IoT (Internet of Things – Internet Vạn Vật) là một hệ thống các thiết bị được kết nối với nhau qua internet, giúp chúng có thể thu thập, truyền tải và xử lý dữ liệu mà không cần sự can thiệp của con người. Được giới thiệu từ năm 1999 với định nghĩa rằng mọi thứ đều được kết nối với Internet thông qua các thiết bị cảm biến thông tin như RFID (Radio Frequency Identification) để có thể đạt được khả năng nhận dạng và quản lý thông minh. SINO sẽ giới thiệu ứng dụng của IOT với RFID và mã vạch: Tương lai của tự động hóa.
Nguyên lý cơ bản của IoT và công nghệ RFID
Dựa trên Internet máy tính, IoT thực chất thiết lập Internet kết nối mọi thứ bằng cách dựa trên công nghệ RFID và truyền dữ liệu vô tuyến. Do đó, một trong những công nghệ cốt lõi thiết yếu của IoT nằm ở RFID.
Trong mạng lưới này, mọi thứ được phép giao tiếp với nhau mà không cần sự điều khiển của con người. Cốt lõi của IoT nằm ở khả năng nhận dạng tự động và kết nối thông tin cũng như chia sẻ của mọi thứ thông qua Internet máy tính dựa trên công nghệ RFID, đây chỉ là công nghệ dẫn dắt mọi thứ “nói”.
Trong giai đoạn IoT, thẻ RFID lưu trữ thông tin với các quy định và khả năng tương tác sẽ được lưu trữ tự động trong hệ thống thông tin trung tâm thông qua hệ thống truyền dữ liệu vô tuyến để mọi thứ có thể được nhận dạng và trao đổi thông tin cũng như chia sẻ có thể đạt được thông qua Internet mở.
Nói một cách dễ hiểu hơn, khi bạn đầu tư hệ thống IOT kết nối với RFID thì bạn có thể quản lý kho hàng của mình, hệ thống bán lẻ của mình ở bất cứ đâu. Bạn có thể ở cách xa nơi bạn quản lý hàng ngàn km vẫn có thể cập nhật được nhanh chóng khi kết hợp 2 hệ thống này.
Thành phần và nguyên lý hoạt động của IoT
- Nguồn gốc của IoT
Tương tự như Internet kết nối chặt chẽ mọi người trên toàn thế giới, Internet ứng dụng công nghệ RFID có khả năng kết nối mọi thứ lại với nhau từ khắp nơi trên thế giới. Hơn nữa, mọi thứ đều được phép “giao tiếp” với nhau thông qua wifi,5G, 4G…
- Thành phần của IoT
IoT điển hình bao gồm ba thành phần: hệ thống RFID, hệ thống điều khiển thông minh tích hợp và hệ thống Internet, có thể được minh họa trong hình ảnh bên dưới.
Hệ thống RFID chủ yếu bao gồm thẻ RFID, đầu đọc và phần mềm hệ thống trao đổi và quản lý dữ liệu (bộ xử lý); Hệ thống điều khiển thông minh tích hợp bao gồm máy chủ, máy chủ ONS (dịch vụ đặt tên đối tượng), máy chủ PML (ngôn ngữ đánh dấu vật lý) và phần mềm dữ liệu tương ứng; Hệ thống Internet bao gồm hệ thống máy tính và máy chủ mạng.
- Nguyên lý hoạt động
Đầu đọc RFID trong hệ thống IoT có khả năng dẫn mô-đun RF để truyền tín hiệu đọc đến thẻ và nhận tín hiệu phản hồi do thẻ truyền. Hơn nữa, nó có khả năng giải mã thông tin nhận dạng đối tượng trên thẻ điện tử và sau đó truyền thông tin nhận dạng đối tượng cùng với thông tin khác trên thẻ đến hệ thống điều khiển thông minh tích hợp để xử lý. Nhìn chung, tần số làm việc của đầu đọc RFID duy trì giống như tần số của thẻ.
Dựa trên hình trên chỉ ra cấu trúc IoT, sau khi đầu đọc nhận thông tin sóng mang từ thẻ và điều chế và giải mã tín hiệu truyền, nó sẽ gửi thông tin đến hệ thống điều khiển thông minh tích hợp để xử lý, sau đó thông tin sẽ được truyền đến Internet. Sau đó, ONS được áp dụng để tìm vị trí lưu trữ của các thứ trên Internet và ONS có khả năng chỉ ra máy chủ có thông tin lưu trữ của các thứ cho hệ thống điều khiển thông minh tích hợp và truyền thông tin được mô tả trong tệp này.
Nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID
a. Thành phần hệ thống
Theo các ứng dụng khác nhau, các hệ thống RFID có thể khác nhau về các thành phần cấu thành. Nhưng về cơ bản, hệ thống RFID bao gồm thẻ, đầu đọc và hệ thống trao đổi và quản lý dữ liệu. Thẻ điện tử bao gồm thành phần ghép nối và chip chứa logic bảo mật.
b. Nguyên lý hoạt động
Là một công nghệ nhận dạng tự động tiên tiến, RFID triển khai truyền dữ liệu song công không tiếp xúc thông qua RF để nhận dạng các mục tiêu. Thẻ RFID bao gồm chip và ăng-ten và mỗi thẻ có mã sản phẩm duy nhất.
Hệ thống RFID có thể truyền dữ liệu giữa bộ đáp và bộ thu phát cảm biến. Hình sau đây cho thấy nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID.
Khi hệ thống RFID hoạt động, tín hiệu RF có tần số nhất định trước tiên được đầu đọc truyền qua ăng-ten. Khi thẻ RFID đi vào trường làm việc của đầu đọc, ăng-ten sẽ truyền dòng điện cảm ứng để thẻ RFID thu được năng lượng sẽ được kích hoạt để truyền thông tin mã của riêng chúng đến đầu đọc. Khi nói đến hệ thống thụ động, đầu đọc sẽ truyền tín hiệu RF ở tần số nhất định thông qua các thành phần ghép nối.
Ngay khi RFID đi vào trường này, năng lượng sẽ được thu được thông qua các thành phần ghép nối để điều khiển chip và đầu đọc để liên lạc. Sau khi đầu đọc đọc thông tin tự mã hóa, nó sẽ gửi thông tin đó đến hệ thống trao đổi và quản lý dữ liệu. Khi nói đến hệ thống chủ động, sau khi thẻ đi vào vùng làm việc của đầu đọc, pin nhúng sẽ cung cấp năng lượng để hoàn tất liên lạc với đầu đọc.
Ứng dụng và phát triển trong tương lai của công nghệ IoT
Do thẻ RFID có khả năng nhận dạng duy nhất trên mọi thứ, công nghệ RFID đã nhận được sự tập trung lớn vào các ứng dụng của nó. IoT là điểm nóng cho ứng dụng RFID.
Là phiên bản không dây của mã vạch, RFID có những ưu điểm rõ ràng bao gồm khả năng chống nước, chống từ, chịu nhiệt độ cao, tuổi thọ dài, khoảng cách đọc xa, mã hóa và sửa đổi thông tin lưu trữ. Hơn nữa, nó có khả năng nhận dạng các vật thể di chuyển với tốc độ cao và đồng thời nhận dạng nhiều thẻ, rất tiện lợi và nhanh chóng.
IoT dựa trên công nghệ RFID thiết lập nên Internet vạn vật dẫn đến việc chia sẻ theo thời gian thực giữa các vật thể trên toàn cầu thông qua việc tận dụng các công nghệ RFID, truyền dữ liệu ăng-ten, v.v. Thông qua việc dán nhãn tất cả các vật thể bằng thẻ RFID, một mạng thông tin liên quan đến tất cả các vật thể tham gia phân phối được thiết lập dựa trên Internet hiện tại và đôi khi không hoạt động hiệu quả do các thành phần không đồng nhất. Do đó, mối quan hệ hữu cơ và hài hòa giữa các bộ phận khác nhau trong một hệ thống phải đạt được.
IoT cho phép mọi người truy cập vào dịch vụ thông tin và điện toán mọi lúc mọi nơi, điều này sẽ mang lại ảnh hưởng sâu sắc đến từng giai đoạn phân phối bao gồm sản xuất, bán hàng, vận chuyển, ứng dụng và tái chế cũng như hành vi của chính phủ, doanh nghiệp và cá nhân. Các chủ doanh nghiệp, quản lý cấp cao có thể quản lý chặt chẽ, sâu sát vấn đề hàng hóa, kho hàng, vận hành sản xuất và xử lý nhanh chóng những vấn đề tồn đọng nhờ cập nhật thông tin nhanh và chính xác.
Một số vấn đề liên quan đến IoT
• Các vấn đề về Tiêu chuẩn
Mặc dù IoT mang đến cho mọi người một kỷ nguyên mới, nơi chúng ta được tận hưởng cuộc sống thoải mái hơn, tiện lợi hơn và an toàn hơn, IoT phải đối mặt với một số vấn đề nút thắt cần được giải quyết, trong đó có tiêu chuẩn kỹ thuật không đồng nhất giữa các quốc gia.
Do các tiêu chí khác nhau có sẵn ở các quốc gia khác nhau trên thế giới, các quốc gia khác nhau nên nỗ lực hợp tác tích cực để giải quyết thành công tiêu chuẩn không đồng nhất.
Đây là ví dụ đơn giản giữa 2 tiêu chuẩn IOT ở Mỹ và ở Anh:
| Tiêu chuẩn | Mỹ | Anh |
|---|---|---|
| Luật bảo mật IoT | NIST IoT Cybersecurity Improvement Act, California IoT Security Law (SB-327) | PSTI Act (Product Security and Telecommunications Infrastructure Act) |
| Mật khẩu mặc định | Yêu cầu mật khẩu duy nhất cho từng thiết bị IoT (SB-327) | Cấm mật khẩu mặc định dễ đoán như “admin” hoặc “123456” (PSTI Act) |
| Cập nhật bảo mật | Khuyến nghị (tùy từng bang và ngành) | Bắt buộc nhà sản xuất cung cấp bản cập nhật bảo mật và hỗ trợ sản phẩm trong thời gian quy định |
| Chứng nhận bảo mật | Không bắt buộc trên toàn quốc, nhưng có NIST tiêu chuẩn hóa cho các thiết bị chính phủ | Chứng nhận Cyber Essentials giúp doanh nghiệp chứng minh thiết bị IoT an toàn |
Ở Anh có quy định chặt chẽ hơn về bảo mật IoT, trong khi Mỹ tập trung vào hướng dẫn và khuyến nghị.
Điều này dẫn đến một hệ thống kết nối toàn cầu có thể bị ảnh hưởng đôi chút, các vị trí cấp cao trong công ty sẽ gặp khó khăn hơn trong việc quản lý vận hành từ xa giữa rào cản quy định IOT. Điều này cần thiết phải có đội ngũ kĩ thuật chuyên môn ứng phó cho phù hợp nhất.
• Các vấn đề về Giá
Chi phí chip cao góp phần vào sản xuất IoT, việc cấy ghép tất cả mọi thứ vào chip nhận dạng có vẻ không thực tế.
• Các vấn đề về Bảo mật
Một vấn đề khác cần giải quyết khẩn cấp liên quan đến IoT nằm ở cách triển khai bảo mật dữ liệu và bảo vệ quyền riêng tư. Trong IoT, do sự kết nối chặt chẽ hơn giữa các vật thể và giữa vật thể và con người, nên cách bảo vệ dữ liệu lớn và quyền riêng tư của người dùng cần được giải quyết khẩn cấp. Việc thiếu một chương trình bảo mật đáng tin cậy khiến thông tin dữ liệu trong thẻ chỉ đọc khó được bảo vệ tốt. Khi nói đến nhãn đọc và ghi, có nguy cơ thông tin có thể bị sửa đổi một cách tàn ác. Nếu thông tin được lưu trữ trong nhãn điện tử bị đánh cắp hoặc thậm chí bị sửa đổi một cách tàn ác, sẽ gây ra tổn thất rất lớn. Giải pháp duy nhất cho tất cả các vấn đề nằm ở việc nghiên cứu công nghệ mã hóa nhãn RFID. Công nghệ mã hóa có thể được sử dụng để ngăn chặn những kẻ tò mò trái phép lấy hoặc thao túng thông tin nhãn điện tử.
• Các vấn đề về Nền tảng quản lý dữ liệu
Khi công nghệ IoT đi vào các ứng dụng xác thực, cách quản lý và áp dụng dữ liệu hiệu quả do công nghệ IoT mang lại giúp hàng chục tỷ thứ có thể trải qua quá trình quản lý động theo thời gian thực. Do đó, cần thiết lập một nền tảng quản lý dữ liệu như vậy, bao gồm cơ sở dữ liệu phụ trợ, chương trình ứng dụng và khả năng phân tích chính xác. Nó có khả năng xử lý lượng lớn dữ liệu do hệ thống RFID tạo ra. Nền tảng này phải có ngôn ngữ chung mà nhiều người dùng có thể cùng sử dụng và tất cả các hệ thống nhận dạng có thể sử dụng. Đầu đọc RFID và hệ thống hỗ trợ thông tin, hệ thống nhận dạng, hệ thống an ninh và hệ thống thông tin cho từng giai đoạn phải mang một giao diện chuẩn công khai với các quy định thống nhất. Nền tảng này phải thiết lập các quyền truy cập khác nhau cho những người dùng khác nhau và đảm bảo mã hóa về mặt truyền thông thông tin. Ngoài ra, nó phải tương thích với yêu cầu hỗ trợ đọc thông tin hàng loạt và có thể đồng thời hỗ trợ hàng nghìn nhãn điện tử và xác minh chúng.
Triển khai giải pháp RFID và IOT
SINO Corporation hiện nay là công ty tiên phong trong lĩnh vực mã vạch và RFID. Với kinh nghiệm triển khai RFID cho các công ty hàng đầu Việt Nam trong lĩnh vực may mặc, SINO rất hân hạnh được phục vụ quý khách trong các dự án công nghệ RFID để quản lý tốt hơn về hàng hóa, khâu vận hành.
Với kinh nghiệm trên 30 năm, SINO có đội ngũ kĩ thuật chuyên môn cao và dày dặn kinh nghiệm sẽ tư vấn phương án phù hợp nhất về quy mô, sản phẩm cũng như chi phí hợp lý để Qúy doanh nghiệp có một giải pháp hoàn hảo nhất.
Liên hệ ngay với (028) 384 80666 – (028) 384 80585 để được tư vấn giải pháp RFID phù hợp nhất với bạn.
Tìm hiểu thêm:
Cung cấp giải pháp RFID trong quản lý kho bãi
Top các công ty công nghệ RFID hàng đầu
Bạn cần làm gì khi muốn triển khai giải pháp RFID
7 ngành công nghiệp ứng dụng RFID tiêu biểu nhất
