu trữ dữ liệu một cách an toàn và dễ

dàng đề truy cập là điều càn thiết Các hệ thống lưu trữ trong cơ sở hạ tang dam

mây thường được thiết kế để đáp ứng nhu cầu lưu trữ lớn và đồng thời đảm bảo tính

bảo mật và sao lưu dữ liệu hiệu quả

Phản mềm

Phan mém là một trong những thành phản không thẻ thiếu trong cơ sở hạ

tang dam may Phan mém giúp quản lý và tự động hóa các hoạt động trong cơ sở hạ

tầng đám mây, từ việc triển khai và quản lý tài nguyên đến giám sát và bảo trì hệ

thông Các phản mềm trong cơ sở hạ tầng đám mây thường được lựa chọn dựa trên

nhu cau sir dung cy thé va tinh linh hoạt của hệ thống

c Phân loại mô hình áp dựøg cơ sở hạ tổng đám mây

Public cloud

14

Public cloud là một mô hình cung cấp dịch vụ đám mây cho các tổ chức và

cá nhân thông qua internet Trong mô hình này, các nhà cung cap dịch vụ đám mây

cung cấp tài nguyên như máy chủ ảo, lưu trữ, mạng và ứng dụng cho nhiều khách

hàng khác nhau trên cùng một hạ tầng đám mây

Các dịch vụ public cloud thường được cung cấp dưới dạng mô hình trả tiền

theo sử dụng, nghĩa là người dùng chỉ trả tiền cho tài nguyên mà họ sử dụng thực

sự Điều này giúp giảm chi phí đầu tư ban đầu và tối ưu hóa việc sử dụng tài

nguyên

Private cloud

Private cloud la một mô hình cung cáp dịch vụ đám mây được triên khai và

quản lý riêng biệt cho một tổ chức hoặc doanh nghiệp cụ thẻ Trong mô hình private

cloud, tô chức xây dựng một hạ tầng đám mây riêng trên cơ sở hạ tầng vật lý của

mình hoặc thông qua dịch vụ của một nhà cung cáp dịch vụ đám mây

Private cloud cung cáp các lợi ích của đám mây như linh hoạt, mở rộng và tài

nguyên chia sẻ trong một môi trường riêng tư và an toàn hơn Tổ chức có thê duy trì kiêm soát hoàn toàn về dữ liệu, bảo mật và tuân thủ các quy định pháp lý khi sử

, Company A's

Company C Company D

Hình 1.13 Phân loại mô hình

Các tổ chức thường triển khai private cloud đề đáp ứng nhụ cầu đặc biệt về

bảo mật, tuân thủ quy định, hoặc để tối ưu hóa hiệu suất và kiêm soát chỉ phí

15

Private cloud cung cap sự linh hoạt và quản lý tập trung cho tỏ chức trong việc triển khai và quản lý hệ thống đám mây của mình

Hybrid cloud

Hybrid cloud là một mô hình tích hợp giữa public cloud và private cloud,

cho phép tô chức kết hợp sử dụng cả hai loại môi trường đám mây trong một hệ thông đồng nhát Trong mô hình hybrid cloud, các ứng dụng và dịch vụ có thẻ di chuyên linh hoạt giữa public cloud va private cloud tuy theo yéu cau va nhu cau cụ thé

Mô hình hybrid cloud cung cáp sự linh hoạt và lựa chọn cho tổ chức, cho phép họ tận dung Igi ich cua ca public cloud va private cloud Các ứng dụng co thé

được triên khai trén public cloud dé tan dung sự mở rộng và linh hoạt, trong khi dữ

liệu nhạy cảm hoặc yêu cầu bảo mật cao có thê được lưu trữ trên private cloud để duy trì kiểm soát và tuân thủ quy định

1.2.3 Các mô hình Cloud

a Public Cloud

Đúng như tên gọi, mô hình điện toán đám mây Public Cloud mang đến cho người dùng những dịch vụ, công cụ ngoài tường lửa và được quản lý bởi các bên

thứ 3 Người dùng có thể sử dụng các dịch vụ sau khi đăng ký và thanh toán với bên

cung cấp Đây là mô hình thường được sử dụng nhất hiện nay

Dịch vụ lưu trữ đám mây Public Cloud pha hop cho hau hết người dùng

Internet có nhu cầu vẻ các dịch vụ cụ thẻ, về tài nguyên hay nhu cầu phát triển phần mềm và môi trường kiêm thử

Ưu điểm:

‹ Không bắt buộc đầu tư về cơ sở ha tang công nghệ

rộng và tính linh hoạt của phản mèm

« Cac nha cung cap dich vụ sẽ chịu trách nhiệm quản lý dữ liệu, giúp doanh

nghiệp giảm bớt được những gánh nặng về chuyên môn công nghệ

Nhược điểm:

16

« Người dùng phải phụ thuộc vào bên cung cap dịch vụ do không có quyén

quản lý dữ liệu

« _ Chỉ phí dịch vụ có thể tăng cao khi áp dụng với quy mô lớn

« Mức độ bảo mật và kiểm soát dữ liệu chưa được đánh giá cao là một điều

quan ngại đối với khách hàng

b Community Cloud

Community Cloud là mô hình điện toán đám mây Sử dụng trong một cộng

đồng người dùng: có thẻ là một doanh nghiệp, tổ chức hoặc phạm vi rộng hơn Các doanh nghiệp hay tổ chức tương đồng với nhau có thẻ chia sẻ cùng và cùng sử dụng

tài nguyên với nhau

Community Cloud cho phép các doanh nghiệp dùng chung cơ sở hạ tang

công nghệ Community Cloud hướng đến các doanh nghiệp và tổ chức có mô hình tương tự nhau và có nhu cầu chia sẻ cơ sở hạ tàng và tài nguyên công nghệ

se Các đối tượng khách hàng chi có thẻ chia sẻ dữ liệu theo hai cách: dung

lượng băng thông và dung lượng có định

biến và ít được áp dụng

c Private Cloud

Private Cloud cơ bản giống voi mô hình điện toán đám mây Public Cloud, sự

khác biệt cơ bản giữa hai mô hình này là tính chất của người dùng Nếu Pubiic

Cloud có săn và dành cho nhiều người dùng thì Private Clouds được phát triển dành

riêng cho từng đối trợng khách hàng

17

Private Cloud chu yéu dùng trong phạm vi nội bộ của doanh nghiệp, những

khách hàng đòi hỏi sự chặt chẽ trong khâu kiêm soát và quản lý dữ liệu Đặc biệt,

mô hình này đáp ứng được những yêu câu khát khe về tính năng bảo mật dữ liệu của các doanh nghiệp Private Cloud mang đến nhiều giải pháp báo mật tối ưu

Ưu điểm:

e Ngăn chặn các đối tượng bên ngoài doanh nghiệp truy cập vào dữ liệu nội bộ

của công ty

e Cho phép khách hàng tùy chinh các dịch vụ dựa theo từng đối tượng khác

nhau

e_ Có khả năng mở rộng và mang lại hiệu quả cao cho doanh nghiệp

e Doanh nghiệp có thê linh hoạt chuyên đổi cơ sở hạ tầng công nghệ theo nhu cầu và tính chất của từng đơn vị

e© Được đánh giá cao bởi mức độ bảo mật của phản mém va kha nang bảo Vệ

thông tin khách hàng

Nhược điểm:

e Chi phi kha cao so voi Public Cloud

e_ Đối với những dữ liệu có tính bảo mật cao, người dùng có thẻ bị hạn ché truy

cập dữ liệu

e_ Một số trường hợp không thê đáp ứng được nhu cầu của doanh nghiệp do

không tính trước được số lượng

d Hybrid Cloud

Hybrid Cloud là sự kết hợp của ba mô hình kể trên và được xem như mô

hình điện toán đám mây “lai” Vì thế, mô hình này được xem như sở hữu nhiều tính

năng ưu việt nhất so với những mô hình điện oán đấm máy hiện nay Thay vì sử

dụng các dịch vụ được cung cap tir bén thir 3, khi 4p dung Hybrid Cloud, doanh

nghiệp có thẻ tự tạo ra cơ sở dữ liệu và phân chia việc quản lý với các nhà cung cáp

Hybrid là sự kết hợp của các mô hình điện toán đám mây phô biến hiện nay Những doanh nghiệp và cá nhân đòi hỏi những yêu cầu cao về bảo mật dữ liệu, đồng thời muốn tối ưu hóa hạ tàng công nghệ mà vẫn không làm ảnh hưởng đến các công nghệ khác

18

1.2.4

Ưu điểm:

Các điều khoản hợp lý trong việc triên khai mô hình giữa doanh nghiệp và

nhà cung cáp

Nâng cao khả năng mở rộng đối với các dữ liệu trên Public Cloud mà không

đê rò ri dữ liệu quan trong

Độ tin cậy và bảo mật của mô hình dịch vụ điện toán đảm mây này được đánh giá cao nhờ sự phân phối dịch vụ qua nhiều mô hình khác nhau

Nhược điểm:

Chi phí cao hơn so với các mô hình đ;¿n toán đán zây khác do có nhiều tính

năng hơn

Do được tích hợp nhiều tính năng nên Hybrid Cloud đòi hỏi một cơ sở hạ

tầng đám mây trải dài Điều này cũng gây khó khăn khi quản lý các dữ liệu

trên Public Cloud

Sự phức tạp của Hybrid Cloud đòi hỏi doanh nghiệp cần có đội ngũ tổ chức quản lý tốt và có năng lực

Mật vài dịch vụ Cloud phổ biến

a Google Drive

Thông số dịch vụ

Hãng: Google

Tự động sao lưu: Có

Chia sẻ: Dễ dàng chia sẻ và cộng tác với người khác

Bảo mật: Bảo mật dữ liệu thông qua cơ chế quyên truy cập

Giá thành: Miễn phí với 15GB dung lượng, gói trả phí có dung lượng lớn

hơn

Google Drive là một dịch vụ lưu trữ đám mây hàng đầu cung cấp các tính

năng truy cập, đăng tải, sao lưu và chia sẻ dữ liệu một cách dễ dàng Đặc biệt, phần

mèẻm này rất dễ sử dụng, tích hợp tốt với các sản phám khác của Google Do đó,

người dùng có thế dễ dàng chia sẻ thông tin qua đường dẫn, điển hình như các nội dung tt Google Docs

19

Google Drive cho phép người dung lữu trữ và quản lý hàu hết các loại dữ

liệu, bao gồm tài liệu, ảnh, video, âm nhạc, tệp cải đặt, Nhờ tương thích với nhiều loại thiết bị và hệ điều hành, người dùng có thẻ dễ dàng sử dụng Google Drive trén điện thoại, máy tính, máy tính bảng và các thiết bị khác chạy bảng các phan mém

như Android, iOS, Windows, macOS, Linux

e_ Tích hợp tốt với Microsoft 365 và chia sẻ dé dang

e Bao mat: Bao mật dữ liệu bằng mã hóa và quản lý quyên truy cập

e Giá thành: Miễn phí với 5GB dung lượng, gói trả phí có dung lượng lớn hơn

OneDrive là một dịch vụ lưu trữ đám mây đa năng và tích hợp tốt với hệ

thông Microsoft Với khả năng tương thích với các ứng dụng Office, người dùng có

thé dé dàng truy cập và chỉnh sửa tài liệu, hình ảnh, video, tài liệu, file âm thanh,

file lưu trữ, trực tiếp từ OneDrive

20

Bên cạnh đó, OneDrive còn sở hữu tính năng chia sẻ lỉnh hoạt và khả năng tự động sao lưu dữ liệu từ các thiết bị khác nhau như điện thoại, máy tính và thiết bị sử dụng hệ điều hành Android, iOS, Windows, macOS và Linux

Hinh 1.16 Cloud Computing la gi?

1.3.1 Khái niệm Cloud Computing

Cloud Computing (Dién toan đám mây) là việc phân phối các tài nguyên

CNTT theo nhu câu qua Internet với chính sách thanh toán theo mức sử dụng Thay

vì mua, sở hữu và bảo trì các trung tâm dữ liệu và máy chủ vật lý, người dùng có thể tiếp cận các dịch vụ công nghệ, như năng lượng điện toán, lưu trữ và cơ so dir liệu, khi cần thiết, từ nhà cung cấp dịch vụ đám mây như Amazon Web Services

(AWS)

21

1.3.2 Đối tượng sử dụng Cloud Computing

Các tỏ chức thuộc mọi loại hình, quy mô và ngành hoạt động đang dùng dịch

vu đám mây cho nhiều trường hợp sử dụng, như sao lưu dữ liệu, khôi phục sau thảm

họa, email, máy tính đề bàn ảo, phát triển và kiêm thử phản mém, phân tích dữ liệu

lớn và ứng dụng web tương tác với khách hàng

Ví dụ: Các công ty chăm sóc sức khỏe đang sử dụng dịch vụ đám may dé

phát triển các phương pháp điều trị phù hợp hơn cho bệnh nhân Các công ty dịch

vụ tài chính đang sử dụng dịch vụ đám mây đề tăng cường phát hiện và ngăn chặn gian lận theo thời gian thực Và các nhà sản xuất trò chơi điện tử đang sử dụng dịch

vu đám mây để cung cấp các trò chơi trực tuyến cho hàng triệu người chơi trên toàn

toán, lưu trữ, và cơ sở dữ liệu, đến Internet of Things, machine learning, kho dữ liệu

và phân tích, v.v

Triên khai các dịch vụ công nghệ một cách nhanh chóng và tiền hành từ khâu

ý tưởng đến khâu hoàn thiện nhanh hơn một vài cấp bậc cường độ SO Với trước đây Điều này cho phép doanh nghiệp tự do thử nghiệm, kiêm thử những ý tưởng mới để phân biệt trải nghiệm của khách hàng và chuyên đôi doanh nghiệp

b Quy mô linh hoạt

Với điện toán đám mây, doanh nghiệp không phải cung cấp tài nguyên quá mức đề xử lý các hoạt động kinh doanh ở mức cao nhất trong tương lai Thay vào

đó, doanh nghiệp cung cáp lượng tài nguyên mà doanh nghiệp thực sự cần Có thé

tăng hoặc giảm quy mô của các tài nguyên này ngay lập tức để tăng và giảm dung lượng khi nhu câu kinh doanh thay đổi

c Tiết kiệm chỉ phí

22

Nền tảng đám mây cho phép doanh nghiệp thay thế các khoản chỉ phí có

định (như trung tâm dữ liệu va may chu vat ly) bang các khoản chỉ phí biến đổi,

đồng thời chỉ phải trả tiền cho tài nguyên CNTT mà doanh nghiệp sử dụng Bên cạnh đó, chi phi bién đổi cũng sẽ thấp hơn nhiều so với chỉ phí tự trang trai do tinh

kinh té theo quy mô

d Triển khai trên toàn cầu chứ trong vài phút

Với đám mây, doanh nghiệp có thẻ mở rộng sang các khu vực địa lý mới và

triển khai trên toàn câu trong vài phút Ví dụ: AWS có cơ sở hạ tàng trên toàn thé

giới, vì vậy, doanh nghiệp có thẻ triển khai ứng dụng của mình ở nhiều địa điểm

thực tế chỉ băng vài cú nhấp chuột Đặt các ứng dụng gần hơn với người dùng cuối giúp giảm độ trễ và cải thiện trải nghiệm của họ

Hinh 1.17 laaS la gi?

Co sé ha tang dudi dang dich vu (Infrastructure as a Service - laaS) la m6

hình trong đó một nha cung cấp dịch vụ cung cáp các nguồn tài nguyên công nghệ thông tin như máy chủ, lưu trữ, mạng và phân mèm cho các tỏ chức hoặc cá nhân

thông qua internet Theo mô hình này, người sử dụng có thê thuê và sử dụng các tài

nguyên này theo nhu câu của mình mà không cân phải mua, xây dựng và duy trì

một cơ sở hạ tảng riêng

23