Năm 2019, mặc dù thế giới đang chứng kiến sự suy thoái của đồng tiền ảo bitcoin, nhưng không ai có thể phủ nhận công nghệ đứng sau crypto-currency: blockchain. Mô hình blockchain thể hiện ưu điểm vượt trội ở nhiều ngành nghề, lĩnh vực khác nhau.
Trong không gian sống hằng ngày, luôn có ít nhất một thiết bị liên quan đến IoT. Từ cái ti vi, điện thoại thông minh, máy tính, máy sức khỏe… Các thiết bị này góp phần cải thiện cho cuộc sống của chúng ta.
Bài viết này, Kienthuctrade.net sẽ phân tích chi tiết Internet-of-Things (IoT) là gì? Nguyên lý hoạt động cũng như ứng dụng của blockchain trong việc bảo mật cho hệ thống Internet-of-Things (IoT).
1. Internet vạn vật là gì?
Từ thuở sơ khai của Cuộc cách mạng Số vào những năm 50 của thế kỉ trước đã có hàng loạt các công nghệ nền tảng đột phá được ra đời.
Mặc dù ban đầu công cuộc này bị bó hẹp trong một nhóm nhỏ nhưng dần dần nó đã phát triển cực kỳ nhanh chóng, tới mức mà các công nghệ tưởng chừng như chỉ có trong tiểu thuyết cũng đã được ứng dụng rộng rãi.
Tính đồng quy của các thiết bị sáng tạo ở nhiều thể loại khác nhau (ví dụ như các con chip RFID, các cảm biến và mạng internet) cùng với khả năng truy cập được cải thiện cuối cùng đã sinh ra khái niệm Internet Vạn Vật (IoT).
Công nghệ IoT đánh dấu một bước nhảy vọt trong Kỷ nguyên Máy tính, cho phép không chỉ các máy tính được kết nối thông qua mạng Internet.
2. Lịch sử 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.
Khoảng những năm 1990, tập đoàn Microsoft cùng nhiều công ty khác đã bắt đầu thí nghiệm các ý tưởng tương tự và từ năm 2002 trở đi, truyền thông dần chú ý để mắt tới các đột phá trong ngành IoT – ứng dụng của các thiết bị thông minh được kết nối với nhau và cùng được quản lý thông qua một hệ thống thông tin.
Tuy nhiên, 2008 mới là năm được nhiều người xem là thời điểm chính thức khai sinh ra ngành công nghiệp IoT với việc số lượng thiết bị kết nối internet vượt quá cả số lượng con người truy cập vào mạng lưới này.
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.
4. Ứng dụng IoT trong đời sống và gia đình
Công nghệ IoT có nhiều phương pháp triển khai phục vụ cho đời sống và sinh hoạt của hàng ngày của con người.
Các ví dụ thông thường nhất bao gồm các hệ thống nhà ở tự động hóa trong đó các thiết bị gia dụng như đèn chiếu sáng, điều hòa, máy sưởi và cả hệ thống an ninh đều được quản lý bởi các thiết bị tự động.
Các thiết bị này cũng có thể được kết nối vào các loại vật dụng cá nhân như đồng hồ thông minh, điện thoại hay kết nối tới một thiết bị quản lý trung tâm được thiết kế để điều khiển toàn bộ các sản phẩm trong hệ thống nhà ở thông minh (như smart TV hay tủ lạnh).
Hệ thống nhà ở tự động có tiềm năng cực lớn trong việc nâng cao chất lượng cuộc sống của người cao tuổi, người khuyết tật nhờ có các công nghệ hỗ trợ đặc biệt cho người có khiếm khuyết về nghe nhìn hay khó khăn trong việc đi lại.
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 khá hay khác là có những loại giường ngủ thông minh có chức năng kiểm tra xem có người sử dụng hay không, loại giường này hiện tại vẫn đang được các bệnh viện đưa vào thử nghiệm để kiểm tra bệnh nhân.
5. Ứng dụng IoT trong thương mại và công nghiệp
Trong các ngành công nghiệp, hiện người ta đã đưa vào sử dụng các cảm biến để theo dõi các chỉ số môi trường khí hậu như nhiệt độ, độ ẩm, áp suất và chất lượng không khí.
Các thiết bị IoT cũng được các nông dân sử dụng để theo dõi bổ sung nước và thực phẩm cho các sản phẩm chăn nuôi của họ, các nhà máy sử dụng để kiểm tra lượng tồn kho sản phẩm.
Ngoài ra, người ta còn sử dụng các máy móc tự động đặt hàng thêm các sản phẩm có nguồn cung thấp hơn ngưỡng quy định.
6. Nhược điểm
Internet Vạn Vật mang tới nhiều đổi mới thú vị cho đời sống và chắc chắn sẽ tiếp tục phát triển trong tương lai.
Tuy nhiên, trong đó vẫn tồn tại một số hạn chế nhất định ví dụ như việc sử dụng các hệ thống IoT trong cả thương mại và nhà ở sẽ làm tăng số lượng thiết bị cần thiết để quản lý và kết nối phụ thuộc vào việc kết nối đến mạng internet.
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.
Chính vì lý do này mà các công ty như Apple hay Lenovo đã phát triển ra các ứng dụng cho phép các thiết bị được quản lý trong hệ sinh thái riêng của họ như môi trường iOS, có cả chức năng điều khiển bằng giọng nói.
Các nền tảng IoT đều hoạt động xoay quanh các bộ điều khiển trung tâm hoạt động không phụ thuộc vào việc kết nối qua Internet hay WiFi. Các ví dụ điển hình có thể kể đến là chiếc Echo của Amazon hay bộ điều khiển Smartthings Hub của Samsung.
Từ đó, các thiết bị hoạt động trong hệ thống IoT được liên kết với một cảm biến trực tiếp kết nối mạng internet hoặc thông qua thiết bị nhận sóng WiFi, có tác dụng làm bộ điều khiển trung tâm giám sát hoạt động.
7. Tiền mã hóa IoT
Hiện nay, nhiều hệ thống IoT có xu hướng phụ thuộc vào các giao dịch tài chính siêu nhỏ giữa các thiết bị số, điều này đòi hỏi các thiết bị IoT phải được kết nối với nhau bằng một phương pháp có thể ứng dụng được một hình thái kinh tế được gọi là machine-to-machine (M2M) – dựa trên việc trao đổi tiền tệ giữa các thiết bị số với nhau.
Từ đó đã thúc đẩy tăng trưởng nhu cầu về các loại tiền tệ tương thích được với hệ thống IoT, mà tiền mã hóa chính là loại tiền phù hợp nhất với loại hình này.
Ban đầu, nhiều người cho rằng blockchain bản thân nó sẽ tạo nên bộ khung cơ bản cho hình thái M2M nhờ có khả năng thanh toán siêu vi và được các loại tiền mã hóa sử dụng rất nhiều.
Tuy nhiên, nhiều mạng lưới blockchain bị hạn chế về hiệu suất số lượng giao dịch mỗi giây mà nó có thể xử lý được.
Vì vậy, nếu sử dụng phần lớn các blockchain Proof of Work và Proof of Stake hiện nay sẽ bị hạn chế về khả năng mở rộng, không thích hợp để xử lý các giao dịch siêu vi M2M trên phạm vi rộng.
Chính vì lý do này mà hiện nay nhiều dự án blockchain vẫn đang nỗ lực thực hiện các giải pháp cho vấn đề mở rộng, trong đó có thể kể đến các bản update Bitcoin Lightning Network hay Ethereum Plasma.
8. Ứng dụng Blockchain internet of thing thử nghiệm – IOTA
Ứng dụng Internet of Things IOTA là một dự án tập trung vào các giải pháp IoT và nhằm mục đích trở thành ứng dụng trung tâm tương tác giữa máy với máy Machine to machine – M2M. IOTA là một giao thức sổ cái phân tán sử dụng mã nguồn mở.
Không giống như Bitcoin, ứng dụng IOTA không yêu cầu các công cụ khai thác xác minh các giao dịch bởi vì IOTA không dựa trên mạng lưới Blockchain, mà dựa trên một luồng các giao dịch được kết nối với nhau được gọi là Tangle.
Tangle bao gồm một mạng lưới nơi các giao dịch có thể được xác minh trực tiếp bởi người dùng với yêu cầu người dùng đã thực hiện thành công hai giao dịch khác trước đó. Giới hạn giao dịch xử lí mỗi giây phụ thuộc trực tiếp đến số lượng người dùng có trong mạng.
Ứng dụng IOTA là một loại tiền điện tử phức tạp và đang trong quá trình thử nghiệm, nhiều vấn đề kỹ thuật đã được người dùng (thử nghiệm) báo cáo. Độ hiệu quả của cấu trúc Tangle trên IOTA chưa thuyết phục người dùng và gọi vốn từ các nhà đầu tư.
Tuy nhiên, IOTA đã đưa ra một số khái niệm thú vị, sáng tạo và nếu các nhà phát triển có thể khắc phục được những hạn chế đó để Tangle phù hợp với các thiết bị IoT và M2M thì chúng ta vẫn có thể mong đợi từ nền tảng công nghệ của IOTA.
Kết luận
Internet Vạn Vật (IoT) dù thế nào cũng sẽ đáp ứng được cho nhu cầu tự động hóa, giám sát và kiểm soát các thiết bị trên diện rộng, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và nâng cao hiệu quả của các ngành công nghiệp khác.
Tiền mã hóa trong đó sẽ có nhiều cơ hội trở thành một phần của cuộc cách mạng IoT với vai trò làm tiền tệ số cho các giao dịch siêu vi và nền kinh tế M2M. Hiện tại vẫn chưa có nhiều dự án tiền mã hóa tham gia vào mảng này.
Tuy nhiên, với tốc độ phát triển công nghệ cực nhanh như hiện nay, chúng tôi tin rằng sẽ có thêm nhiều dự án mới xuất hiện trong tương lai gần.