nghiên cƣ́ u về mạng lƣới vạn vật kết nối internet (internet of things) và khả năng ứng dụng tại thị trƣờng thƣơng mại điện tử việt nam

- Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp để tiếp cận thông tin về đề tài “Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn thiết lập tài nguyên số, truy cập mở về nhiệm vụ khoa học và công nghệ từ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THƯƠNG MẠI -o0o -

NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CẤP TRƯỜNG

ĐỀ TÀI:NGHIÊN CỨU VỀ MẠNG LƯỚI VẠN VẬT KẾT NỐI INTERNET (INTERNET OF THINGS) VÀ KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TẠI THỊ TRƯỜNG THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ VIỆT NAM

Hà Nội, 05/2017

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT……….….3

DANH MỤC BẢNG, BIỂU 4

DANH MỤC HÌNH VẼ, SƠ ĐỒ 4

PHẦN MỞ ĐẦU 5

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 5

2 MỤC TIÊU VÀ NHIÊṂ VU ̣NGHIÊN CỨU 7

3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 8

4 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 9

5 KẾT CẤU CỦA ĐỀ TÀI 9

6 TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VỀ INTERNET VẠN VẬT TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC 10

7. BÀI HỌC KINH NGHIỆM QUỐC TẾ VỀ ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT KẾT NỐI 16

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ MẠNG LƯỚI VẠN VẬT KẾT NỐI INTERNET 25 1.1.CUỘC CÁCH MẠNG INTERNET VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP 4.0 25

1.2.KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA INTERNET VẠN VẬT 30

1.2.1.Khái niệm 30

1.2.2.Đặc điểm của Internet vạn vật 31

1.3 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA INTERNET VẠN VẬT 31

1.3.1 Tiềm năng phát triển của Internet vạn vật trên thế giới 31

1.3.2 Các nhà cung cấp dịch vụ IoT trên thế giới 34

1.4 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG INTERNET VẠN VẬT 35

1.5 CÁC YÊU CẦU CỦA MỘT HỆ THỐNG INTERNET VẠN VẬT 39

1.6 BẢO MẬT TRONG INTERNET VẠN VẬT 40

CHƯƠNG 2 NGHIÊN CỨU THỰC TIỄN ỨNG DỤNG CỦA INTERNET VẠN VẬT TRONG CUỘC SỐNG VÀ KINH DOANH 44

2.1 NHỮNG XU HƯỚNG CÔNG NGHỆ MỚI 44

2.1.1 Công nghệ tương tác thực tế và Công nghệ thực tế ảo 44

2.1.2 Máy học 44

2.1.3 Tự động hóa 44

2.1.4 Thuần hóa Big Data 44

2.1.5 Tích hợp vật chất hữu hình-kỹ thuật số 45

2.1.6 Tất cả mọi thứ theo yêu cầu 45

2.2 ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TRONG GIAO THÔNG VÀ VẬN CHUYỂN 45

2.3 ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TRONG CHĂM SÓC SỨC KHỎE 48

2.4 INTERNET VẠN VẬT VÀ MÔI TRƯỜNG THÔNG MINH 48

2.4.1 Thành phố thông minh (Smart City) 48

2.4.2 Internet vạn vật và công nghệ "Nhà thông minh" (IoT and Smart home tech) 50

2.4.3.Văn phòng làm việc thông minh 52

2.4.4.Bảo tàng thông minh 53

2.4.5.Bệnh viện thông minh 55

CHƯƠNG 3 THỰC TRẠNG ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TRONG THƯƠNG MẠI ĐIỆN TỬ VIỆT NAM 57

3.1 TÌNH HÌNH ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TẠI VIỆT NAM 57

3.2 CƠ HỘI VÀ LỢI ÍCH KHI ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TRONG TMĐT VIỆT NAM 58

3.2.1 Cơ hội cho ngành bán lẻ 58

3.2.2 Thanh toán điện tử nhanh chóng thông qua nhiều thiết bị kết nối internet 61

3.2.3 Khả năng quản lý thông tin cá nhân 61

3.2.4 Tiết kiệm thời gian thử đồ offline 62

3.2.5.Phát triển các dịch vụ trực tuyến 65

3.3 THÁCH THỨC VÀ TRỞ NGẠI KHI ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT TRONG TMĐT VIỆT NAM 66

3.4 ĐỊNH HƯỚNG VÀ GIẢI PHÁP ỨNG DỤNG INTERNET VẠN VẬT CHO DOANH NGHIỆP TMĐT VIỆT NAM 67

3.4.1 Định hướng cho Internet vạn vật cho các doanh nghiệp TMĐT Việt Nam 67

3.4.2 Giải pháp ứng dụng Internet vạn vật cho các doanh nghiệp TMĐT Việt Nam 68

KẾT LUẬN 73

TÀI LIỆU THAM KHẢO 75

PHỤ LỤC 77

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

Technology

2 4G Four-generation Technology Công nghệ truyền thông thế hệ thứ tƣ

11 IPS Internet Service Provider Nhà cung cấp dịch vụ internet

12 FIR Four Industry Revolution Cách mạng công nghiệp lần thứ 4

14 OCR Optical character recognition Nhận dạng ký tự quang học

cách ngắn

1.2 Các mô hình kinh doanh và giải pháp sáng tạo mới trong tương lai 27

1.5 Số lượng thiết bị kết nối toàn cầu từ năm 2002 đến 2020 32

PHẦN MỞ ĐẦU

Theo báo cáo tháng 6/2015 của McKinsey về Internet vạn vật (Internet of

Things - IoT), có tên là Mapping the value beyond the hype - định ra các giá trị

Internet của vạn vật.Internet vạn vật là một mạng lưới của nhiều thiết bị giao tiếp vớinhau mà không có sự tham gia của con người Sự giao tiếp giữa các thiết bị chủ yếuliên quan đến việc thu thập và xử lý dữ liệu để các thiết bị có thể tự đưa ra quyết định

và hành động phù hợp Vì thế nên nó mới được gọi là: Internet of Things Mọi đốitượng trong mạng lưới được đánh dấu thông qua nhiều công nghệ như công nghệnhận dạng bằng sóng tần vô tuyến (RFID), công nghệ giao tiếp tầm ngắn (NFC), mãvạch, mã phản ứng nhanh (QR), kỹ thuật đánh dấu hình ảnh (watermark)…Việc kếtnối này được thực hiện qua wifi, mạng viễn thông băng rộng 3G, 4G, bluetooth, chuẩngiao tiếp không dây khoảng cách ngắn (ZigBee), hồng ngoại…

Trong biểu đồ Gartner Hype Cycle 2015, IoT cũng được đánh giá là công nghệ độtphá nhất và có nhiều cơ hội nhất trong vòng 5 năm tới Theo dự báo của nhiều chuyên gia,đến năm 2020, hơn 30.000 tỷ thiết bị thông minh gồm đồ gia dụng như máy giặt, tivi,máy tính…sẽ được kết nối với nhau nhờ Internet và được điều khiển nhờ điện thoại diđộng Internet vạn vật có khả năng thúc đẩy sự phát triển của xã hội hiện đại Theo dựđoán, IoT có tiềm năng ảnh hưởng tới mọi mặt của đời sống xã hội và hướng tới doanhthu lên tới hàng chục ngàn tỷ USD mỗi năm vào năm 2025 Năng lực lớn nhất của IoT làkhả năng biến dữ liệu thành hành động không cần tới những thực thể đứng giữa (như conngười) Trong lĩnh vực đô thị, các thành phố của Mỹ, Hà Lan, Singapore hiện đang dẫnđầu trong việc tạo ra các phiên bản mới của đô thị thông minh sử dụng IoT Chính phủ

Đức đã đưa ra tầm nhìn về IoT: “Industrie 4.0”, lấy cảm hứng từ Industrie 4.0 Chính phủ

Phần Lan đã công bố một báo cáo nghiên cứu và tầm nhìn 2020, trong đó Phần Lan sẽ trởthành thung lũng Silicon của IoT - một môi trường linh hoạt với các quy định, hệ thốngthuế, giáo dục và cơ sở hạ tầng hỗ trợ các mô hình kinh doanh mới của công ty trongnước và nước ngoài Tại Mỹ, sự kiện tháng 1/2014 Google sáp nhập Nest - công tychuyên làm về IoT cho nhà thông minh - với mức giá hơn 3 tỷ USD đánh dấu sự chínmuồi về thương mại của IoT tại thị trường lớn nhất thế giới này Sau đó Google cùngQualcom, Cisco sáng lập ra liên minh AllSeen - một liên minh theo chuẩn nguồn mở cungcấp tiêu chuẩn và nền tảng cho IoT - với

mục tiêu ban đầu tập trung vào IoT trong nhà thông minh Với tham vọng lớn hơn,Intel, Samsung, Google, IBM, GE cũng đã thiết lập nên liên minh OIC và IIC nguồn

mở để đưa ra các chuẩn kết nối IoT với một cách tiếp cận rộng hơn cho các ứng dụngtrong xã hội, công nghiệp, nhà thông minh và đặc biệt cho tích hợp liên hệ thống IoT.Hiện nay, ngay tại châu Á, nhiều nền kinh tế đã có những chiến lược, kế hoạch để tiếnsâu vào IoT Trong đó cần kể đến kế hoạch trở thành đất nước thông minh củaSingapore, kế hoạch tổng thể phát triển IoT của Malaysia và hệ sinh thái các doanhnghiệp IoT tại Đài Loan và Hàn Quốc

Tại Việt Nam, giống như các làn sóng công nghệ khác, độ trễ dẫn chúng ta tớitình trạng chỉ biết về một làn sóng khi nó đã lên tới đỉnh và dần phát triển chuyênnghiệp Một loạt hội thảo tại Việt Nam về IoT vào quý III năm 2015 là minh chứngcho điều này Việc này vừa có điểm mạnh, vừa có điểm yếu; điểm mạnh là chúng tatương đối an toàn trong ứng dụng công nghệ mới, nhưng điểm yếu là có thể chúng ta

sẽ chậm chân trong việc tham gia chuỗi giá trị của làn sóng công nghệ này Đại diệnHiệp hội Internet Việt Nam (VIA) cho biết, mục tiêu đến hết năm 2017, Việt Nam có10% các hoạt động đời sống xã hội được đưa lên Internet, tạo sự gần gũi, thân thiệncủa Internet với đời sống; đóng góp tích cực vào việc hình thành hệ sinh thái Internetcủa vạn vật ở Việt Nam với nòng cốt là các doanh nghiệp viễn thông, thương mại điện

tử (TMĐT), phần cứng và phần mềm, ứng dụng liên quan IoT

Ngoài ra, VIA cũng đặt mục tiêu đến năm 2020, có 50-60% hộ gia đình và cánhân có Internet băng rộng; đồng thời, thúc đẩy việc đưa ứng dụng Internet vào đờisống xã hội, đặc biệt tập trung cho các lĩnh vực giáo dục, y tế, dịch vụ công Xuhướng này cũng sẽ đem lại cơ hội chưa từng có cho các doanh nghiệp Việt Nam từcác ngành dịch vụ, nhà sản xuất thiết bị thông minh, đến các doanh nghiệp viễn thông,công nghệ thông tin, TMĐT Một vài năm gần đây, các giải pháp IoT đã xuất hiện tạiViệt Nam như giải pháp nhà thông minh của Bkav (các thiết bị trong ngôi nhà như ti

vi, máy điều hòa, nồi cơm điện được kết nối để chủ nhân có thể điều khiển từ xa quamạng internet hoặc điện thoại), giao thông thông minh (mọi thiết bị trên đường nhưđèn giao thông, đèn đường đều có cảm biến để điều khiển tự động từ xa qua kết nốiinternet theo lưu lượng và mật độ giao thông)…

Với TMĐT, tác giả nhận diện, mạng lưới này sẽ mang lại nhiều lợi ích to lớncho doanh nghiệp và khách hàng như cơ hội được cầm nắm và trải nghiệm sản phẩm

trên tay, được bảo mật trong thanh toán điện tử nhờ công nghệ thực tế ảo và công nghệghi hình 3D (hologram) Khả năng quản lý thông tin, như ghi chú thực phẩm ưa thích

tự động gửi đơn hàng đến siêu thị, theo dõi thói quen mua hàng của người dùng tạimột cửa hàng, quản lý năng lượng, hành trình trong chuỗi cung ứng, tiết kiệm thờigian thử đồ cho khách hàng qua Gương thông minh Hay người bán và người muacũng có thể gặp nhau trực tiếp qua kính Gear VR Thậm chí, các nhà hàng cũng có thểcung cấp các video thực tế ảo cho khách hàng đến tham quan và chọn bàn trước khiđến…Nhờ đó, sự e ngại khi không được sờ, cầm nắm và nhìn trực tiếp sản phẩm, dịch

vụ của người mua trên mạng sẽ không còn nữa Sự kết nối này có ý nghĩa rất lớn vềhiệu quả và sự tự động hóa Khi sử dụng đúng cách, nó sẽ giải phóng rất nhiều thờigian và trở ngại Tuy nhiên, khi phát triển IoT, vấn đề bảo mật dữ liệu, an ninh thôngtin và quyền riêng tư là vô cùng quan trọng Việc giao tiếp giữa các thiết bị là rất tốt

và hoàn hảo cho đến khi một ai đó xâm nhập vào hệ thống và chiếm quyền điều khiểnmột thiết bị cho mục đích xấu Sẽ không có gì to tát khi thiết bị đó chỉ là một bộ điềukhiển nhiệt độ trong một ngôi nhà, nhưng khi mất kiểm soát quyền điều khiển giaothông của toàn bộ thành phố thì đúng là một thảm họa Hoặc đôi khi cácthiết bị sẽ gặptrục trặc Chúng ta đều biết rằng tất cả phần cứng và phần mềm đều có lỗi tiềm ẩn, vàđôi khi những lỗi này khá nguy hại Đối với Internet vạn vật, lỗi thu thập dữ liệu và saisót trong xử lý dữ liệu có thể gây ra những sai lệch nghiêm trọng

Do đó, nghiên cứu mạng lưới vạn vật kết nối Internet (Internet of Things) vàcác ứng dụng của nó trong cuộc sống nói chung và trong TMĐT nói riêng là vô cùngcần thiết trong giai đoạn này Trong đề tài của mình, tác giả sẽ tập trung nghiên cứu về

cơ sở lý luận, các thành phần cơ bản, các thiết bị phổ biến và mô hình hoạt động củamạng lưới Internet vạn vật Trên cơ sở đó, tác giả tiến hành nghiên cứu thực tiễn ứngdụng của mạng lưới này trong cuộc sống nói chung và tại thị trường TMĐT Việt Namnói riêng, đặc biệt là trong lĩnh vực bán lẻ điện tử, marketing trực tuyến, giải trí, dulịch trực tuyến để đề xuất mô hình ứng dụng phù hợp trong giai đoạn hiện tại, giúp chodoanh nghiệp vừa tận dụng mọi lợi ích của IoT để đổi mới, sáng tạo, vừa giảm thiểu vàtiên lượng trước các rủi ro

* Mục tiêu nghiên cứu:Nghiên cứu khả năng ứng dụng Internet vaṇ vâṭtaịthi ̣

trường TMĐT ViêṭNam

* Nhiệm vụ nghiên cứu:

- Hệ thống một số lý thuyết vềInternet vạn vật

- Đúc rút các bài học kinh nghiệm quốc tế về ứng dụng Internet vạn vật

- Nhận diện lợi ích, hạn chế, cơ hội, thách thức, điều kiện ứng dụng và các ứng dụng phổ biến của Internet vạn vật trong TMĐT

3.1 Cách tiếp cận dữ liệu

- Sử dụng internet để thu thập nội dung cơ bản về Internet vạn vật, cũng như bài học kinh nghiệm ứng dụng của các nước tiên tiến

- Sử dụng phương pháp phỏng vấn trực tiếp để tiếp cận thông tin về đề tài

“Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn thiết lập tài nguyên số, truy cập mở về nhiệm vụ khoa học và công nghệ từ ngân sách nhà nước trên cơ sở ứng dụng Dữ liệu lớn và Internet vạn vật (BigData, Internet of things)” do Cục thông tin Khoa học và Công nghệ

Quốc gia - Bộ Khoa học và Công nghệ chủ trì, nhằm tìm hiểu thực tiễn ứng dụng Internetvạn vật với hoạt động thiết lập, truy cập mở tài nguyên số

- Sử dụng các cuộc khảo sát trực tuyến, phỏng vấn trực tuyến và truyền thống

để tiếp cận những doanh nghiệp kinh doanh trực tuyến, doanh nghiệp TMĐT Việt

Nam chưa, đã, đang hoặc sẽ ứng dụng Internet vạn vật trong hoạt động kinh doanh của mình, nhằm định hướng mô hình ứng dụng phù hợp nhất

3.2 Phương pháp nghiên cứu

* Phương pháp thu thập dữ liệu sơ cấp: quan sát, phỏng vấn trực tiếp, qua

điện thoại, qua internet

- Phương pháp quan sát: Quan sát là phương pháp tri giác có mục đích, có kếhoạch một sự kiện, hiện tượng, quá trình (hay hành vi cử chỉ của con người) trongnhững hoàn cảnh tự nhiên khác nhau nhằm thu thập những số liệu, sự kiện cụ thể đặctrưng cho quá trình diễn biến của sự kiện, hiện tượng đó

+Ý nghĩa của phương pháp là: Quan sát là phương thức cơ bản để nhận thứcsựvật Quan sát sử dụng một trong hai trường hợp: phát hiện vấn đề nghiên cứu: đặt giảthuyết kiểm chứng giả thuyết Quan sát đem lại cho người nghiên cứu những tài liệu

cụ thể, cảm tính trực quan, song có ý nghĩa khoa học rất lớn, đem lại cho khoa họcnhững giá trị thực sự

Trong đề tài của mình, phương pháp quan sát được áp dụng đối với các mục cóliên quan tới ứng dụng và xu hướng của Internet vạn vật.

- Phương pháp phỏng vấn: Phương pháp phỏng vấn là phương pháp dùng hệthống câu hỏi miệng nhằm thu được những thông tin nói lên nhận thức hoặc thái độ củangười được phỏng vấn với sự kiện hay vấn đề được hỏi Có 3 hình thức phỏng vấnchính là phỏng vấn trực tiếp, phỏng vấn qua điện thoại, phỏng vấn qua email

Trong đề tài của mình, tác giả sử dụng phương pháp phỏng vấn qua email làchủ đạo và phương pháp này được áp dụng đối với các mục có liên quan tới khả năngứng dụng của Internet vạn vật trong TMĐT cũng như cơ hội và trở ngại khi phát triểnlĩnh vực này tại các doanh nghiệp TMĐT Việt Nam

* Phương pháp thu thập dữ liệuthứ cấp:

- Nguồn nội bộ trong các doanh nghiệp (phòng kế hoạch, phòng công nghệ,phòng TMĐT, )

- Tài liệu đã xuất bản: ấn phẩm, tạp chí, đặc san…

- Các công ty nghiên cứu, niên giám thống kê, nguồn dữ liệu thương mại

- Thời gian nghiên cứu: 8 tháng từ 1/8/2016 đến 31/3/2017

- Không gian nghiên cứu: nghiên cứu tổng quan về Internet vạn vật như quátrình phát triển của công nghệ, ưu và nhược điểm, phương thức hoạt động, các thànhphần cơ bản và tìm hiểu khả năng ứng dụng Internet vạn vật trong cuộc sống và trongTMĐT

4.2 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là Internet vạn vật và khả năng ứng dụng Internet vạnvật trong các doanh nghiệp TMĐT

Ngoài tóm tắt đề tài, mục lục, danh mục từ viết tắt, danh mục bảng biểu, danh mục hình vẽ, kết luận, tài liệu tham khảo, đề tài gồm 3 chương chính là:

Chương 1: Cơ sở lý luậnvề mạng lưới vạn vật kết nối Internet

Chương 2: Nghiên cứu thực tiễn ứng dụng của Internet vạn vật trong cuộc sống

6.1 Tình hình nghiên cứu của đề tài ngoài nước

Về những ấn phẩm đã xuất bản ngoài nước, có một số bài báo, bản tin viết vềInternet vạn vật, cụ thể như sau:

[1] European technology Platform on Smart Systems Integration (EpoSS)

(2008), Internet of things in 2020: A roadmap for the future.

- Tóm tắt nội dung: Diễn đàn Công nghệ trên các hệ thống thông minh tích hợp(EPoSS) chứng minh rằng công nghệ RFID có thể cung cấp giá trị gia tăng để tích hợp hệthống thông minh trong hậu cần và nhiều ngành công nghiệp khác Vào thời điểm này,trên Diễn đàn, khái niệm “Internet of things” chưa được định nghĩa, các chuyên gia vẫntranh luận gay gắt về mặt học thuật Tuy nhiên, EpoSS đã nhận ra rằng Internet vạn vật làkết quả của việc dịch chuyển từ hệ thống đến các dịch vụ dựa trên phần mềm, từ thẻRFID thụ động sang các thẻ hoạt động RFID chủ động và cảm biến không dây, từ xácđịnh thời gian thực thông qua cảm giác và phản ứng, từ tiếp xúc riêng tư đến việc bảo vệ

để tin tưởng Diễn đàn tập trung thảo luận 3 nội dung sau:

+ Công nghệ: xu hướng công nghệ diện rộng, các vấn đề riêng tư và bảo mật, các thiết bị thông minh phổ biến

+ Các ứng dụng: trong bán lẻ (nhấn mạnh sự thay thế mã vạch, các thiết bịthông minh có thể tự động lưu trữ thông tin và cung cấp hàng chính xác thời gian,tăng hiệu quả trong quản lý chất lượng), trong hậu cần, trong thực phẩm, trong y tế,chăm sóc sức khỏe, trong giao thông, nhà thông minh

+ Các vấn đề xã hội: tác động tới môi trường (ô nhiễm, ngăn ngừa thảm họa), luật pháp cho con người trong giai đoạn Internet vạn vật

[2] Dirk Slama, Frank Puhlmann, Jim Morrish, Rishi M Bhatnagar(2015),

Enterprise IoT: Strategies and Best Practices for Connected Products and Services,

Published by O‟Reilly Media, Inc.,1005 Gravenstein Highway North, Sebastopol, CA 95472.

- Tóm tắt nội dung: Cuốn sách này bao gồm 10 chương, được chia thành 3 phần

chính: Phần 1 là nghiên cứu các ứng dụng điển hình của IoT như năng lượng thôngminh, xe kết nối, sản xuất và quản lý chuỗi cung ứng, thành phố thông minh Phần 2 làxác định chiến lược IoT, chuẩn bị, lập kế hoạch và thực hiện dự án IOT Phần 3 lànghiên cứu chi tiết của IIC trong những dự án đầu tiên theo mạng lưới IoT Cụ thểnhư sau:

+ Chương 1 Giới thiệu tổng quan và tầm nhìn đến năm 2020 sẽ có 50 tỉ thiết bịkết nối trên toàn cầu

+ Chương 2 Giới thiệu các thuật ngữ chính trong IoT

+ Chương 3 Giới thiệu năng lượng mới (smart energy)

+ Chương 4 Giới thiệu các sản phẩm tích hợp, mô hình doanh nghiệp, hoạtđộng bán hàng/marketing mới, ngành công nghiệp 4.0 và các nghiên cứu điển hình tạicác nhà máy thông minh, thiết bị theo dõi thông minh

+ Chương 5 Giới thiệu công nghệ lái xe tự động (connected vehicle)

+ Chương 6 Giới thiệu thành phố thông minh (smart city) và các nghiên cứu tại thành phố thông minh Chicago, Rio de Janeiro, Stockholm, Boston, Hong Kong.+ Chương 7 Nhận diện cơ hội cho IoT và xây dựng nền tảng để phát triển chiến lược IoT

+ Chương 8 Đánh giá chu kỳ sống cho một giải pháp IoT từ lập kế hoạch, xây dựng, triển khai

+ Chương 9, 10: Giới thiệu mô hình IoT

[3] Du Jin - Wuhan Textile University (2011), Application of Internet of Things

in Electronic Commerce, International Journal of Digital Content Technology and

Applications (JDCTA), Volume6, Number8, May 2012, p222-p230

- Tóm tắt nội dung: Bài báo tập trung giới thiệu các ứng dụng của Internet vạnvật trong TMĐT Tác giả khẳng định Internet vạn vật giúp cải thiện chất lượng củahàng hóa, dịch vụ và tăng tốc độ cung cấp dịch vụ TMĐT Đồng thời, nhấn mạnh cáckhái niệm về Internet vạn vật như công cụ/ứng dụng không tưởng của các thiết bị kếtnối thông minh cùng với internet tạo ra một hướng phát triển mới cho TMĐT trongtương lai Trong bài viết của mình, tác giả cũng đưa ra một số ứng dụng của RFID, và

coi đây là công nghệ chủ chốt của Internet vạn vật Trong phần 2, tác giả giới thiệunhững quan điểm đổi mới trong quản lý hàng hóa, chuỗi cung ứng, giao dịch và các

mô hình kinh doanh, thiết bị công nghệ liên quan Trong phần 3, tác giả nhấn mạnh sẽ

có nhiều đổi mới nói chung, sự đổi mới của quản lý hàng hóa, sự đổi mới của trao đổi,hậu cần và cách để ngăn chặn hàng nhái

[4] Gubbi, Jayavardhana Buyya, RajkumarMarusic, Slaven Palaniswami,

Marimuthu (2014), Internet of Things (IoT): a vision, architectural elements and future directions

Bài báo này trình bày về tầm nhìn công nghệ điện toán đám mây – thành phầncủa IoT trên toàn thế giới Công nghệ này có thể điều khiển IoT trong tương lai gần,xây dựng dựa trên công nghệ đám mây cá nhân và công cộng và sự hội tụ của cảmbiến không dây Trong bài viết này, các tác giả đưa ra cách hiểu về IoT là sự kết nốicủa máy móc và thiết bị thông qua internet Trong IoT, thiết bị được kiểm soát và điềukhiển bởi các thiết bị không dây Theo dự báo của IDC thì tới năm 2020, có hơn 212 tỷthiết bị IoT

[5] Herve Chabanne Pascal Urien and Jean-Ferdinand Susini (2011), RFID and the Internet of Things

Cuốn sách gồm 5 phần, 9 chương Trong đó, nội dung của các phần là giớithiệu RFID (thành phần của sóng tần vô tuyến RFID, cơ chế giao tiếp), ứng dụng củaRFID, bảo mật trong RFID, mạng lưới EPC, nguyên lý hoạt động của IoT (giới thiệu,

hệ thống, một số ứng dụng trên nền tảng dịch vụ RFID và phần mềm SUN Java RFID)

6.2 Tình hình nghiên cứu của đề tài ở trong nước

Về những ấn phẩm đã xuất bản trong nước, có một số đề tài nghiên cứu khoahọc, luận văn thạc sỹ, bài báo, bản tin viết về Internet vạn vật, cụ thể như sau:

[1] Viện nghiên cứu công nghệ FPT - Đại học FPT (2011), Internet of Things,

Bản tin công nghệ, Số 04 – Quý 2, Trang 6-8

Tóm tắt nội dung: Bài viết giới thiệu sự phát triển của Internet of Things trênthế giới Từ đó khẳng định Internet of Things (IoT) là mô hình mạng lưới các vật thểđược đặt tên, sao cho mỗi vật thể có duy nhất một tên không trùng với vật thể khác,kết nối trao đổi thông tin với nhau tương tự như giữa các máy tính trong mạng lướiinternet Bài viết cũng đề cập tới một trong các nền tảng trao đổi thông tin của IoT làdựa trên mạng điện thoại không dây và công nghệ RFID Từ đó IoT đã được triển khai

xây dựng “nhà thông minh” hay “thành phố thông minh” Với doanh nghiệp, IoT có tiềmnăng tạo ra trải nghiệm người dùng mới, thuận tiện, tự nhiên và hiệu quả hơn cho ngườimua Ví dụ, sản phẩm giầy Nike+ chứa cảm biến ghi lại hành trình luyện tập sức khỏe, gửi

dữ liệu lên Ipod và Internet, từ đó có thể tự động vào Facebook, Tweeter để cập nhậtthông tin Hoặc người dùng Androif@Home đã hình dung ra viễn cảnh các thiết bị kết nốivới IoT thu thập dữ liệu cá nhân của người dùng và đưa ra gợi ý thông tin trong dịch vụtìm kiếm của Google sát nhất với nhu cầu Tuy nhiên, khi phát triển các ứng dụng nhưtrên, tác giả cũng nhấn mạnh, bảo mật dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư và ảnh hưởng tớisức khỏe con người là những vấn đề mà xã hội cần giải quyết

[2] Đặng Duy An (2013), Luận văn thạc sỹ khoa học máy tính Một số công nghệ truyền thông trong mạng cảm biến không dây, ứng dụng vào xây dựng mô hình ngôi nhà thông minh, Đại học công nghệ thông tin và truyền thông – Đại học Thái

Nguyên.

Tóm tắt nội dung: Đây là đề tài thiên về công nghệ và kỹ thuật Tác giả giớithiệu về Internet vạn vật (Internet of things), Web của mọi thứ (Web of things) vàmạng cảm biến không dây (WSNs) Mạng lưới này sẽ cho phép mọi thiết bị như máytính, máy in, thiết bị cầm tay, điện thoại…có khả năng kết nối, truyền thông, thông báotình trạng (hết hàng, hết thực phẩm trong tủ lạnh, hạn sử dụng…) và điều khiển nhưcác máy tính qua mạng IP dựa trên nền web Tác giả cũng khẳng định đây là hướngphát triển đầy triển vọng cho mạng Internet trong việc tích hợp các mạng thông tinkhác nhau trên cùng một nền tảng IP thống nhất, trong đó mạng cảm biến không dây là

giao thông vận tải và hậu cần, nhóm chăm sóc sức khỏe, nhóm môi trường thông minh(nhà ở, văn phòng, nhà máy) và nhóm cá nhân, xã hội Về mặt khả thi, ứng dụng củaIoT có thể chia thành hai nhóm là nhóm hiện hữu và nhóm tương lai Các ứng dụnghiện hữu là những ứng dụng phù hợp với trình độ khoa học kỹ thuật sẵn có, các ứngdụng tương lai là những ứng dụng mang tính viễn cảnh mà khoa học kỹ thuật hiện tạichưa đủ khả năng thực hiện.

[4] Cục thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia - Bộ Khoa học và Công

nghệ (2016), Nghiên cứu khoa học và công nghệ cấp Bộ Nghiên cứu cơ sở lý luận và thực tiễn thiết lập tài nguyên số, truy cập mở về nhiệm vụ khoa học và công nghệ từ ngân sách nhà nước trên cơ sở ứng dụng Dữ liệu lớn và Internet vạn vật (BigData, Internet of things)

Tóm tắt nội dung: Đây là đề tài NCKH được Bộ Khoa học và Công nghệ giaotrực tiếp cho Cục thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia theo Thông báo số 2305/TB-BKHCN, tổ chức thực hiện trong thời gian dự kiến là 12 tháng, bắt đầu từ ngày30/06/2015 Mục tiêu của đề tài là trên cơ sở nghiên cứu lý luận và kinh nghiệm củacác nước tiên tiến trong việc phát triển tài nguyên số và truy cập mở về nghiên cứu từngân sách nhà nước tài trợ, đề xuất giải pháp và cơ chế phát triển tài nguyên số, truycập mở về nhiệm vụ khoa học và công nghệ từ ngân sách nhà nước dựa trên ứng dụng

Dữ liệu lớn (BigData) và Internet vạn vật Sản phẩm dự kiến của đề tài là: Báo cáonghiên cứu kinh nghiệm ứng dụng công nghệ hiện đại, đặc biệt BigData và Internet ofthings trong việc phát triển tài nguyên số và truy cập mở về nghiên cứu; Báo cáo cơchế phát triển tài nguyên số và truy cập mở đối với dữ liệu nghiên cứu được nhà nướctài trợ ở các nước G7; Báo cáo đề xuất giải pháp và cơ chế phát triển, truy cập mở vềnghiên cứu được tài trợ từ ngân sách nhà nước ở Việt Nam; Báo cáo tổng kết đề tài; 1bài báo đăng trên tạp chí chuyên ngành

[5] Giang Phương (2015), Internet of Things – Nền tảng hội tụ cho giao thông

đô thị thông minh, Bản tin nội bộ của tập đoàn công nghệ CMC số 43 – tháng 9/2015

Bài viết được tác giả trình bày tóm tắt từ báo cáo về “Hạ tầng trung tâm dữ liệuIoT” trong khuôn khổ “Hội thảo toàn cảnh CNTT và truyền thông Việt Nam –Vietnam ICT outlook” Tác giả khẳng định giao thông thông minh nghĩa là có sự điềukhiển, giám sát để đưa ra những quyết định đúng đắn trong định hướng, lộ trình cầnthiết cho giao thông được thuận tiện hơn Tác giả cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của

hạ tầng trung tâm dữ liệu theo tiêu chuẩn trong việc đảm bảo cho lưu trữ và bảo vệ dữliệu – thành phần quan trọng của IoT Từ đó tiến tới một hệ thống giao thông thôngminh và tiếp tục lộ trình hình thành các đô thị thông minh tại Việt Nam trong tươnglai.

[6] Hồ Sỹ Hùng (2016), Internet of Things là gì và nó sẽ ảnh hưởng đến tương lai của chúng ta như thế nào? Báo điện tử Techmaster, bài viết đăng tải ngày

31/01/2016

Bài viết được dịch từ trang web Makeuseof, tác giả khẳng định có những thuậtngữ thông dụng mới xuất hiện và mất đi mỗi ngày trong cuộc sống và IoT chỉ là mộttrong những thuật ngữ như vậy Tuy nhiên, thuật ngữ này tự bản thân nó có chút mơ

hồ và có rất nhiều quan niệm sai lầm xung quanh bản chất của IoT Theo tác giả, hiệnnay, Internet đang hoạt động chủ yếu bởi con người Tất nhiên, chúng ta có hàng dặm

hệ thống cáp quang và hàng triệu thiết bị định tuyến trên toàn thế giới để quản lý lưulượng internet Nhưng về bản chất, Internet là một mạng lưới kết nối giữa con ngườivới nhau và các thiệt bị điện tử chỉ đơn thuần là để tạo điều kiện cho mạng lưới đó.IoT là một mạng lưới có khả năng kết nối hơn thế, giúp các thiết bị giao tiếp mà khôngcần sự tham gia của con người IoT là một khái niệm đơn giản với ba chức năng làmột cách để cho các thiết bị kết nối được với nhau, một cách để cho các thiết bị thuthập dữ liệu, một cách để cho các thiết bị xử lý dữ liệu đó và đưa ra quyết định phùhợp Sự kết nối này có ý nghĩa rất lớn về hiệu quả và sự tự động hóa

Tuy nhiên, tác giả cũng nhấn mạnh vấn đề bảo mật dữ liệu là vô cùng quantrọng Việc giao tiếp giữa các thiết bị là rất tốt và hoàn hảo cho đến khi có một ai đóxâm nhập vào hệ thống và chiếm quyền điều khiển một thiết bị cho mục đích xấu Do

đó, trong bài viết, tác giả nhấn mạnh cần quan tâm tới quyền riêng tư về thông tintrong việc phát triển các ứng dụng của IoT trong tương lai

[7] Nguyễn Việt Thắng (2015), Dữ liệu lớn và kiến trúc hạ tầng IoT trong kết cấu hạ tầng đô thị tương lai, Hội thảo toàn cảnh CNTT và truyền thông lần thứ 20, Chủ

đề Internet of Things – nền tảng hội tụ cho giao thông đô thị thông minh, Thành phố HồChí Minh, ngày 24/09/2015

Tác giả là tiến sỹ điện tử viễn thông, chuyên ngành MIS cho chính phủ điện tử

Có 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực CNTT – viễn thông tại Việt Nam Chủ trì thiết

kế và triển khai các Dự án Giao thông thông minh tại Việt Nam như hầm Đèo cả, hầm

Cổ mã Là người hiểu sâu sắc về hệ thống giao thông tự động hóa cho Giao thôngthông minh trên các cao tốc, hầm đường bộ Theo tác giả, Giao thông thông minh sẽ làđộng lực chính thay đổi cơ bản về Hạ tầng giao thông tại Việt Nam trong 5-10 năm tới.Tác giả cũng kiến nghị với nhà nước một số nội dung như:

- Tạo hành lang pháp lý trong việc nghiên cứu, sản xuất, ứng dụng thực tế cho các doanh nghiệp;

- Thành lập quỹ, ưu tiên hỗ trợ kinh phí cho các đề án khả thi hay các tổ chức, các nhà khoa học tham gia nghiên cứu, sản xuất thiết bị;

- Ưu tiên lãi suất thấp cho các doanh nghiệp sản xuất và kinh doanh;

- Thu hút và sử dụng hiệu quả đội ngũ nhà khoa học trẻ;

- Trao cơ hội, tin tưởng và khuyến khích các doanh nghiệp khởi nghiệp trong lĩnh vực này;

- Đẩy mạnh hợp tác quốc tế, cạnh tranh trong khu vưc;

- Hình thành nhóm làm việc chuyên sâu, phối hợp với chính quyền các tỉnhthành khảo sát và đề xuất phương án đầu tư phát triển đô thị thông minh trong tươnglai

[8] Nguyễn Hữu Công (2016), Internet of Things và nền công nghiệp 4.0, Đại

học Thái nguyên

Theo tác giả, IoT là sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tửInternet và điện toán đám mây Nói đơn giản là một tập hợp các thiết bị có khả năngkết nối với nhau, với Internet và với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào

đó Sau khi giới thiệu một số cách hiểu về IoT, tác giả giới thiệu về các ứng dụng củaIoT trong một số lĩnh vực như: quản lý chất thải, quản lý đô thị, quản lý môi trường,mua sắm thông minh, quản lý các thiết bị cá nhân, đồng hồ đo thông minh, tự độnghóa ngôi nhà, học tập trực tuyến Ở phần thứ hai trong bài viết, tác giả giới thiệu vềcuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 Trong đó, có thể thấy một số con số được tácgiả đề cập như 10% dân số mặc quần áo kết nối internet, 90% dân số lưu trữ dữ liệukhông giới hạn và miễn phí, 10% mắt kính kết nối internet vào năm 2025 và khẳngđịnh đây là một thị trường rất tiềm năng cho Việt Nam

VẬT KẾT NỐI

7.1 Tại các quốc gia tiên tiến

7.1.1 Liên minh Châu Âu

Từ năm 2007, Liên minh châu Âu (EU) đã đưa ra và bắt đầu thực hiện một loạtmục tiêu xây dựng thành phố thông minh Theo Telefonica, một thành phố thông minh

sẽ tiết kiệm được 15% lượng nước tiêu thụ, giảm được 10% lượng điện tiêu thụ,giảm 17% lượng khí thải CO2 và giảm gần 25% về nhu cầu giao thông vận tải Tiêuchí đánh giá của EU đối với thành phố thông minh bao gồm 6 phương diện là: Kinh tếthông minh, môi trường thông minh, quản lý thông minh, giao thông thông minh, cuộcsống thông minh và con người thông minh

Hiện trên thế giới hiện có khoảng hơn 100 thành phố đã triển khai các cấp độkhác nhau của thành phố thông minh Một số hình mẫu thành phố thông minh đi đầu

có thể kể đến như Amsterdam (Hà Lan), Lyon (Pháp), Stokholm (Thụy Điển),Copenhagen (Đan Mạch), Phần Lan, Luxembourg, Bỉ và Áo có những thành phố cómức độ thông minh khá cao Những kinh nghiệm của các nước EU trong việc cảithiện giao thông, tăng cường sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả là những bàihọc bổ ích đối với các quốc gia khác

Lấy ví dụ về Thủ đô Stokholm của Thụy Điển Thành phố này đã xử lý ùn tắcgiao thông trong thành phố rất hiệu quả Cụ thể, trên con đường dẫn vào trung tâmthành phố được lắp đặt 18 máy giám sát, sử dụng công nghệ RFID với các hệ thốngmáy camera và máy quét (scanner) để nhận dạng tự động tất cả các phương tiện Vớinhững thiết bị này, các phương tiện đi vào hoặc đi ra khỏi thành phố trong thời gian từ06h30 đến 18h30 các ngày trong tuần (trừ thứ 7 và Chủ nhật) đều phải đóng phí ùn tắcgiao thông, nhờ vậy, mức độ ùn tắc giao thông của thành phố đã giảm 25%, đồng thờilượng phát thải khí nhà kính giảm 40%

Một ví dụ khác là thành phố Copenhagen của Đan Mạch Thành phố Copenhagenđược biết đến như là một "thành phố xe đạp" đã đạt được những thành công trong việcphát triển giao thông xanh Để tạo thuận lợi cho người dân sử dụng phương tiện giaothông công cộng là đường sắt có mức độ phát thải CO2 thấp, thành phố đã thông quacông tác quy hoạch để đảm bảo khoảng cách tiếp cận giao thông đường sắt của người dân

từ nơi ở của họ chỉ trong khoảng 1km Để di chuyển quãng đường 1km đó đến ga đườngsắt, phương tiện chủ yếu là xe đạp Bên cạnh đó, thành phố đã thêm 3 tuyến đường dànhcho xe đạp và các trạm dịch vụ sửa xe dọc theo tuyến đường, đồng thời cung cấp các dịch

vụ nhận dạng RFID và định vị toàn cầu cho xe

đạp để lưu thông của người đi xe đạp không bị cản trở bởi hệ thống đèn tín hiệu giaothông.

Hoặc một ví dụ khác là Amsterdam - thủ đô của Hà Lan Thành phố này nằmtrên bờ sông Amstel và mang dáng dấp của một thành phố cổ châu Âu điểnhình.Amsterdam là một trong số ít các thành phố trên thế giới có xe đạp nhiều hơn dân

số Tương tự như ở Đan Mạch, đi xe đạp là một phần của lối sống cư dân đô thị tạiAmsterdam bởi thành phố đã xác định đây là bước quan trọng và hợp lý đối với việctạo ra một thành phố bền vững Nhiều dự án đã thiết lập trong 4 lĩnh vực khác nhau:không gian công cộng bền vững, giao thông bền vững, cuộc sống bền vững và làmviệc bền vững Một trong những dự án tốt nhất là dự án “Climate Street” (tạm dịch là

"Đường phố vì khí hậu") Trên các đường phố này, đã có nhiều công nghệ khác nhauđược ứng dụng sẽ được thử nghiệm để tạo ra các giải pháp bền vững Ví dụ như côngnghệ đo lường mức tiêu thụ năng lượng, đèn thông minh tự động mở tắt khi không cóngười, tích hợp chiếu sáng đường phố sử dụng bóng đèn tiết kiệm năng lượng,…Ngoài ra, Amsterdam rất quyết tâm trong đổi mới chính sách giao thông như nâng cấp

và mở rộng hệ thống xe lửa, xe điện, tàu điện ngầm và cơ sở hạ tầng xe đạp, chú trọngkhông gian công cộng, khuyến khích công trình xanh

7.1.2 Mỹ

Ngày 28/01/2009, ngay sau khi nhậm chức, Tổng thống Mỹ Barack Obama đã

có cuộc gặp gỡ với ông Sam Palmisano của IBM - Giám đốc điều hành khi đó của Tậpđoàn IBM Tại buổi gặp gỡ này, IBM đã chính thức đưa ra khái niệm "Hành tinhthông minh" và đề xuất với Chính phủ Mỹ một Dự án đầu tư xây dựng hạ tầng thôngtin thông minh thế hệ mới

Tháng 9/2009 IBM và thành phố Dubuque - Bang Iowa cùng đưa ra tuyên bố

sẽ xây dựng thành phố Dubuque trở thành một thành phố thông minh đầu tiên ở Mỹ

Bước triển khai đầu tiên của thành phố Dubuque trong quá trình xây dựngthành phố thông minh là lắp đặt đồng hồ nước sử dụng cảm biến lưu lượng cho tất cảcác hộ dân và các cửa hàng nhằm giảm thiểu sự sử dụng lãng phí và thất thoát nước.Đồng thời, thành phố xây dựng một trung tâm quản lý tổng hợp, tại đó tiến hành phântích dữ liệu theo thời gian thực, có thể tổng hợp số liệu và quản lý việc sử dụng nướccủa toàn thành phố

Một việc quan trọng hơn là thành phố Dubuque xuất bản các tài liệu tuyêntruyền cho các cá nhân và doanh nghiệp để họ nâng cao nhận thức về phát triển bềnvững và tăng cường trách nhiệm sử dụng năng lượng hiệu quả Để cải thiện năng lựcvận tải cũng như chất lượng phục vụ của hệ thống giao thông công cộng, thành phốDubuque hết sức chú trọng công tác quản lý và quy hoạch, đồng thời hợp tác với IBMtrong việc ứng dụng công nghệ nhận dạng tần 2 số sóng vô tuyến (RFID) để theo dõihoạt động của các tuyến xe buýt và sự di chuyển của hàng trăm hành khách tìnhnguyện tham gia Chương trình Các số liệu thu được sẽ được phân tích để xây dựngcác giải pháp quy hoạch giao thông tốt hơn và nâng cao hiệu quả của hệ thống giaothông công cộng.

Với mục tiêu xây dựng thành phố thông minh, Dubuque đã lập kế hoạch sửdụng công nghệ nối mạng để số hóa và kết nối các nguồn lực của thành phố (bao gồmcấp nước, cấp điện, khí đốt, giao thông, các dịch vụ công cộng ), tiến hành quản lý,phân tích và tích hợp dữ liệu để đưa ra sự đáp ứng một cách thông minh đối với cácnhu cầu của cộng đồng, giảm thiểu chi phí và tiêu hao năng lượng của thành phố,khiến cho Dubuque trở thành một thành phố đáng sống và có môi trường kinh doanhthuận lợi

7.1.3 Hàn Quốc

Từ năm 2003, chính phủ Hàn Quốc đã đề ra chiến lược phát triển “ U-Korea”,với hi vọng xây dựng Hàn Quốc trở thành một đất nước thông minh Chiến lược pháttriển này sử dụng hệ thống cảm biến không dây để thúc đẩy việc số hóa các tài nguyên,kết nối mạng, dễ sử dụng và thông minh, đã làm thay đổi đáng kể xã hội và sự pháttriển kinh tế của Hàn Quốc

Chiến lược này được thực hiện thông qua việc xây dựng chiến lược vĩ mô củaquốc gia “ U- city” Trong các thành phố “U-city”, CNTT có mặt trong tất cả các bộphận cấu thành của thành phố, để người dân có thể bất kỳ lúc nào, ở bất kỳ chỗ nào và

sử dụng bất kỳ thiết bị gì cũng có thể tiếp cận và sử dụng các dịch vụ đô thị Dựa trênChiến lược xây dựng “U-city”, tháng 6/2011, thủ đô Seoul của Hàn Quốc đã đưa ra kếhoạch “Seoul thông minh năm 2015” thể hiện tham vọng trở thành một thành phốthông minh tầm cỡ thế giới

Theo đó, từ năm 2012, người dân thành phố Seoul đã có thể tiếp cận các dịch

vụ hành chính cơ bản như cấp chứng nhận, trả tiền thuế, thanh toán hóa đơn thông

qua điện thoại di động Từ năm 2014, người dân có thể sử dụng điện thoại thông minh,máy tính bảng để tiếp cận 81 dịch vụ hành chính của thành phố Seoul.

7.1.4 Singapore

Nhiều thành phố trên thế giới đang tiến hành thử nghiệm công nghệ thôngminh, như Copenhagen đang thử nghiệm hàng loạt đèn đường thông minh trên diệnrộng nhằm tiết kiệm năng lượng Singapore đang làm „bảng điều khiển‟ cho cả nước ,

sử dụng dữ liệu thu thập theo thời gian thực nhằm cải tiến các dịch vụ quan trọng đangcung cấp cho công dân như chăm sóc sức khỏe, vận tải và các nguồn tài nguyên1

Nếu thành công, Singapore sẽ là nơi đầu tiên kết nối được toàn bộ cơ sở hạ tầng.Singapore đang thu thập dữ liệu trên diện rộng ở các hệ thống như vận chuyển, thậm chícòn biết các xe cá nhân đi tới đâu, thông qua các thiết bị lắp trên xe Thiết bị này cũngđồng thời dùng cho thanh toán phí cầu đường Đơn cử như cách cải thiện vấn đề giaothông và môi trường, Bộ Giao thông Singapore đang áp dụng những phương án thôngminh, dựa trên những dữ liệu thời gian thực Đảo quốc sư tử thực thi sáng kiến hộp kỹthuật trên mặt đất đặt tại các cột đèn đường hoặc điểm dừng xe buýt, kết nối với cácđường dây cáp quang Trong những chiếc hộp này, các bộ cảm biến có khả năng phát hiệnchất gây ô nhiễm không khí, dự báo mưa lớn hay ùn tắc giao thông Ngoài ra, các bộ cảmbiến này còn có thể báo cáo về tình trạng thùng rác đầy, kết hợp với hình ảnh chụp có thểphát hiện những người xả rác và nhắc nhở họ thu dọn

Họ đang cố gắng nghĩ cách sử dụng dữ liệu từ các nguồn khác nhau, phối hợp

để giải quyết những vấn đề lớn trong tương lai như mật độ đô thị và già hóa dân số

Ví dụ, dữ liệu vận chuyển có thể kết hợp với dữ liệu sức khỏe để xe tự lái có thể sớmđưa người già đến bác sĩ hoặc bệnh viện kịp thời

Bên cạnh đó, Singapore cho biết sự “giàu có” của họ được xây dựng trên cơ sởgiáo dục và bí mật của hệ thống giáo dục nước này lại nằm ở chất lượng giáo viên và chấtlượng giảng dạy Những sinh viên ưu tú nhất sắp ra trường được tuyển chọn vào đội ngũgiáo viên của đất nước, còn phương pháp giảng dạy của Singapore là không phân loại họcsinh Giáo viên sẽ chờ đợi các em học sinh yếu hơn nắm bắt được bài học trước khichuyển sang bài mới Nhờ đó, học sinh khá hơn càng có thời gian nắm vững kiến thức vàgiáo viên cũng cắt giảm được các lớp học thêm Phương pháp giảng dạy của Singaporehạn chế việc học thuộc lòng, thay vào đó tập trung vào kỹ năng giải

1 Theo Steve Leonard, Phó chủ tịch điều hành Infocomm Development Authority, cánh tay công nghệ nối dài của chính phủ Singapore

quyết vấn đề cho học sinh Giáo dục của Singapore không chỉ truyền thụ kiến thức, màquan trọng hơn là dạy cho các em học sinh cách sử dụng kiến thức mình học ra sao đểgặt hái thành công trong tương lai.

Hiện tại, Singapore đã mở 8.000 luồng dữ liệu chính phủ cho thế giới và mờigọi các startup từ mọi nơi nghĩ các giải pháp mới Singapore đang làm việc với 1 dự ánđược đặt tên E3A nhằm tìm kiếm cách thức giao tiếp trong tương lai: mọi vật và mọingười, bất kỳ nơi đâu trong mọi thời điểm Những dự án như vậy sẽ làm dấy lên nhiềucâu hỏi lớn về tính riêng tư Nếu mọi thứ bị theo dõi, ngay cả khi bạn lái xe riêng củamình đi đâu hay bệnh nhân đến gặp bác sĩ khi nào, nguy cơ rõ ràng nhất chính là thôngtin cá nhân bị lạm dụng Nhưng đó cũng là tiềm năng để quy hoạch đô thị tốt hơn và

có nhiều phát kiến mới

7.1.5 Estonia

Cách Singapore 10.000 km, quốc gia nhỏ bé Estonia với vỏn vẹn 1,3 triệu dân

đã âm thầm theo đuổi mục tiêu xây dựng cộng đồng am hiểu kỹ thuật bắt đầu từ việctriển khai dự án ProgeTiiger, đào tạo lập trình cho trẻ em từ 7 tuổi Ở quốc gia Balticnày, việc các em học sinh từ lớp ba đã bắt đầu ý tưởng kinh doanh của riêng mìnhkhông còn là điều xa lạ Hầu hết các em đều muốn thành lập một công ty trên mạng,bởi ở Estonia, công nghệ cao đã khiến mọi việc trở nên đơn giản hơn, nhanh hơn vàhiệu quả hơn rất nhiều

Bên cạnh con người, một Quốc gia thông minh cần tới không gian thông minh nơi mà người dân và doanh nghiệp được trao quyền truy cập vào nguồn dữ liệu.Người dân được quyền tham gia sâu vào những đóng góp trong những ý tưởng sángtạo và các giải pháp Muốn đạt được điều này cần phải xây dựng một chính phủ thôngminh, để có thể quản lý và ứng dụng công nghệ thông minh nhằm phục vụ tốt hơn nhucầu của công dân

-Tại Estonia, những công việc hành chính như bỏ phiếu hay khai thuế trực tuyếnđều có thể thực hiện qua hệ thống X-Road, một công cụ trực tuyến kết hợp nhiều kho

dữ liệu Thông qua X-Road, tất cả công dân Estonia bao gồm công dân bình thường,doanh nhân và quan chức đều được cấp quyền truy cập vào những dữ liệu họ cần choviệc kinh doanh, xin giấy phép, phê duyệt và các tài liệu khác Những thủ tục nàythường khiến các công dân ở những quốc gia khác mất vài ngày, vài tuần hoặc thậmchí cả tháng

Để đăng ký một công ty ở quốc gia nhỏ bé này chỉ mất 18 phút, không cần phảiđặt lịch hẹn với nhà chức trách và tất cả được thực hiện qua mạng Internet Bất kỳ aitrên thế giới cũng hoàn toàn có thể kinh doanh tại Estonia mà không cần băng qua biêngiới Estonia, bởi khá dễ dàng để thành lập một công ty ở quốc gia này nhờ dịch vụ cưtrú kỹ thuật số (e-residency) Một cư dân kỹ thuật số (e-resident) cũng có đầy đủquyền truy cập vào các dịch vụ công trực tuyến như các cư dân Estonia, bao gồm dịch

vụ ngân hàng điện tử và chuyển tiền từ xa, khai báo thuế trực tuyến, ký văn bản và xácminh các hợp đồng hay tài liệu trực tuyến

Những yếu tố này đã giúp Estonia trở thành môi trường lý tưởng cho nhữngngười muốn khởi nghiệp Startup tại Estonia không chỉ đông đảo về số lượng mà cònrất chất lượng Nhiều startup Estonia đã trở thành những công ty thành công, tiêu biểu

là Skype (được eBay mua lại vào năm 2005)

7.2 Bài học rút ra cho Việt Nam

Thế giới đang nói nhiều về việc làm thế nào để bắt kịp cuộc cách mạng côngnghiệp lần thứ tư với sự phát triển siêu tốc của CNTT và trí tuệ nhân tạo (AI), mangtính đột phá và xóa nhòa đi mọi ranh giới về không gian, đem lại những tiện ích to lớncho con người Trong cuộc đua này, những quốc gia làm chủ được tri thức, có khảnăng sáng tạo trên nền tảng công nghệ sẽ chiến thắng.Mọi ý tưởng đều có cơ hội hìnhthành và thử nghiệm

Khái niệm Quốc gia thông minh (smart nation) là một mô hình đất nước đòi hỏinhững nỗ lực làm việc tập thể của chính phủ, doanh nghiệp và người dân, nhằm xâydựng cuộc sống tốt hơn, tạo ra nhiều cơ hội hơn và hỗ trợ cộng đồng mạnh hơn thôngqua các giải pháp công nghệ cao Mô hình Quốc gia thông minh của Singapore cónhững điểm tương đồng với chính sách quản lý đất nước bằng công nghệ của Estonia

Theo đó, giao thông và môi trường, nhà ở, hiệu quả kinh doanh, y tế, và các dịch

vụ công là 5 lĩnh vực then chốt đối với toàn xã hội và từng người dân mà công nghệ số cóthể tham gia Mọi ý tưởng của người dân và doanh nghiệp đều có cơ hội hình thành vàthử nghiệm, khi chính phủ Quốc gia thông minh cam kết sẽ tạo điều kiện về hạ tầng vàchính sách Cốt lõi của một Quốc gia thông minh nằm ở con người thông minh CảSingapore lẫn Estonia đều nhìn nhận ra vấn đề then chốt này Singapore triển khai sángkiến này với triết lý cụ thể: “Thông minh không phải được đo bởi sự phát triển của côngnghệ, mà nằm ở việc xã hội sử dụng công nghệ để xử lý các vấn đề

cũng như thách thức đang gặp phải Người dân phải là trung tâm của Quốc gia thôngminh, chứ không phải công nghệ” Và quả thực, Singapore và Estonia đều được đánhgiá là quốc gia có học sinh phổ thông thông minh nhất thế giới2 Cụ thể, tại Bảng xếphạng ở lĩnh vực khoa học và toán học, Singapore đều đứng đầu Trong khi đó, Estoniađứng vị trí thứ ba ở lĩnh vực khoa học và vị trí thứ 22 ở lĩnh vực toán học.

Nhìn vào những thành công của chiến lược Quốc gia thông minh mà Mỹ, Đức,

Hà Lan, Thụy Điển, Hàn Quốc, Singapore và Estonia đang triển khai, có thể nói ViệtNam của chúng ta có cơ sở làm được, nhưng quá trình ấy cần được định hướng cụ thể

và không thể diễn ra trong một sớm một chiều

Có cơ sở để nói vậy khi Việt Nam cũng sở hữu một thế hệ tương lai thôngminh Cũng ở hệ thống đánh giá Pisa của Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế(OECD), Việt Nam đứng thứ 8 trong lĩnh vực khoa học và thứ 22 ở lĩnh vực toán học,đứng trên học sinh tới từ các cường quốc giáo dục như Anh hay Mỹ Tuy bảng xếphạng này không thể đánh giá chính xác 100% cũng như dự đoán được tương lai pháttriển của học sinh các quốc gia góp mặt, nhưng ở một khía cạnh nào đó, nó cũng phầnnào cho thấy khả năng và tiềm năng phát triển của học sinh Việt Nam

Quan trọng hơn, sau Đại hội Đảng toàn quốc lần thứ XII, với phương châm hànhđộng, kiến tạo, lấy người dân và doanh nghiệp làm trọng tâm phát triển, phù hợp với xuthế phát triển của thế giới, Việt Nam đang cho thấy những bước đi thành công đầu tiêntrên con đường trở thành “Quốc gia khởi nghiệp” và hoàn toàn có thể vươn tới mục tiêu

“Quốc gia thông minh” nếu như Chính phủ coi đây là định hướng phát triển

Ngoài ra, các doanh nghiệp Việt Nam đã đón đầu được xu hướng Internet kếtnối vạn vật Từ cách đây vài năm, Tập đoàn Bkav đã nghiên cứu phát triển giải phápnhà thông minh (smart home) với các thiết bị và phần mềm điều khiển ngôi nhà quaInternet Hay như Tập đoàn FPT đang cung cấp giải pháp bệnh viện thông minh tạiSingapore Theo đó, bệnh nhân tại bệnh viện có thể đeo một thiết bị thông minh.Thông qua kết nối Internet của thiết bị này và cảm biến tích hợp đo chỉ số sức khỏe,bác sĩ có thể theo dõi tình trạng sức khỏe của bệnh nhân liên tục trong ngày

Việt Nam có thể bắt đầu từ những mục tiêu vừa sức Nhìn nhận được những tiềmnăng phát triển nhưng cũng không có nghĩa Việt Nam đã đủ năng lực để trở thành một

“Quốc gia thông minh” đúng nghĩa trong một khoảng thời gian ngắn Xét về quy

2Theo hệ thống đánh giá Pisa của Tổ chức Hợp tác và Phát triển kinh tế (OECD) công bố năm 2016

mô diện tích và cơ cấu dân số, Việt Nam lớn hơn Singapore và Estonia rất nhiều lần.Việc quản lý, xây dựng kế hoạch và nhất là đồng bộ cơ sở hạ tầng phục vụ chiến lượcQuốc gia thông minh ở những đất nước nhỏ bé, xét trên nhiều khía cạnh, có phần dễdàng thực hiện hơn các quốc gia có lãnh thổ rộng lớn và đông dân Tuy vậy, Việt Nam

có thể bắt đầu với những mục tiêu vừa phải hơn như triển khai mô hình căn hộ thôngminh, bệnh viện thông minh ở diện rộng hay biến Hà Nội, TP Hồ Chí Minh thànhnhững đô thị thông minh

Bên cạnh quy mô triển khai, nếu như ý tưởng Quốc gia thông minh đi vào thực

tế ở Việt Nam, rõ ràng, chất lượng kết nối Internet của nước ta là chưa đủ để đáp ứngtham vọng này Nhìn sang Hàn Quốc, Singapore và Estonia, đây là 3 trong số nhữngnước trong khu vực có tốc độ đường truyền băng thông rộng nhanh nhất thế giới ỞEstonia, với diện tích đất nước khoảng 45.000 km2, theo thống kê công bố năm 2011,

có 2.500 điểm truy cập Internet không dây miễn phí trải dài trên khắp đất nước Mạng4G được triển khai bao phủ 95% diện tích quốc gia từ năm 2013 Trong khi đó, chấtlượng kết nối Internet của Việt Nam chỉ đứng thứ 102 thế giới3 Theo các chuyên gia,việc chậm trễ trong triển khai 4G và đầu tư các tuyến cáp quang biển là lý do ViệtNam bị đánh giá thấp

Ngoài ra, nếu theo đuổi tham vọng xây dựng Quốc gia thông minh, kết nối vạn vậtqua Internet, an ninh mạng cũng là một nội dung quan trọng, trong bối cảnh số lượngnhững cuộc chiến tranh mạng đang có xu hướng tăng cao thời gian gần đây Ngày10/10/2016, Singapore công bố Chiến lược quốc gia về an ninh mạng nhằm đảm bảoSingapore sẽ ít bị tổn thương nhất bởi các cuộc tấn công mạng Hay như Estonia cũng đã

đề ra những phương án dự phòng “Nếu có chuyện gì xảy ra ở Estonia, ví dụ hệ thống củaChính phủ bị sập, Chính phủ của chúng tôi vẫn có thể hoạt động bình thường vì hệ thống

và dữ liệu của chúng tôi đã được lưu trữ dự phòng ở nước ngoài”4

Với Việt Nam và các nước đang phát triển khác, bài học của các quốc gia đứngđầu trong lĩnh vực công nghệ, đặc biệt là mô hình Quốc gia thông minh, sẽ giúp ích rấtnhiều khi chúng ta bước vào cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư Và điều quantrọng có thể rút ra được ngay là chúng ta cần tập trung vào con người với tinh thầnsáng tạo, sự thích nghi và tri thức để phát triển

3 Theo đánh giá của Hiệp hội Viễn thông Quốc tế (ITU)

4 Theo ông Siim Sikkut - kiến trúc sư trưởng của mô hình Chính phủ điện tử Estonia

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VỀ MẠNG LƯỚI VẠN VẬT KẾT NỐI INTERNET

1.1 CUỘC CÁCH MẠNG INTERNET VÀ NGÀNH CÔNG NGHIỆP 4.0

“Cuộc cách mạng” ở đây dùng để chỉ một sự thay đổi mang tính đột biến vàtriệt để Nhiều cuộc cách mạng đã diễn ra trong suốt lịch sử thế giới khi các công nghệmới và phương pháp mới nhận thức thế giới tạo ra một sự thay đổi sâu sắc trong các

hệ thống kinh tế và kết cấu xã hội

Cuộc cách mạng công nghiệp đầu tiên trải dài từ năm 1760 đến khoảng năm

1840, được bắt đầu bằng việc xây dựng các tuyến đường sắt và phát minh ra động cơhơi nước, mở ra một kỷ nguyên mới trong lịch sử nhân loại – kỷ nguyên sản xuất cơkhí

Tiếp theo, Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 2 được bắt đầu vào cuối thế kỷ

19 và đầu thế kỷ 20, với sản xuất hàng loạt, được thúc đẩy bởi sự ra đời của điện vàdây chuyền lắp ráp

Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 3 bắt đầu vào những năm thập niên 1960

và thường được gọi là cuộc cách mạng máy tính hay cách mạng số bởi vì nó đượcxúc tác bởi sự phát triển của chất bán dẫn, siêu máy tính (thập niên 1960), máy tính cánhân (thập niên 1970 và 1980) và Internet (thập niên 1990)

Ngày nay chúng ta đang ở giai đoạn đầu của Cuộc cách mạng công nghiệp lầnthứ 4 FIR (Four Industry Revolution) đã bắt đầu vào thời điểm chuyển giao sang thế

kỷ này và xây dựng dựa trên cuộc cách mạng số, đặc trưng bởi Internet ngày càng phổbiến và di động, bởi các cảm biến nhỏ và mạnh mẽ hơn với giá thành rẻ hơn, bởi trí tuệnhân tạo và “máy tính học” Các công nghệ số với phần cứng máy tính, phần mềm và

hệ thống mạng đang trở nên ngày càng phức tạp hơn, được tích hợp nhiều hơn và vìvậy đang làm biến đổi xã hội và nền kinh tế toàn cầu

Hình 1.1: Bốn cuộc cách mạng công nghiệp

Nguồn: www.bcmcom.comCuộc cách mạng công nghiệp lần thứ 4 sẽ tạo ra các lợi ích hết sức to lớn.Người tiêu dùng dường như được hưởng lợi nhiều nhất từ cuộc cách mạng côngnghệ này Gọi taxi, đặt vé máy bay, mua một sản phẩm, thực hiện thanh toán, nghenhạc hay xem phim đều có thể được thực hiện từ xa Chỉ đơn giản với một thiết bịnhư một máy tính bảng, chúng ta có thể đọc sách, lướt web và thông tin liên lạc, sởhữu khả năng xử lý tương đương với 5.000 máy tính để bàn của 30 năm trước, với chiphí lưu trữ thông tin gần như bằng không (ngày nay lưu trữ 1GB có chi phí trung bình

ít hơn 0,03 USD một năm, so với hơn 10.000 USD thời điểm cách đây 20 năm)

Các xu thế lớn của công nghệ có thể được chia thành 3 nhóm: vật lý, kỹ thuật

số và sinh học Cả ba đều liên quan chặt chẽ với nhau và với các công nghệ khác đểđem lại lợi ích cho nhau dựa vào những khám phá và tiến bộ của từng nhóm

- Nhóm 1: Vật lý: Có bốn đại diện chính của xu hướng lớn về phát triển công

+ Robot cao cấp: được lấy cảm hứng từ các cấu trúc sinh học phức tạp (mở rộng của quá trình mô phỏng sinh học)

+ Vật liệu mới: Về tổng thể, chúng nhẹ hơn, bền hơn, có thể tái chế và dễ thíchứng Hiện nay có các ứng dụng cho các vật liệu thông minh tự phục hồi hoặc tự làm sạch,các kim loại có khả năng khôi phục lại hình dạng ban đầu.

giữa ứng dụng vật lý và ứng dụng kỹ thuật số tạo ra Internet của vạn vật Nhận dạng vô

tuyến (RFID), cảm biến (sensor) có dây và không dây, in 3D, điện toán đám

mây(cloud computing), các robot có kết nối, phần mềm có khả năng tự kết nối và tương tác qua mạng, phân tích dữ liệu lớn (big data) là các công nghệ nền tảng của thời kỳ Internet vạn vật(Internet of things – IoT) Các giải pháp thế giới kết nối (connected world) thông minh và Internet vạn vật đang và sẽ ngày càng chi phối và

thay đổi mạnh mẽ mọi lĩnh vực điều hành, quản trị quốc gia, trong mọi ngành của nềnkinh tế và trong cuôc ̣ sống Nói một cách khác, IoT sẽ tạo ra nhiều cơ hội mới, các mô

hình kinh doanh và giải pháp sáng tạo mới trong tương lai (hình 1.2).

Hình 1.2 Các mô hình kinh doanh và giải pháp sáng tạo mới trong tương lai

Nguồn: Thời Báo Kinh Tế Sài GònĐối với người tiêu dùng, nhiều thiết bị, ứng dụng và dịch vụ cải tiến thông

minh sẽ làm tăng tiện nghi và an toàn trong cuộc sống như ô tô lái tự động, nhà thôngminh, thành phố thông minh với hệ thống điều hành giao thông và bãi đậu xe thông minh,

hệ thống thông tin thông minh hay các giải pháp cảnh báo và chống ngập lụt có kết hợpđiều chỉnh tự động, các biện pháp phát hiện nguy cơ và cảnh báo về an ninh do sử dụngcamera và phân tích dữ liệu kết nối thông minh cùng hàng loạt ứng dụng khác

đáp ứng nhu cầu trong giao dịch, y tế, giải trí… Song song đó, một số ứng dụng, dịch

vụ và mô hình kinh doanh hay ngành nghề không còn phù hợp sẽ bị loại bỏ với tốc độnhanh hơn trước đây

Hình 1.3: Tổng quan về cách mạng công nghiệp 4.0

Nguồn: Thời Báo Kinh Tế Sài GònMột trong những thay đổi quan trọng bậc nhất trong thời kỳ IoT là Industry 4.0

– cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư (1) Industry 4.0 đang và sẽ tạo những tác độngquan trọng vào nền kinh tế của tất cả các nước và trên toàn cầu Với Industry 4.0,

các thiết bị và một phần hay toàn thể dây chuyền sản xuất ở một nhà máy tại một địađiểm hay nhiều địa điểm trên toàn cầu của một hay nhiều công ty được kết nối vớinhau thông qua các cảm biến được kết nối với Internet Bên cạnh đó, mỗi món hàngtrong sản xuất sẽ có một địa chỉ để được nhận dạng, kết nối với máy móc và dâychuyền sản xuất thông qua Internet Do đó, máy móc, thiết bị sản xuất, hàng hóa đangđược sản xuất và những người làm việc (công nhân, kỹ thuật viên và quản lý) sẽ đượckết nối và liên tục tương tác để tự kiểm tra và tự điều chỉnh nhằm liên tục nâng cao

hiệu quả, tăng năng suất và chất lượng trong sản xuất (hình 1.3) Các thông tin nêu

trên sẽ được liên tục cập nhật, lưu trữ và phân tích

Với ứng dụng Industry 4.0, các đơn hàng và hàng hóa có khả năng tự xếp đặtđịa điểm, quy trình và thời gian sản xuất để tối ưu hóa giá thành, chất lượng và thờiđiểm cũng như phương thức giao hàng đến người đặt hàng Mặt khác, các dữ liệu sẽ

là thông tin đầu vào quan trọng cho việc nghiên cứu phát triển các dòng sản phẩm mới

với các thiết kế và nguyên liệu cũng như quy trình sản xuất mới phù hợp với cácmong muốn ngày càng đa dạng và thay đổi nhanh chóng của khách hàng về nhu cầu sửdụng, kỹ thuật, mẫu mã, chất lượng, thời gian giao hàng và giá tiền.

thể bằng cách sửa lại DNA Đặt những vấn đề đạo đức qua một bên, sinh học tổng hợp sẽphát triển hơn nữa, những tiến bộ này sẽ không chỉ tác động sâu và ngay tức thì về y học

mà còn về nông nghiệp và sản xuất nhiên liệu sinh học

đàn Kinh tế Thế giới công bố tháng 9 năm 2015 đã xác định 21 sản phẩm công nghệ sẽđịnh hình tương lai kỹ thuật số và thế giới siêu kết nối:

- 10% dân số mặc quần áo kết nối với internet

- 90% dân số có thể lưu trữ dữ liệu không giới hạn, miễn phí (kèm quảng cáo)

- 1 nghìn tỷ cảm biến kết nối với internet

- 10% mắt kính kết nối với internet

- 80% người dân hiện diện số trên internet

- Chiếc ô-tô đầu tiên được sản xuất hoàn toàn bằng công nghệ in 3D

- Chính phủ đầu tiên thay thế điều tra dân số bằng các nguồn dữ liệu lớn

- Chiếc điện thoại di động cấy ghép vào người đầu tiên được thương mại hóa

- 5% sản phẩm tiêu dùng được sản xuất bằng công nghệ in 3D

- 90% dân số dùng điện thoại thông minh

- 90% dân số thường xuyên truy cập internet

- 10% xe chạy trên đường là xe không người lái

- Cấy ghép đầu tiên gan làm bằng công nghệ in 3D

- 30% việc kiểm toán ở công ty được thực hiện bằng trí tuệ nhân tạo

- Lần đầu tiên chính phủ thu thuế qua một blockchain5

- Hơn 50% lượng truy cập internet ở nhà liên quan đến các thiết bị dân dụng

5Blockchain, thường được mô tả như là một “đầu mối phân phối”, là một giao thức an toàn trong đó một mạng các máy tính cùng nhau xác thực một giao dịch trước khi được lưu trữ và chấp thuận Công nghệ làm cơ sở cho blockchain tạo ra sự tin tưởng bằng cách cho phép những người không biết nhau (về căn bản không thể tintưởng) cộng tác với nhau mà không cần phải thông qua một nhà chức trách trung tâm trung lập – nghĩa là một người ủy thác hoặc đầu mối trung tâm Về bản chất, blockchain là giao thức có khả năng chia sẻ, lập trình, mã hóa an toàn do đó trở nên đáng tin cậy bởi không có bất kì người dùng nào có thể điều khiển được và có thể được kiểm tra bởi tất cả mọi người.

- Những chuyến đi du lịch hay công tác thực hiện qua các phương tiện chia sẻ

nhiều so với các phương tiện cá nhân

- Thành phố đầu tiên với hơn 50.000 người không có đèn giao thông

- 10% tổng sản phẩm nội địa toàn cầu được lưu trữ trên blockchain

- Máy trí tuệ nhân tạo đầu tiên được sử dụng cho một hội đồng quản trị công ty

Dù chưa thể dự đoán hết các khả năng biến đổi nhưng viễn cảnh của Industry

4.0 sẽ có những thay đổi nhanh chóng, sâu rộng trong toàn bộ chuỗi giá trị từ nghiêncứu, phát triển đến sản xuất, logistics đến dịch vụ khách hàng Người lao động tại cácnhà máy trong thời kỳ Industry 4.0 sẽ có những việc làm mới với các yêu cầu khác vàtrong một môi trường làm việc hay cách tổ chức không còn giống như hiện nay

Và như thế, một số ngành nghề sẽ được thay đổi về chương trình đào tạo hoặc

sẽ được thay thế do thay đổi của phân công sản xuất tại từng công ty, từng quốc gia,khu vực và toàn cầu

1.2 KHÁI NIỆM VÀ ĐẶC ĐIỂM CỦA INTERNET VẠN VẬT

1.2.1 Khái niệm

Khái niệm Internet vạn vật (Internet of Things) được đưa ra vào năm 1999 bởiKevin Ashton6, nhằm để chỉ các đối tượng có thể được nhận biết cũng như sự tồn tạicủa chúng Ông nhìn nhận được tiềm năng của xu hướng này, lúc mà các rào cản giớihạn Internet, khoa học công nghệ dần được khai phá

Theo Wikipedia:Internet of Things (IoT) là một kịch bản của thế giới, khi mà

mỗi đồ vật, mỗi con người được cung cấp một định danh của riêng mình, và tất cả cókhả năng truyền tải, trao đổi thông tin, dữ liệu qua một mạng duy nhất mà không cầnđến sự tương tác trực tiếp giữa người với người, hay người với máy tính IoT đã pháttriển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi cơ điện tử và Internet.Theo

đó, ta có thể hiểu IoT là mọi vật đều có thể kết nối với nhau qua Internet, người dùng

có thể kiểm soát đồ vật của mình qua một thiết bị thông minh như máy tính, máy tínhbảng hay điện thoại thông minh

Theo howstuffworks.com, Internet of things hay còn đươc ̣ biết đến với cái tên

Internet of Everything (IoE), là tập hợp của tất cả các thiết bị có thể kết nối với các trang web, cho phép thu thâp ̣, gửi vàxử lýthông tin ởmô i trường xung quanh chúng

6 Kevin Ashton là một nhà khoa học đã sáng lập ra Trung tâm Auto-ID ở đại học MIT, nơi thiết lập các quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) cũng như một

số loại cảm biến khác.

Các thiết bị này được tích hợp với các bộ cảm biến , bô ̣xử lýcủa máy tinh́ vànhững phần mềm cóthểtương tác với nhau Các nhà khoa học gọi chúng là những thiết bị

“đươc ̣ kết nối” hay những thiết bi “thông ̣ minh” Dữliêụ từ những thiết bi thông ̣ minh

đươc ̣ truyền tới các thiết bi khạ́c taọ thành môṭquátrinh̀ đươc ̣ goịlàM 2M machine)

(machine-to-1.2.2 Đặc điểm của Internet vạn vật

Internet vạn vật có những đặc điểm cơ bản sau:

– Tính kết nối liên thông (interconnectivity): với IoT, bất cứ điều gì cũng có thểkết nối với nhau thông qua mạng lưới thông tin và cơ sở hạ tầng liên lạc tổng thể

– Những dịch vụ liên quan đến “Things”: hệ thống IoT có khả năng cung cấpcác dịch vụ liên quan đến “Things”, chẳng hạn như bảo vệ sự riêng tư và nhất quángiữa Physical Thing và Virtual Thing Để cung cấp được dịch vụ này, cả công nghệphần cứng và phần mềm sẽ phải thay đổi

– Tính không đồng nhất: các thiết bị trong IoT là không đồng nhất vì nó cóphần cứng và mạng khác nhau Các thiết bị giữa các mạng có thể tương tác với nhaunhờ vào sự liên kết

– Thay đổi linh hoạt: tình trạng của các thiết bị tự động thay đổi, ví dụ, ngủ vàthức dậy, kết nối hoặc bị ngắt, vị trí thiết bị, tốc độ và số lượng thiết bị có thể tự độngthay đổi

– Quy mô lớn: Sẽ có một lượng rất lớn các thiết bị được quản lý và giao tiếp với nhau Số lượng này lớn hơn nhiều số lượng máy tính kết nối Internet hiện nay

1.3 SỰ PHÁT TRIỂN CỦA INTERNET VẠN VẬT

1.3.1 Tiềm năng phát triển của Internet vạn vật trên thế giới

Khái niệm internet kết nối vạn vật lần đầu tiên xuất hiện vào năm 1999 Nhưngphải hơn 10 năm sau, thế giới mới nhận thấy ảnh hưởng ngày càng sâu, rộng của xuhướng này Sau hội nghị thế giới về CNTT lần thứ 4 diễn ra tại Pháp năm 2014, chủ

đề Internet vạn vật mới thực sự phổ biến trên thế giới Và khibắt đầu ra mắt các dịch

vụ vào năm 2010, doanh thu toàn cầu củaInternet of Things đã đạt được hơn 7,4 tỷ đô

la, với hơn 887 giao dịch Đa dạng các lĩnh vực từ tự động, chăm sóc sức khoẻ, đếnbảo hiểm và ngành công nghiệp nặng, IoT đã và đang biến đổi toàn bộ các ngành côngnghiệp trên toàn cầu

Theo IDC, tính đến hết năm 2016, cả thế giới đã có 28,4 tỷ thiết bị bao gồmmáy vi tính, máy có dây và truyền thông qua Internet, thiết bị cảm biến theo dõi, giámsát hoặc cung cấp dữ liệu cho những thứ có liên quan.Trong đó, khách hàng cá nhânchiếm phần lớn (60%) thiết bị kết nối IoT, phần còn lại thuộc về khách hàng doanhnghiệp Điều này cho thấy người dùng cá nhân có nhu cầu rất cao trong việc sử dụngcông nghệ để nâng cao chất lượng cuộc sống Dự báo đến năm 2020, con số này sẽtăng lên gần gấp đôi, có 4 tỷ người kết nối với nhau, doanh thu đạt 4.000 tỷ USD, cóhơn 25 triệu ứng dụng, hơn 25 tỷ hệ thống nhúng và hệ thống thông minh, 50.000 tỷGigabytes dữ liệu.

Hình 1.4 Doanh thu của IoT tới 2020 (dự kiến)

Nguồn : IDC

Hình 1.5 Số lượng thiết bị kết nối toàn cầu từ năm 2002 đến 2020

Nguồn: http://cerasis.com/

Hình 1.6 Xu hướng IoT giai đoạn 2017 -2025

Nguồn: IoT.telefonica.comKhi phát triển IoT, có thể nói chi phí là rào cản lớn nhất bởi lẽ cách duy nhất đểcác thiết bị IoT có thể giao tiếp với nhau là khi có một động lực kinh tế đủ mạnh khiếncác nhà sản xuất đồng ý chia sẻ quyền điều khiển cũng như dữ liệu mà các thiết bị mà

họ thu thập được

Thống kê mới đây của Gartner cho thấy cả khách hàng cá nhân và doanh nghiệpngày càng mạnh tay chi tiền để sử dụng dịch vụ này.Cụ thể, họ sẵn sàng bỏ ra 939 tỷUSD để kết nối 3,8 tỷ thiết bị vào mạng IoT vào năm 2014 Số tiền này tăng lên thành1.183 tỷ $ vào tháng 11/2015, dự báo 1.414 vào năm 2016 và 3010 vào năm 2020

Bảng 1.1 Thống kê chi phí mà khách hàng đã bỏ ra để hòa mạng IoT vào năm

2014, 11/2015 và dự báo 2016, 2020

Nguồn: Gartner (November, 2015)

1.3.2 Các nhà cung cấp dịch vụ IoT trên thế giới

Theo dữ liệu CB Insights, tính đến 15/12/2015, đã có khoảng 100 doanh nghiệpkinh doanh IoT bao gồm phát triển các bộ cảm biến, thiết bị đeo bám, cơ sở hạ tầngIoT, máy bay không người lái, nền tảng dữ liệu, cũng như các vật dụng gia đình

Hình 1.7 Các nhà cung cấp dịch vụ IoT trên thế giới

https://www.cbinsights.com

Thiết bị có thể đeo được (Wearable device): Một loại thiết bị có thể đeo ở cổ

tay, gắn vào cơ thể và đầu Hầu hết các công ty trong nhóm này đều là các nhà sảnxuất dụng cụ thể dục và đồng hồ thông minh Các sản phẩm khác trong lĩnh vực nàybao gồm các sản phẩm đặc biệt cho trẻ sơ sinh, ví dụ như máy báo khóc của Owlet vàSproutling, trang phục thông minh của Lumo và OMsignal, cũng như các cảm biếnsinh trắc học tiên tiến có thể treo trên đầu của Thync

Thiết bị kết nối trong nhà (Connect Home): bao gồm các thiết bị hàng ngày

như khóa cửa của August và Lockitron, hệ thống chuông của Ring

Cơ sở hạ tầng và cảm biến (Infrastructure and Sensor): Các công ty trong

nhóm này đang xây dựng mạng lưới và phát triển các cảm biến vật lý MCube vàValencell là các nhà phát triển cảm biến, Ineda Systems tạo ra các hệ thống trên chip(systems-on-a-chip - SoC) Jasper và Arrayent cung cấp các nền tảng dựa trên đámmây để lưu trữ và khai thác dữ liệu từ các mạng kết nối

Chăm sóc sức khỏe: các doanh nghiệp IoT khởi nghiệp trong lĩnh vực chăm

sóc sức khoẻ từ công nghệ thân thiện với người tiêu dùng ví dụ như nhiệt kế thôngminh của Kinsa hay màn hình bệnh nhân có thể tháo lắp được của Quanttus

Mạng lưới điện thông minh (Smart Utilities & Smart): Khởi động trong khu

vực này là công nghệ cho phép sử dụng nước và điện hiệu quả hơn Ví dụ như Rachio

và Banyan Water, tạo ra các hệ thống cho việc sử dụng nước và thủy lợi Enlighted sửdụng kết nối phần cứng để tối ưu hóa điện giúp sưởi ấm, thông gió và điều hòa khôngkhí, cái này còn gọi là công nghệ HVAC (heating, ventilation, and air conditioning)

Ngành công nghiệp IoT (Industrial IoT): công nghiệp IoT nhằm tạo ra các

mạng lưới được thiết kế riêng cho các ngành công nghiệp nặng như sản xuất, hậu cần,khai thác mỏ, và nông nghiệp Ví dụ Tachyus và GroundMetrics làm các hệ thống cảmbiến cho ngành công nghiệp dầu khí Tương tự, Worldsensing và Eigen Innovationscung cấp các giải pháp dữ liệu phù hợp với ngành công nghiệp nặng

Thiết bịkhông người lái: máy bay không người lái của DJI Innovations, 3D

Robotics, và Yuneec Ô tô không người lái của Zubie và API

Bán lẻ: Estimote và Cloudtags sử dụng cảm biến và ứng dụng trên thiết bị di

động để mang đến những trải nghiệm mua sắm tương tác tốt hơn MomentumMachines phát triển các robot tự động hóa trong sản xuất thực phẩm

1.4 CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN CỦA MẠNG INTERNET VẠN VẬT

Theo Kevin Ashton, điểm quan trọng của IoT là các đối tượng phải được nhậnbiết và định dạng Nếu mọi đối tượng, kể cả con người, được "đánh dấu" để phân biệtbản thân đối tượng nó với những thứ xung quanh thì chúng ta có thể quản lý được nóthông qua máy tính Việc đánh dấu (tagging) có thể được thực hiện thông qua nhiềucông nghệ, chẳng hạn như RFID, NFC, mã vạch, mã QR, watermark kĩ thuật

số Việc kết nối thì có thể thực hiện qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại

- RFID [Radio Frequency Code] tags và EPC [Electronic Product Code]

- NFC [Near Field Communication]: được sử dụng cho phép tương tác hai chiều giữa các thiết bị điện tử

- Bluetooth LE: Được sử dụng khi các thiết bị giao tiếp ở khoảng cách ngắn Vídụđiều khiển máy lạnh, TV, đèn, máy giặt….Nguyên tắc hoạt động là nhờ phần mềmđược cài trên di động, được ví như đầu não trung tâm, ra lệnh thông qua sóng

bluetooth trong phạm vi hữu dụng

- Z-Wave: Đây là công nghệ giao tiếp RF năng lượng thấp Nó chủ yếu sử dụngtrong thiết bị tự động trong nhà, điều khiển đèn…

- WiFi: Đây là công nghệ được sử dụng phổ biến trong IoT giúp truyền dữ liệu

- Phần mềm có khả năng tự kết nối và tương tác qua mạng

- Phân tích dữ liệu lớn (Big Data)

Ngoài những kĩ thuật nói trên, nếu nhìn từ thế giới web, chúng ta có thể sử dụngcác địa chỉ độc nhất để xác định từng vật, chẳng hạn như địa chỉ IP Mỗi thiết bị sẽ cómột IP riêng biệt không nhầm lẫn Sự xuất hiện của IPv6 với không gian địa chỉ cực kìrộng lớn sẽ giúp mọi thứ có thể dễ dàng kết nối vào Internet cũng như kết nối vớinhau

Các thiết bi trong ̣ IoT đươc ̣ tich́ hơp ̣ với các bô ̣cảm biến , bô ̣xử lýcủa máy tinh́ và những phần mềm có khả năng tương tác với nhau Dữliêụ từ thiết bi nàỵ truyền tới các thiết bị khác tạo thành một quá trình là M 2M (machine-to-machine)

Hình 1.8 Mô hình hoạt động của M2M

Ban đầu, các chuyên gia sẽ tương tác với các tiêṇ ich́ đểcài đăṭnhững thiết bi ̣ IoT, cung cấp cho các thiết bi đọ́những hướng dâñ , cách lấy dữ liệu Các thiết bị sẽ tựhoạt động trong hầu hết các khâu mà không cần tới sự can thiệp của con người Chẳng hạn một thiết bị thu thập dữ liệu về thời tiết , các chuyên gia sẽ cài đặt để chúng tự cập nhâṭđươc ̣ nhiêṭđô,̣ đô ̣ẩm, áp suất,… màngười dùng không phải thực hiện bất cứ một thao tác nào khác Người dùng chỉcần bâṭđiêṇ thoaị , ấn vào icon là các thông số về thời tiết se ̃hiêṇ ngay ra màn hinh̀

Về cơ bản, M2M kết nối tất cả các loại thiết bị và máy móc trên hệ thốngmạng, từ đó chúng có thể giao tiếp với nhau thông qua máy chủ trung tâm hoặc dựatrên đám mây doanh nghiệp sử hữu Kết cấu của giao tiếp này là các hệ thống hoặctrạng thái môi trường xung quanh có khả năng trao đổi, truyền tải dữ liệu đến cơ sở hạtầng kết nối Internet, tạo ra hiệu quả về thu thập dữ liệu, thay đổi phương thức làmviệc, từ đó có thể tiết kiệm chi phí

Bất cứ vật thể nào bạn cũng có thể tích hợp hay gắn cảm biến kết nối, từ xehơi, đèn đường cho đến tivi, tủ lạnh và biến tất cả trở thành một “sự vật” trong Internet

of Things Tất cả thông tin dữ liệu mà cảm biến kết nối có thể thu thập/truyền là vị trí,

độ cao, tốc độ, nhiệt độ, ánh sáng, chuyển động, độ ẩm, lượng đường trong máu chođến chất lượng không khí, độ ẩm của đất…

Trong dòng chảy của Internet of Things thì M2M được xem là hệ thống đườngống dẫn thông tin đi khắp mọi nơi Trong mạng lưới M2M thì không có một tiêu chuẩncông nghệ kết nối cụ thể nào, tất cả thiết bị có thể sử dụng bất cứ công nghệ kết nối nào

mà nó có Các thiết bị trên M2M hoạt động và làm việc trong cùng một phương thức kếtnối Một số thiết bị M2M kết nối thông qua mạng di động, một số thông qua

Wi–Fi hoặc thông qua công nghệ kết nối khác Phương thức này đơn giản chỉ là cácthiết bị điện tử giao tiếp với nhau thông qua một phương tiện không dây để nắm bắtcác hoạt động, sự kiện nhờ hệ thống mạng Phương thức truyền thông này không cần

có sự can thiệp của con người và có thể thông qua bất kỳ công nghệ kết nối không dâynào đang được phát triển Có nhiều phương thức truyền dữ liệu tầm ngắn như: côngnghệ không dây có sẵn, bao gồm: RFID, NFC , Wi-Fi, Bluetooth, XBee , Zigbee, Z-Wave và hệ thống không dây M-Bus Ngoài ra còn có các mạng cố định như Ethernet,HomePlug, HomePNA , HomeGrid / G.hn và LonWorks

Đối với khả năng truyền dữ liệu tầm xa, hoặc diện rộng thì có mạng lưới diđộng sử dụng các công nghê vệ tinh và GSM, GPRS, 3G, LTE hay WiMAX Ngoài racác kết nối không dây khác như SIGFOX-ultra-narrowband và NeulNET - TV white-space cũng đang nổi lên để thiết kế đặc biệt dành riêng cho M2M Một số nền tảngnhư WaspMote Libelium, có thể được cấu hình để phù hợp với nhiều lựa chọn kết nốitầm ngắn và diện rộng cũng dần phát triển nhờ vào ứng dụng cho M2M

Tính di động trong hệ thống M2M là rất quan trọng bởi nó cho khả năng thuthập dữ liệu, lưu trữ và truyền tải một cách nhanh chóng Wi-Fi và các công nghệ kháccũng thường được sử dụng bên trong các tòa nhà công nghệ, mạng sử dụng dây cũng

có thể hữu ích với thiết bị cố định khi cho phép truyền dữ liệu liên tục

Hình 1.9 Lộ trình phát triển của IoT

(Nguồn: https://vi.wikipedia.org/ )