Điện toán biên IoT có thể chuyển đổi kinh doanh trong kỷ nguyên số

Internet vạn vật kết nối với thế giới như thế nào

IoT là một mạng các thiết bị được kết nối (được nhúng) với các cảm biến, phần mềm và khả năng kết nối cho phép chúng thu thập và trao đổi dữ liệu từ xa qua một mô hình mạng riêng biệt. Khả năng của IoT thúc đẩy hiệu quả kinh doanh của một doanh nghiệp là nguồn gốc của sự tăng trưởng to sớn của IoT. Một số nghiên cứu cho thấy rằng, dự báo doanh thu trong thị trường IoT sẽ đạt 621,6 tỷ đô la vào năm 2030 – đây là một con số sẽ tăng gấp ba lần từ năm 2020.

Các thiết bị IoT bao gồm từ các vật thể hàng ngày, chẳng hạn như điện thoại thông minh hoặc thiết bị tự động hóa gia đình, đến các phương tiện được kết nối, robot, giám sát công nghiệp và thiết bị tự động hóa và cơ sở hạ tầng quan trọng cung cấp năng lượng và nước cho các thành phố của chúng ta. Cơ bản là các thiết bị này có thể liên lạc với nhau qua các mạng không dây để cung cấp một loạt các lợi ích như tự động hóa thực sự trong các ứng dụng Công nghiệp 4.0, quản lý cơ sở hạ tầng từ xa và xử lý trí thông minh biên.

Tính toán biên đang định hình lại các hoạt động của doanh nghiệp trên một số lĩnh vực. Mặc dù nó đòi hỏi phải xem xét và thực hiện cẩn thận, có rất nhiều cách mà doanh nghiệp có thể tận dụng xử lý thông minh ở biên trong thời đại kỹ thuật số.

Ưu điểm của điện toán biên và IoT trong kinh doanh

Vì vậy, những lợi ích của mô hình điện toán biên IoT, và làm thế nào điều này có thể trao quyền cho doanh nghiệp để tăng cường và tự động hóa hoạt động của nó? Sau đây là những lợi ích bao quát của điện toán biên IoT:

- Giảm độ trễ: Bằng cách xử lý dữ liệu gần hơn với các thiết bị biên sẽ giảm thiểu độ trễ liên quan đến việc gửi dữ liệu đến một máy chủ từ xa để xử lý. Điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng thời gian thực yêu cầu các phản hồi gần như bằng 0 trong khi hoạt động chính xác, bao gồm nhiều thiết bị CNTT.

- Tối ưu hóa băng thông: Điện toán biên làm giảm nhu cầu truyền khối lượng lớn dữ liệu thô lên đám mây, vì nó chỉ gửi dữ liệu liên quan hoặc tổng hợp. Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng băng thông và giảm tắc nghẽn mạng, do đó, có thể giảm chi phí hoạt động của doanh nghiệp.

- Độ tin cậy nâng cao: Với điện toán biên, các ứng dụng quan trọng có thể tiếp tục hoạt động ngay cả khi không có kết nối internet. Khả năng xử lý và ra quyết định cục bộ cho phép hệ thống duy trì chức năng, đảm bảo tính liên tục kinh doanh.

- Cải thiện quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu: Các thiết bị IoT điện toán biên làm giảm việc tiếp xúc với dữ liệu nhạy cảm bằng cách xử lý cục bộ thay vì gửi chúng lên đám mây. Một mô này mang lại an toàn đối với các ngành công nghiệp nơi bảo vệ dữ liệu là rất quan trọng, chẳng hạn như chăm sóc sức khỏe, tài chính, tiện ích và cơ sở hạ tầng, nơi các cuộc tấn công mạng có thể gây ra hậu quả nghiêm trọng.

- Truy cập vào những thông tin thời gian thực: Bằng cách phân tích dữ liệu ở biên, doanh nghiệp có thể trích xuất những dữ liệu ngay lập tức và thực hiện các hành động kịp thời. Điều này cho phép thời gian phản hồi nhanh hơn, bảo trì chủ động và hoạt động hiệu quả hơn.

Tóm lại, điện toán biên trong các thiết bị IoT cho phép các doanh nghiệp lấy sức mạnh tính toán vào tay của chính họ và nâng cao hoạt động để có hiệu quả cao hơn trong thời đại kỹ thuật số. Ngày nay, các công cụ quản lý trên toàn mạng có thể cung cấp một giải pháp để đạt được những kết quả và thông báo tức thì từ trên khắp mạng. Với sức mạnh của phần mềm sẵn có, doanh nghiệp có thể theo dõi và quản lý tất cả các thiết bị IoT của mình trong một giao diện quản lý mạng thông minh duy nhất.

Sau đây là các phương thức điện toán biên có thể chuyển đổi mô hình kinh doanh của doanh nghiệp

Để minh họa những lợi thế của điện toán biên IoT trong kinh doanh được đề cập ở trên, hãy phân tích các trường hợp sử dụng điển hình và quan trọng cho thấy công nghệ IoT điện toán biên đang nổi lên như một trình điều khiển mạnh mẽ trong chuyển đổi kỹ thuật số của doanh nghiệp.

1. Lưới điện thông minh

IoT cho phép các hệ thống lưới điện thông minh bằng cách kết nối các tài nguyên năng lượng khác nhau, chẳng hạn như các nhà máy điện, trạm biến áp và thiết bị đo đường, thông qua một mạng lưới các cảm biến và thiết bị truyền thông. Các thiết bị IoT này thu thập dữ liệu thời gian thực về việc tạo năng lượng, mô hình tiêu thụ và điều kiện lưới.

Ví dụ, đồng hồ đo thông minh được trang bị công nghệ IoT có thể đo lường mức sử dụng năng lượng theo các khoảng thời gian cụ thể và truyền dữ liệu không dây. Dữ liệu này cho phép các công ty phân phối điện tối ưu hóa phân phối năng lượng, cân bằng tải và phát hiện lỗi, dẫn đến quản lý năng lượng hiệu quả hơn và giảm chi phí.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Đồng hồ đo thông minh với các mô-đun giao tiếp tích hợp.

2. Giám sát môi trường

Các thiết bị IoT với các cảm biến được xây dựng và bộ ghi dữ liệu rất quan trọng trong giám sát môi trường. Các thiết bị này có thể thu thập dữ liệu về bất cứ điều gì từ chất lượng không khí, chất lượng nước và điều kiện đất đến các chỉ số đa dạng sinh học.

Thiết bị có thể thu thập và phân tích dữ liệu này, cảnh báo các hệ thống bên ngoài khi nó vượt qua mức ngưỡng. Ví dụ, các cảm biến chất lượng không khí hỗ trợ IoT có thể đo mức độ ô nhiễm trong thời gian thực, cho phép chính quyền xác định các điểm nóng ô nhiễm và có hành động khắc phục ngay lập tức.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Cảm biến môi trường được lắp đặt trong nhà máy xử lý nước thải trong các khu công nghiệp.

3. Kết nối và bảo mật các tòa nhà

Một trong những xu hướng mới nhất trong ngành xây dựng là một sự thay đổi đối với các tòa nhà được kết nối lại với nhau.

Ở đây, các cảm biến có thể phát hiện sự hiện diện của người cư ngụ, cho phép sử dụng năng lượng được tối ưu hóa bằng cách tự động điều chỉnh ánh sáng và hệ thống HVAC (Heating, ventilation, and air conditioning). Bộ điều nhiệt thông minh sử dụng công nghệ IoT để tìm hiểu sở thích của người dùng và điều chỉnh cài đặt nhiệt độ phù hợp. Cuối cùng, camera giám sát hỗ trợ IoT cung cấp các nguồn cấp dữ liệu video và cảnh báo video thời gian thực để tăng cường bảo mật và giám sát từ xa.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Giám sát bảo mật trong một cơ sở sản xuất thông qua các camera an ninh phân tán.

4. Quản lý chuỗi cung ứng

Các thiết bị IoT có thể được triển khai trong toàn bộ chuỗi cung ứng để cung cấp khả năng hiển thị và theo dõi thời gian thực.

Các thẻ nhận dạng tần số vô tuyến (RFID - Radio frequency identification) được gắn vào các sản phẩm hoặc bao bì cho phép nhận dạng và theo dõi chính xác ở các giai đoạn khác nhau của chuỗi cung ứng. Trình theo dõi GPS giám sát vị trí và chuyển động của hàng hóa, cho phép các doanh nghiệp tối ưu hóa chuỗi cung ứng và cung cấp cho khách hàng thông tin cập nhật giao hàng theo thời gian thực. Trong khi đó, cảm biến nhiệt độ đảm bảo tính toàn vẹn của hàng hóa dễ hỏng bằng cách giám sát các điều kiện nhiệt độ trong quá trình lưu trữ và vận chuyển.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Thẻ RFID gắn liền với các sản phẩm hoặc pallet riêng lẻ.

5. Xe tự lái

IoT đóng một vai trò quan trọng trong việc cho phép xe không người lái bằng cách kết nối các thành phần và hệ thống xe khác nhau. Các thiết bị như máy ảnh và máy quét rada thu thập dữ liệu về môi trường xung quanh của xe, bao gồm điều kiện đường bộ, chướng ngại vật và mô hình giao thông. Dữ liệu này được xử lý theo thời gian thực bởi các máy tính trên xe để đưa ra quyết định sáng suốt về điều hướng, tốc độ và hành vi lái xe. Xe tự lái có thể tối ưu hóa các tuyến đường, cải thiện hiệu quả nhiên liệu và tăng cường an toàn đường bộ thông qua các công nghệ hỗ trợ IoT tiên tiến.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Xe tự trị sử dụng máy quét, cảm biến và công nghệ xe được kết nối.

6. Dịch vụ khách hàng

Công nghệ IoT đang chuyển đổi các hoạt động của trung tâm cuộc gọi bằng cách cung cấp các tính năng và khả năng nâng cao. Ví dụ: các tính năng VoIP Phone được tích hợp với IoT cho phép các trung tâm cuộc gọi hợp lý hóa các quy trình giao tiếp, chẳng hạn như định tuyến cuộc gọi, ghi cuộc gọi và phân tích cuộc gọi thông minh. Các tính năng này nâng cao hiệu quả và hiệu suất tương tác đối với khách hàng, cho phép các tác nhân cung cấp dịch vụ cá nhân hóa và cải thiện sự hài lòng của khách hàng. Ngoài ra, các công nghệ trung tâm cuộc gọi chạy bằng IoT tận dụng dữ liệu và phân tích thời gian thực để cung cấp cho các đại lý những hiểu biết có giá trị về khách hàng, cho phép họ cung cấp hỗ trợ chủ động và chủ động hơn.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Hệ thống điện thoại VoIP với các công nghệ trung tâm cuộc gọi nâng cao.

7. Chăm sóc sức khỏe

IoT đã cách mạng hóa chăm sóc sức khỏe bằng cách cho phép theo dõi bệnh nhân từ xa và các thiết bị y tế được kết nối.

Các thiết bị đeo, như cảm biến sinh học và cấy ghép y tế, thu thập dữ liệu sức khỏe thời gian thực từ bệnh nhân và truyền dữ liệu một cách an toàn cho các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Điều này cho phép các bác sĩ liên tục theo dõi các dấu hiệu quan trọng, quản lý thuốc và quản lý bệnh.

IoT cũng tạo điều kiện cho các dịch vụ telehealth, cho phép tư vấn ảo và chuẩn đoán từ xa. Các thiết bị y tế được kết nối, như máy bơm insulin thông minh hoặc màn hình tim, đảm bảo các can thiệp chăm sóc sức khỏe chính xác và kịp thời.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Thiết bị đeo y tế theo dõi các bước đi, nhịp tim.

8. Tiên đoán bảo trì hệ thống

IoT cho phép lập các chiến lược dự báo bảo trì tận dụng dữ liệu từ các thiết bị để theo dõi tình trạng thiết bị kỹ thuật trong thời gian thực. Các cảm biến này thu thập dữ liệu trên các thông số khác nhau, chẳng hạn như nhiệt độ, độ rung và tiêu thụ năng lượng. Bằng cách phân tích dữ liệu này bằng thuật toán học máy, các doanh nghiệp có thể xác định các mẫu và sự bất thường cho thấy sự cố thiết bị tiềm năng. Cách tiếp cận chủ động này cho phép các can thiệp bảo trì kịp thời, giảm thời gian chết và kéo dài tuổi thọ thiết bị.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Giám sát điều kiện trong máy móc công nghiệp.

9. Hoạt động nông nghiệp

IoT đang biến đổi mô hình nông nghiệp thông qua các kỹ thuật canh tác chính xác.

Ví dụ, các trạm ghi nhận thông số môi trường cung cấp dữ liệu thời gian thực về điều kiện đất, điều kiện thời tiết và mô hình và sức khỏe cây trồng. Nông dân có thể truy cập dữ liệu này từ xa và đưa ra quyết định sáng suốt về lịch trình tưới, thụ tinh và kiểm soát sâu bệnh. Sự sẵn có của các bộ định tuyến di động hiện đại làm cho khả năng kết nối đáng tin cậy ngay cả trong các môi trường nơi cáp viễn thông có dây truyền thống không thể tiếp cận.

Từ đó, các hoạt động nông nghiệp hỗ trợ IoT tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên, giảm tác động môi trường và cho năng suất cây trồng lớn hơn.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Các thiết bị giám sát thiết bị và độ ẩm của đất trong nông nghiệp.

10. Hoạt động bán lẻ

Các ứng dụng IoT trong ngành bán lẻ có thể nâng cao trải nghiệm của khách hàng và tối ưu hóa quản lý hàng tồn kho. Các thiết bị IoT, như kệ thông minh và đèn hiệu, cung cấp theo dõi hàng tồn kho thời gian thực, cho phép các nhà bán lẻ quản lý hiệu quả mức hoàng hóa và giảm các tình huống hết hàng trên kệ.

Các công ty có thể tận dụng mã QR động cho doanh nghiệp để tạo ra trải nghiệm tương tác và hấp dẫn cho khách hàng, cho phép họ truy cập thông tin sản phẩm, chương trình khuyến mãi và ưu đãi đặc biệt bằng cách quét mã QR bằng điện thoại thông minh.

Hơn nữa, IoT cho phép các trải nghiệm thanh toán liền mạch với các công nghệ như tự kiểm hoặc giải pháp thanh toán di động. Trên thực tế, các thiết bị IoT bằng các kỹ thuật điện toán biên hỗ trợ trong một loạt các ứng dụng là cốt lõi của các hoạt động bán lẻ.

Các thiết bị IoT trong thực tế: Các kệ thông minh hỗ trợ RFID theo dõi mức tồn kho trong thời gian thực

Tài liệu tham khảo

[1] Alli AA, Alam MM (2020) The fog cloud of things: A survey on concepts, architecture, standards, tools, and applications. Internet of Things 9:100177. https://doi.org/10.1016/j.iot.2020.100177.

[2] L. F. Bittencourt, M. M. Lopes, I. Petri and O. F. Rana, "Towards Virtual Machine Migration in Fog Computing," 2015 10th International Conference on P2P, Parallel, Grid, Cloud and Internet Computing (3PGCIC), Krakow, 2015, pp. 1-8.

[3] Oberländer, A.M.; Röglinger, M.; Rosemann, M.; Kees, A. Conceptualizing Business-to-Thing Interactions—A Sociomaterial Perspective on the Internet of Things. Eur. J. Inf. Syst. 2018, 27, 486–502. [Google Scholar] [CrossRef].

TS. Hồ Đức Chung