Ứng dụng Blockchain: Internet vạn vật (IoT)

1. Internet vạn vật là gì?

Kể từ những ngày đầu của cuộc cách mạng kỹ thuật số vào những năm 1950, một loạt các công nghệ đột phá đã được tạo ra. Mặc dù ban đầu chỉ giới hạn ở một vài cá nhân nhưng ngành công nghiệp đã phát triển rất nhanh và hầu hết các công nghệ mới lạ ngày càng trở nên phổ biến và dễ tiếp cận.

Sự hội tụ của các loại thiết bị cải tiến khác nhau (như chip RFID, cảm biến và Internet) và khả năng tiếp cận ngày càng tăng của chúng cuối cùng đã sinh ra khái niệm Internet vạn vật (IoT). Công nghệ IoT đánh dấu một bước chuyển quan trọng trong thời đại máy tính, giờ đây không chỉ cho phép các máy tính được kết nối qua Internet.

2. Lịch sử của IoT

Lần ứng dụng đầu tiên của IoT được biết đến là tại trường đại học công nghệ MIT. Tại đây các sinh viên đã sử dụng các cảm biến giá rẻ để theo dõi và bổ sung đồ uống cho các máy bán coca trong trường. Vào khoảng năm 1994, nhiều tiến bộ trong lĩnh vực IoT đã được thực hiện, trong đó có bài viết của Reza Raji đề xuất ý tưởng chuyển các gói dữ liệu để tự động hóa nhà ở và nhà xưởng. 

Từ những năm 1990, Microsoft cùng với một số công ty khác bắt đầu thử nghiệm những ý tưởng tương tự và từ năm 2002 trở đi, nhiều cơ quan truyền thông bắt đầu thảo luận về những đột phá của IoT, chẳng hạn như việc sử dụng các thiết bị thông minh được kết nối với nhau trong khi liên kết với hệ thống thông tin giám sát. Tuy nhiên, năm 2008 được nhiều người coi là năm khai sinh chính thức của ngành công nghiệp IoT, khi có nhiều thiết bị điện tử được kết nối với Internet hơn con người.

3. IoT hoạt động như thế nào?

Công nghệ IoT về cơ bản dựa trên việc liên kết thông qua mạng internet của nhiều vật thể và thiết bị vật lý, thường bao gồm một mạng lưới nhiều cảm biến và các thiết bị không phải máy tính, giao tiếp với các máy tính và thiết bị khác. Các thiết bị này có thể là máy điều nhiệt, máy đo nhịp tim cho đến các vòi phun hay các hệ thống an ninh nhà ở. Sự đổi mới của công nghệ IoT cho phép người dùng có thể quản lý từ xa, điều khiển tự động hóa và kiểm tra trạng thái của nhiều loại thiết bị và cảm biến khác nhau sử dụng trong cả nhà ở và các xe hơi tự lái. 

3.1. Ứng dụng IoT trong đời sống và gia đình

Công nghệ IoT có thể được triển khai theo nhiều cách khác nhau để sử dụng trong đời sống và gia đình. Các ví dụ phổ biến có liên quan đến khái niệm tự động hóa gia đình, trong đó một số thiết bị có thể được sử dụng để giám sát và kiểm soát việc sử dụng đèn, điều hòa không khí, máy sưởi và thậm chí cả hệ thống an ninh. Các thiết bị này cũng có thể được kết nối với các vật dụng cá nhân khác như đồng hồ và điện thoại thông minh hoặc cũng có thể đến các trung tâm thông minh chuyên dụng được thiết kế để kết nối các sản phẩm nhà thông minh khác nhau.

Hệ thống nhà ở tự động có tiềm năng lớn trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống cho người cao tuổi, người khuyết tật nhờ có các công nghệ hỗ trợ đặc biệt. Ngoài ra còn có các cảm biến thời gian thực có chức năng cảnh báo người dùng nếu người thân của họ có dấu hiệu nhịp tim bất thường hoặc bị ngã. Một ứng dụng khác đó là có những loại giường ngủ thông minh có chức năng kiểm tra xem có người sử dụng hay không, hiện tại loại giường này vẫn đang được các bệnh viện đưa vào thử nghiệm để kiểm tra bệnh nhân. 

3.2. IoT cho mục đích thương mại và công nghiệp

Một số ví dụ về các trường hợp sử dụng công nghiệp có thể bao gồm việc sử dụng các cảm biến để theo dõi các điều kiện môi trường, chẳng hạn như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất không khí và chất lượng. Các thiết bị IoT cũng có thể được nông dân sử dụng để theo dõi khi vật nuôi của họ hết nước hoặc thức ăn, hoặc bởi các nhà sản xuất để biết khi nào một sản phẩm quan trọng sắp hết. Họ thậm chí có thể đặt các máy tự động đặt mua thêm sản phẩm đó khi nguồn cung dưới ngưỡng nhất định.

4. Hạn chế

Internet of Things mang đến nhiều sự đổi mới. Tuy nhiên, một vấn đề trong việc sử dụng hệ thống IoT cho cả doanh nghiệp và gia đình là số lượng thiết bị tăng lên cần phải được giám sát và kết nối (và nhiều trong số chúng có thể phụ thuộc vào kết nối Internet). Nếu việc triển khai không đủ thích hợp, các công ty và chủ nhà có thể phải truy cập vào một số Ứng dụng khác nhau để giám sát nhiều thiết bị của họ. Việc lắp đặt các thiết bị này nếu không hợp lý sẽ dẫn tới việc người dùng sẽ phải truy cập đến quá nhiều ứng dụng để có thể theo dõi hết các thiết bị đó, rất tốn thời gian và không gây được hứng thú cho người dùng. 

Vì lý do này, một số công ty như Apple và Lenovo, đã tạo ra các ứng dụng cho phép các thiết bị được điều khiển trong môi trường iOS, thậm chí thông qua việc sử dụng lệnh thoại. Các nền tảng IoT khác hoạt động xung quanh các trung tâm độc lập với truy cập Internet hoặc WiFi. Ví dụ trong số này là Echo của Amazon và SmartThings Hub của Samsung. Vì vậy, IoT hoạt động nhờ các thiết bị được liên kết với cảm biến, thường được kết nối với chính internet hoặc với một bộ thu WiFi khác, cho phép điều khiển, lập trình và giám sát trung tâm.

5. Tiền điện tử IoT

Nhiều hệ thống IoT có thể sẽ phụ thuộc vào các giao dịch vi mô tài chính giữa các đối tượng kỹ thuật số và điều này sẽ yêu cầu các thiết bị IoT được kết nối theo cách cho phép nền kinh tế được gọi là nền tảng machine-to-machine (M2M) - về cơ bản là trao đổi tiền giữa các thiết bị không phải của con người. Trong bối cảnh này, ngày càng có nhiều nhu cầu về các loại tiền tệ tương thích IoT và tiền điện tử chắc chắn là một lựa chọn khả thi.

Ban đầu, nhiều người tin rằng chính blockchain sẽ là khuôn khổ cơ bản cho nền kinh tế M2M vì nó phù hợp với các khoản thanh toán nhỏ và được sử dụng rộng rãi với tiền điện tử. Tuy nhiên, nhiều mạng blockchain có hiệu suất hạn chế về số lượng giao dịch mỗi giây mà họ có thể xử lý. Nghĩa là hầu hết các triển khai chuỗi khối Proof of Work và Proof of Stake hiện ít có tiềm năng mở rộng, khiến chúng không phù hợp để xử lý các giao dịch microt M2M trên quy mô lớn. Tuy nhiên, điều đáng nói là nhiều dự án blockchain đang hoạt động hướng tới các giải pháp khả năng mở rộng, chẳng hạn như Bitcoin Lightning Network và Ethereum Plasma.