IoT và ví dụ về ứng dụng iot cụ thể

VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

ĐỒ ÁN
TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Đề tài: IoT và ví dụ về ứng dụng IoT cụ thể
Giảng viên hướng dẫn : TS. TRẦN TUẤN HƯNG
Sinh viên thực hiện: TRẦN HOÀNG THÀNH
Lớp :K16
Khoá : 2013 - 2017
Hệ
: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY

Hà Nội, tháng 05/2017


VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI

CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM

KHOA CN ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN

Độc lập - Tự do – Hạnh phúc

ĐỀ TÀI ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Họ và tên sinh viên: Trần Hoàng Thành
Lớp: K16

Khoá: 2013-2017

Ngành đào tạo: Công nghệ Kỹ thuật điện tử, Truyền thông Hệ đào tạo: ĐHCQ

1/ Tên đề tài đồ án:
IoT và ví dụ về ứng dụng IoT cụ thể
2/ Nội dung chính:
1/ Giới thiệu chung về IoT
2/ Ứng dụng IoT trong cuộc sống
3/ Ví dụ về ứng dụng IoT cụ thể: Thiết bị giám sát hành trình
4/ Module Quectel ứng dụng trong IoT
3/ Ngày giao: 01/03/2016
4/ Ngày nộp: 15/05/2017

TRƯỞNG KHOA

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

(Ký, ghi rõ họ tên)

(Ký, ghi rõ họ tên)


LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình học tập và nghiên cứu tại Khoa Công nghệ Kỹ thuật điện tử,
Truyền thông, Viện Đại học Mở Hà Nội, em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp.
Trước hết cho em xin gửi lới cảm ơn chân thành tới TS.Trần Tuấn Hưng, người
thầy đã luôn tận tình hướng dẫn, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện tốt nhất cho em trong suốt
thời gian em làm đồ án.Em xin cám ơn cô Phạm Thị Lê Huyền đã chỉ dẫn em hoàn
thiện phần viết đồ án.
Và xin được cảm ơn các thầy, cô, anh, chị, các bạn trong khoa Điện tử truyền
thông đã tạo điều kiện giúp đỡ, chỉ bảo và cho em những lời khuyên vô cùng quý báu.

Sinh viên

Trần Hoàng Thành


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .............................................................................................................................. 1
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT.................................................................... 2
1.1 Internet of Things (IoT) là gì? ....................................................................................................... 2
1.2 Khả năng định danh độc nhất ........................................................................................................ 3
1.3 Xu hướng và tính chất của The Internet of Things........................................................................ 3
1.4 Những yếu tố thúc đẩy IoT............................................................................................................ 5
1.5 IoT & những cản trở hiện nay ....................................................................................................... 6

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG ....................................................... 9
2.1 Ứng dụng IoT trong nông nghiệp .................................................................................................. 9
2.2 Ứng dụng IoT trong chăn nuôi ...................................................................................................... 9
2.3 Quản lý hàng tồn kho .................................................................................................................. 10
2.4 Quản lý đội ngũ vận tải ............................................................................................................... 10
2.5 Bảo trì và bảo hành sản phẩm ..................................................................................................... 11
2.6 Quảng cáo theo thời gian thực..................................................................................................... 11
2.7 Máy bán hàng tự động thế hệ mới ............................................................................................... 11
2.8 Một vài ví dụ khác về IoT: .......................................................................................................... 12

CHƯƠNG 3: VÍ DỤ CỤ THỂ VỀ IOT: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH .......... 15
3.1 Giới thiệu thiết bị giám sát hành trình. ........................................................................................ 15
3.2 Mục đích sử dụng. ....................................................................................................................... 16
3.3 Thiết bị giám sát hành trình......................................................................................................... 17
3.4 Tính năng phần mềm. .................................................................................................................. 19

CHƯƠNG 4: MODULE CỦA QUECTEL TRONG ỨNG DỤNG IOT .......................... 21
4.1 Dòng GMS/GPRS. ...................................................................................................................... 21
4.2. Dòng LTE ................................................................................................................................... 29
4.3 Dòng UMTS/HSPA: UC20 ......................................................................................................... 37
4.3.1 Đặc điểm .............................................................................................................................. 37
4.3.2 Thông số chi tiết ................................................................................................................... 38
4.3.3 Tính ứng dụng của module UC20 ........................................................................................ 41

KẾT LUẬN ........................................................................................................................ 42
PHỤ LỤC ........................................................................................................................... 43


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

MỞ ĐẦU

MỞ ĐẦU
Ngày nay, với những ứng dụng của khoa học kỹ thuật tiên tiến, thế giới của
chúng ta đã và đang ngày một thay đổi, văn minh và hiện đại hơn. Và một cụm từ lạ đã
xuất hiện trên mạng, đó là “Internet of Things”. Đây là một khái niệm còn khá mới mẻ
với hầu hết người dùng thông thường mặc dù nó đã được ra đời cách đây khá lâu. Nói
ngắn gọi, nó là một tập hợp các thiết bị có khả năng kết nối với nhau, với Internet và
với thế giới bên ngoài để thực hiện một công việc nào đó.
Nhận thấy được sự phát triển của IoT trong tương lai, em đã lựa chọn đề tài về
IoT. Nội dung của báo cáo này là tìm hiểu chung về IoT và các ứng dụng của IoT.
Báo cáo bao gồm các chương:
Chương 1: Giới thiệu chung về IoT
Chương 2: Ứng dụng IoT trong đời sống
Chương 3: Ví dụ cụ thể về Iot: Thiết bị giám sát hành trình

Chương 4: Module của Quectel trong ứng dụng IoT

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

1

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT
1.1 Internet of Things (IoT) là gì?
IoT là thuật ngữ dùng để chỉ các đối tượng có thể được nhận biết (identifiable)
cũng như chỉ sự tồn tại của chúng trong một kiến trúc mang tính kết nối. Cụm từ này
được đưa ra bởi Kevin Ashton vào năm 1999. Ông 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. IoT sau đó cũng được dùng nhiều trong các ấn phẩm đến từ các hãng và nhà
phân tích.
Vào tháng 6 năm 2009, Ashton từng cho biết rằng "hiện nay máy tính - và do
đó, Internet - gần như phụ thuộc hoàn toàn vào con người để chuyển tải dữ liệu. Gần
như tất cả trong số 50 petabyte dữ liệu đang có trên Internet (vào thời điểm đó) đều
được ghi lại hoặc tạo ra bởi con người chúng ta, thông qua các các thức như gõ chữ,
nhấn nút, chụp ảnh, quét mã vách...". Con người chính là nhân tố quyết định trong thế
giới Internet hiện nay. Thế nhưng con người lại có nhiều nhược điểm: chúng ta chỉ có
thời gian hạn chế, khả năng tập trung và độ chính xác cũng ở mức thấp so với máy
móc. Điều đó có nghĩa là chúng ta không giỏi trong việc thu thập thông tin về thế giới

xung quanh, và đây là một vấn đề lớn.
Ví dụ đơn giản như sau: chiếc tủ lạnh thông thường của bạn không được kết nối
với thiết bị nào khác. Nếu chúng ta muốn ghi lại nhiệt độ ở từng thời điểm của tủ,
chúng ta chỉ có cách ghi lại thủ công rồi nhập vào một máy tính hay thiết bị lưu trữ
nào đó. Hay như bóng đèn neon ở nhà chẳng hạn, chúng ta muốn thu thập, điều chỉnh
độ sáng của nó thì phải đo thủ công rồi ghi lại.
Còn nếu như máy tính có khả năng giúp con người thu thập tất cả những dữ liệu
về mọi thứ xung quanh, chúng ta có thể "theo dõi và đếm mọi thứ, giúp giảm hao phí,
chi phí và lỗ. Chúng ta sẽ biết chính xác khi nào các vật dụng cần phải sửa chữa, thay
thế, khi nào chúng còn mới và khi nào thì chúng hết hạn sử dụng. Chưa kể đến việc
chúng ta có thể kiểm soát chúng mọi lúc mọi nơi. IoT có tiềm năng thay đổi thế giới,
giống như cách mà Internet đã thay đổi cuộc sống của chúng ta. Ngôi nhà thông minh
với các bóng đèn thông minh, máy giặt thông minh, tủ lạnh thông minh,... có thể xem
là bước đầu của IoT bởi chúng đều được liên kết với nhau và/hoặc liên kết vào
Internet.
Một chi nhánh của Auto-ID tại Châu Âu từng nói về IoT như sau: "Chúng tôi
có một tầm nhìn rất rõ ràng - tạo ra một thế giới nơi mà mọi thứ - từ những chiếc máy
bay phản lực khổng lồ cho đến từng cây kim khâu - đều được kết nối vào Internet.
Mục tiêu này chỉ có thể đạt được khi và chỉ khi tất cả mọi người áp dụng nó ở tất cả
mọi nơi". Việc trang bị những công nghệ theo dõi, nhận biết vào những vật thông dụng
trong đời sống sẽ làm thay đổi rất nhiều cách chúng ta tương tác với đồ vật cũng như
cách tương tác giữa người với người. Theo ước tính của công ty ABI Research, đến
năm 2020, toàn thế giới sẽ có 30 tỉ thiết bị được kết nối không dây vào mạng lưới IoT.
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

2

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

Internet of Things tuy đã tồn tại từ nhiều năm nay nhưng nó mãi không trở nên
phổ biến. Lý do thực sự nằm ở tiềm năng hiện thực hóa và triển khai một cách liền
mạch, thống nhất vẫn chưa được tối ưu. Về lý thuyết, IoT là hệ sinh thái kết nối toàn
bộ các thiết bị với nhau, đồng bộ một cách toàn diện nhất. Tuy nhiên, đạt đến độ lý
tưởng về mọi mặt thì vẫn đang là đích đến bị bỏ ngỏ, dù chúng ta đã và đang dần thu
được nhiều bước tiến triển đáng kể trong thời gian vừa qua.
Hãy lấy môi trường nhà ở thông minh làm một ví dụ. Trong những năm trước
đây, ý tưởng về kết nối không dây tạo nên một hệ sinh thái đã được đầu tư, nhưng cuối
cùng vẫn chưa cho ra một kết quả nào như ý cả. Có quá nhiều cái tên tồn tại hiện nay
đều phục vụ mục đích như vậy: Zigbee, Z-Wave, Bluetooth, Wi-Fi,… và ngay cả một
công trình, nền tảng smarthome được xây dựng sẵn cũng đã có mặt: Wink,
SmartThings, Iris by Lowe’s. Nghe có vẻ tiện nghi và đầy hiện đại, nhưng nhìn chung
vẫn không có gì nổi bật hẳn lên cả.
Một số thiết bị lại không tương thích với các nền tảng có sẵn, ví dụ như đèn
Philips Hue không thích hợp để kết nối với hệ thống Iris by Lowe’s. Ngoài ra, nhỡ
chẳng may có sự cố nào đó ảnh hưởng đến hệ thống, toàn bộ những thiết bị kết nối
theo cũng sẽ bị ảnh hưởng cùng lúc.
Dù vậy, năm 2017 này được dự đoán sẽ là lúc xốc lại tinh thần cho IoT, với tiêu
chuẩn thống nhất dựa trên Wi-Fi vì nó hỗ trợ nhiều khả năng đa dạng và tối ưu cho
nhiều thiết bị. Hơn nữa, tính năng đồng bộ giao thoa giữa nhau cũng sẽ được đặt lên
hàng đầu, thay vì phải thông qua một trung tâm điều khiển nhất định.

1.2 Khả năng định danh độc nhất
Điểm quan trọng của IoT đó là các đối tượng phải có thể được nhận biết và định
dạng (identifiable). Nếu mọi đội tượng, kể cả con người, được "đánh dấu" để phân biệt
bản thân đối tượng đó với những thứ xung quanh thì chúng ta có thể hoàn toàn quản lí

được nó thông qua máy tính. Việc đánh dấu (tagging) có thể được thực hiện thông qua
nhiều công 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...
Ngoài những kĩ thuật nói trên, nếu nhìn từ thế giới web, chúng ta có thể sử
dụng các địa chỉ độc nhất để xác định từng vật, chẳng hạn như địa chỉ IP. Mỗi thiết bị
sẽ có một IP riêng biệt không nhầm lẫn. Sự xuất hiện của IPv6 với không gian địa chỉ
cực kì rộng lớn sẽ giúp mọi thứ có thể dễ dàng kết nối vào Internet cũng như kết nối
với nhau.

1.3 Xu hướng và tính chất của The Internet of Things
- Thông minh: Sự thông minh và tự động trong điều khiển thực chất không phải
là một phần trong ý tưởng về IoT. Các máy móc có thể dễ dàng nhận biết và phản hồi

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

3

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

lại môi trường xung quanh (ambient intelligence), chúng cũng có thể tự điều khiển bản
thân (autonomous control) mà không cần đến kết nối mạng. Tuy nhiên, trong thời gian
gần đây người ta bắt đầu nghiên cứu kết hợp hai khái niệm IoT và autonomous control
lại với nhau. Tương lai của IoT có thể là một mạng lưới các thực thể thông minh có
khả năng tự tổ chức và hoạt động riêng lẻ tùy theo tình huống, môi trường, đồng thời

chúng cũng có thể liên lạc với nhau để trao đổi thông tin, dữ liệu.
Việc tích hợp trí thông minh vào IoT còn có thể giúp các thiết bị, máy móc, phần mềm
thu thập và phân tích các dấu vết điện tử của con người khi chúng ta tương tác với
những thứ thông minh, từ đó phát hiện ra các tri thức mới liên quan tới cuộc sống, môi
trường, các mối tương tác xã hội cũng như hành vi con người.
- Kiến trúc dựa trên sự kiện: Các thực thể, máy móc trong IoT sẽ phản hồi dựa
theo các sự kiện diễn ra trong lúc chúng hoạt động theo thời gian thực. Một số nhà
nghiên cứu từng nói rằng một mạng lưới các sensor chính là một thành phần đơn giản
của IoT.
- Là một hệ thống phức tạp: Trong một thế giới mở, IoT sẽ mang tính chất phức
tạp bởi nó bao gồm một lượng lớn các đường liên kết giữa những thiết bị, máy móc,
dịch vụ với nhau, ngoài ra còn bởi khả năng thêm vào các nhân tốc mới.
- Kích thước: Một mạng lưới IoT có thể chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng
được kết nối và mạng lưới này có thể theo dõi sự di chuyển của từng đối tượng. Một
con người sống trong thành thị có thể bị bao bọc xung quanh bởi 1000 đến 5000 đối
tượng có khả năng theo dõi.
- Vấn đề không gian, thời gian: Trong IoT, vị trí địa lý chính xác của một vật
nào đó là rất quan trọng. Hiện nay, Internet chủ yếu được sử dụng để quản lí thông tin
được xử lý bởi con người. Do đó những thông tin như địa điểm, thời gian, không gian
của đối tượng không mấy quan trọng bởi người xử lí thông tin có thể quyết định các
thông tin này có cần thiết hay không, và nếu cần thì họ có thể bổ sung thêm. Trong khi
đó, IoT về lý thuyết sẽ thu thập rất nhiều dữ liệu, trong đó có thể có dữ liệu thừa về địa
điểm, và việc xử lí dữ liệu đó được xem như không hiệu quả. Ngoài ra, việc xử lí một
khối lượng lớn dữ liệu trong thời gian ngắn đủ để đáp ứng cho hoạt động của các đối
tượng cũng là một thác thức hiện nay.
- Các hệ thống phụ trong IoT: Không phải tất cả mọi thứ nằm trong IoT đều
nhất thiết phải kết nối vào một mạng lưới toàn cầu, chúng ta có thể hoạt động trong
từng hệ thống đơn lẻ (subsystem). Hãy tưởng tượng đến một căn nhà thông minh,
trong đó các đồ điện gia dụng có thể tự chúng tương tác với nhau và hoạt động mà
không cần phải vào Internet, trừ khi chúng ta cần điều khiển nó từ xa. Ngôi nhà này có

thể được xem là một subsystem. Cũng giống như hiện nay chúng ta có các mạng LAN,
WAN, mạng ngang hàng nội bộ chứ không kết nối trực tiếp vào Internet.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

4

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

1.4 Những yếu tố thúc đẩy IoT
IoT đã thay đổi kể từ năm 1970, thời đại của mainframe đã tạo ra hàng triệu
máy tính lớn và hàng ngàn ứng dụng trên thị trường. Những năm 1990 sao đó là kỷ
nguyên của hiệu suất, là thời kỳ hoàng kim của máy tính cá nhân và đã có hàng trăm
triệu đối tượng, thiết bị và hàng chục ngàn ứng dụng được ra đời. Tiếp theo đó, sự
bùng nổ trong năm 2010 của điện thoại di động và điện toán đám mây đã tác động
mạnh mẽ đến toàn cảnh IoT. Làn sóng di động và đám mây đã tạo ra hàng tỷ đối
tượng, thiết bị và theo đó là hàng triệu ứng dụng xuất hiện trên thị trường. Đến năm
2020 chúng ta sẽ chứng kiến sự mở rộng của xu hướng này với hàng nghìn tỷ đối
tượng và sẽ có hàng chục triệu ứng dụng, đó là cách IoT sẽ phát triển.
Sự phát triển của IoT được thúc đẩy bởi 4 yếu tố quan trọng. Đầu tiên là cảm
biến chi phí thấp, thứ hai là công nghệ di động, tiếp theo đó là phân tích dữ liệu lớn, và
cuối cùng là điện toán đám mây.
Cảm biến giá rẻ đang trở nên mạnh mẽ và nhỏ gọn hơn bao giờ hết để có thể
gắn vào bất kì đối tượng, thiết bị nào. Còn đối với doanh nghiệp thì tính di động đang
trở nên rất quan trọng và tập trung tất cả mọi thứ trong một ứng dụng. Doanh nghiệp

phải phát triển các ứng dụng của mình để có thể truy cập bất cứ thiết bị CNTT nào. Và
khi có nhiều kết nối được thực hiện, sẽ bùng nổ dữ liệu và dẫn đến khái niệm dữ liệu
lớn. Ví dụ khi nói về thành phố thông minh thì bản chất ở đây là thu thập tất cả dữ liệu
từ những đối tượng kết nối và chuyển chúng thành thông tin. Dữ liệu lớn đóng vai trò
quan trọng trong việc tạo ra những giá trị đối với đời sống thực. Và cuối cùng nơi lưu
trữ, xử lý của hệ thống IoT chính là điện toán đám mây.
Tại sự kiện NetEvent 2016 diễn ra hồi tháng 5/2016 vừa qua tại Singapore với
chủ đề “The IoT Will Disrupt Everything – Or Will It? You Be the Judge”, nhiều
chuyên gia đã nhận định rằng điện toán đám chính là nơi tạo ra khả năng, sức mạnh
cho IoT.
Cũng tại NetEvent 2016, hãng nghiên cứu Frost and Sullivan còn cho biết sẽ có
khoảng 22 tỷ thiết bị IoT vào năm 2020, và trung bình mỗi hộ gia đình thời điểm đó sẽ
sở hữu 10 thiết bị kết nối. Ngoài ra, đại diện hãng nghiên cứu này còn cho biết quy mô
thị trường IoT vào năm 2015 là khoảng 24 tỷ USD, nhưng đến năm 2030 con số này sẽ
là 79 tỷ USD, trong đó lĩnh vực vận chuyển và sản xuất sẽ có sự đầu tư vào IoT lớn
nhất.
Tại Việt Nam, IoT đã được ứng dụng từ lâu dưới các hình thức tự động hóa như
hệ thống điều khiển đèn giao thông, hệ thống tưới tiêu tự động… Tuy nhiên hiện chưa
có ứng dụng IoT thực sự nào ảnh hưởng mạnh tới đời sống xã hội trong nước. Với
giao thông đô thị thông minh, trong thời gian tới một số ứng dụng như thu phí không
dừng, phạt nguội bằng camera dự báo sẽ phổ biến tại các thành phố lớn như Hà Nội,
TP.HCM. Các lĩnh vực tiềm năng như y tế điện tử, nông nghiệp thông minh, bất động
sản thông minh sẽ cần thêm thời gian để có những ứng dụng IoT phù hợp.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

5

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

1.5 IoT & những cản trở hiện nay
- An ninh và bảo mật dữ liệu: Mọi vấn đề bảo mật chỉ tốt khi chúng ta có thể
chỉ ra các điểm yếu của thiết bị, và đối với một thế giới kết nối như hiện nay thì điều
đó có rất nhiều. Điều này giải thích lý do tại sao Samsung đã dành nỗ lực đáng kể vào
nền tảng ARTIK dành cho IoT trong thời gian gần đây. ARTIK có 3 mẫu module chứa
tất cả các thành phần – bộ cảm biến, vi xử lý, bộ nhớ tích hợp, và kèm theo đó là khả
năng kết nối không dây cần thiết cho các nhà sản xuất để tạo ra thiết bị thông minh.
Tất cả các module ARTIK đều được hãng trang bị một khoá an toàn nhằm giúp các
nhà phát triển mã hoá dữ liệu tốt hơn so với phần mềm mã hoá mặc định.
Đối với các thiết bị cá nhân có khả năng kết nối Internet thì vấn đề an ninh và sự riêng
tư là những mối quan tâm hàng đầu. Đây có lẽ là những sản phẩm điển hình để được
trang bị hệ thống mã hóa, nhưng vấn đề an ninh và sự riêng tư lại có đặc thù riêng
khác nhau. An ninh bảo mật thường gằn liền với công nghệ còn sự riêng tư thì thương
liên quan đến con người và tính pháp lý. Các nhà sản xuất thiết bị IoT cần phải hiểu
rằng an ninh và sự riêng tư không thể đồng nhất hoặc áp dụng chung mọi quy tắc. Khả
năng giao tiếp tự động của thiết bị IoT làm cho việc đảm bảo sự riêng tư khó khăn hơn
bởi các mô hình sản phẩm được khuyến khích sử dụng trước khi có sự đồng thuận của
người dùng ở những thời điểm khác nhau.
- Nhu cầu khách hàng: Trên thị trường tiêu dùng, các báo cáo nghiên cứu gần
đây chỉ ra rằng thiết bị IoT sẽ phát triển thông qua một loạt các ứng dụng. Nghiên cứu
của McKinsey và the Global Semiconductor Alliance khuyên các công ty sản xuất
thiết bị bán dẫn nên hỗ trợ các nhà phát triển để tạo ra sản phẩm IoT hấp dẫn và hướng
tới doanh nghiệp có sự quan tâm đến việc triển khai IoT. Một phần của vấn đề ở đây là
sản phẩm IoT có thể tốt hơn cho các nhà sản xuất khi dữ liệu về người tiêu dùng và
những nghiên cứu về sự sẵn sàng trong sử dụng được chia sẻ. Người dùng thiết bị IoT

phải thấy được những lợi ích từ công nghệ này có thể đáp ứng trong thời gian dài, nếu
không họ sẽ bỏ qua.
-Tiêu chuẩn chung: Việc thiếu các tiêu chuẩn, đặc biệt là trường hợp sử dụng
nhiều giao thức kết nối như hiện nay, là một cản trở cho IoT phát triển. Nhiều giao
thức kết nối đặc biệt đang nổi lên với mức tiêu thụ năng lượng thấp như LTE Cat.0,
802.11ah, Sigfox hay OnRamp. Công nghệ bộ xử lý hiện cũng chưa thực sự hào hứng
với thị trường IoT khi chuẩn giao thức không thực sự rõ ràng.
Hiện tại có 5 tổ chức lớn đã công bố chuẩn IoT của mình hồi năm 2014. Ngoài ra cũng
có khá nhiều đơn vị nhỏ hơn khác cũng tạo nên chuẩn riêng. Theo dự đoán phải đến
2017 thì một chuẩn chung mới thực sự xuất hiện hoặc các giới hạn về nền tảng sẽ bị
phá vỡ.
Các hãng công nghệ như LG, Panasonic, Sharp, Silicon Image, TP-Link, HTC,
Qualcomm và hơn 100 thành viên khác đã thành lập nên liên minh AllSeen, dẫn đầu là
Hiệp hội Linux. Tiêu chí của liên minh này là xóa bỏ những rào cản cũng như thúc đẩy
sự sáng tạo trong việc phát triển Internet of Things. Nhóm này đã xây dựng nên nền
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

6

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

tảng nguồn mở AllJoyn cho phép các sản phẩm IoT có thể giao tiếp với nhau thông
qua nhiều dạng kết nối từ Wi-Fi, Ethernet, và cả đường dây điện. AllJoyn có thể tương
thích với mọi hệ điều hành hiện nay và cũng không bắt buộc các thiết bị phải kết nối
vào Internet bởi chúng có thể liên lạc ở cấp độ ngang hàng

• Open Internet Consortium (OIC): Đây được xem là đối thủ của AllSeen
Alliance, tổ chức OIC được các ông lớn công nghệ gồm Intel,
Broadcom, Dell và Samsung chống lưng nhằm phát triển các tiêu chuẩn
và chứng nhận cho các thiết bị Internet of Things. Các tiêu chuẩn này
cũng xoay quanh khả năng giao tiếp và chứng thực thiết bị dựa trên các
giao thức kết nối khác nhau gồm Wi-Fi, Bluetooth và cả NFC. Dự kiến
sản phẩm thương mại sử dụng chuẩn OIC sẽ xuất hiện vào năm 2016.
• Thread Group: Tổ chức phi lợi nhuận này được thành lập bởi Nest Labs
(thuộc Google), Samsung, ARM, Freescale, Silicon Labs... Thread
Group tạo ra một giao thức mạng không dây dựa trên IP, cho phép các
thiết bị phần cứng trong nhà kết nối với đám mây. Mục tiêu mà Thread
Group còn nhắm đến việc giảm mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị và
đảm bảo tính an toàn bảo mật kết nối với IPv6. Tổ chức này dường như
chỉ tập trung vào nền tảng hạ tầng hoạt động của IoT chứ không can
thiệp quá nhiều vào phần cứng. Điều này cũng giúp dễ dàng tương thích
với các tiêu chuẩn khác như AllSeen hay OIC.
• Industrial Internet Consortium (IIC): Đây là tổ chức thứ 2 mà Intel tham
gia vào nhằm phát triển IoT, ngoài ra General Electric, Cisco Systems,
IBM và nhà mạng AT&T là những thành viên thành viên tích cực nhất.
Tuy nhiên, IIC tập trung vào mảng thiết bị IoT dùng cho doanh nghiệp
và đảm bảo mọi thứ cùng hoạt động tốt ở mọi phân khúc thị trường.
Ngoài ra, IIC giúp cải tiến các hệ thống máy móc lỗi thời có thể tham gia
vào hệ thống IoT.
• IEEE P2413: Viện kĩ thuật điện điện tử (IEEE) là một trong những tổ
chức chính quy có nhiệm vụ đặt ra các tiêu chuẩn quan trọng trong thế
giới công nghệ. Nhưng trong xu hướng IoT thì IEEE bị các công ty công
nghệ cho rằng quá chậm chạp trong việc thiết lập tiêu chuẩn. IEEE quy
tụ 23 nhà sản xuất có liên quan và cùng nghiên cứu tạo nên bộ chuẩn
chung cho thiết bị, dự kiến 2016 sẽ ban hành rộng rãi.
- Thị trường phân mảnh: Sự đa dạng của ứng dụng IoT nghĩa là không một chip

duy nhất nào có khả năng phù hợp với tất cả mọi thứ. Phân mảnh như là bước chuẩn bị
để các nhà sản xuất thiết bị có thể lựa chọn nền tảng phù hợp với mình nếu không
muốn bị cô lập trong tương lai. Điều này tương tự như thị trường smartphone khi
không chỉ có iOS mà còn đó Android, Windows Phone, BlackBerry.
Cũng có một viễn cảnh tốt hơn khi những nhóm tiêu chuẩn IoT hợp tác với nhau, cho
khả năng tương thích rộng rãi. Điều này phụ thuộc vào các công ty lớn như Samsung,
Intel, Microsoft có sức ảnh hưởng lớn đối với thị trường công nghệ. Việc giảm phân
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

7

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ IOT

mảnh có thể tạo nên sản phẩm đại chúng hơn và người dùng sẽ là những người quyết
định sự thành bại của các tiêu chuẩn nói trên.
Điều quan trọng nhất góp phần vào sự phát triển của thị trường IoT là lợi nhuận của
các bên tham gia, từ các nhà sản xuất bán dẫn cho đến các nhà phát triển ứng dụng. Xa
hơn nữa là lợi ích của thiết bị mang lại cho người sử dụng cũng như phục vụ trong
công việc đối với doanh nghiệp. Theo ước tính trong tương lai thì IoT sẽ là thị trường
sản phẩm lớn nhất trên thế giới. IoT sẽ có quy mô rộng lớn khi hầu hết các sản phẩm
có thể giao tiếp với nhau.
• IoT sẽ tạo thêm 1,7 ngàn tỷ USD cho nền kinh tế toàn cầu trong năm
2019. Doanh thu này bao gồm phần cứng, ứng dụng, chi phí khởi tạo,
dịch vụ quản lý, và giá trị gia tăng từ hiệu quả sử dụng IoT trong đời
sống, công việc.

• Việc xuất khẩu thiết bị dự kiến đạt 6,7 tỷ USD vào năm 2019 với khoảng
thời gian tăng trưởng kép trong 5 năm (CAGR) đạt 61%. Doanh thu từ
việc bán phần cứng có thể chỉ đạt 50 tỷ USD hoặc 8% tổng doanh thu từ
IoT, phần lớn số tiền sẽ rơi vào các công ty hạ tầng và nhà phát triển ứng
dụng thiết bị.
• Đối với doanh nghiệp thì IoT được xem là thị trường màu mỡ khi trong
năm 2014, lượng sản phẩm bán cho khối này chiếm 46% . Tuy nhiên đối
với khối thị trường dành cho chính phủ giảm sụt do những lo ngại về bảo
mật, ngoài ra phân khúc dành cho gia đinh đang được đánh giá là có tiềm
năng lớn
• Sự tăng trưởng mạnh mẽ của IoT dựa trên cơ sở hạ tầng ngày càng phát
triển cùng với đó là chi phí sản xuất thấp. IoT hứa hẹn sẽ tăng hiệu suất
hoạt động cho gia đình, thành phố và nơi làm việc với khả năng kiểm
soát, quản lý cho người dùng.
Viễn cảnh thị trường IoT khá sáng sủa, tuy nhiên đây chỉ là dự kiến, mảng kinh doanh
thiết bị IoT phụ thuộc khá nhiều vào người dùng và công nghệ - điều mà các nhà sản
xuất hiện vẫn đang nỗ lực tạo nên những trải nghiệm tốt nhất

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

8

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

2.1 Ứng dụng IoT trong nông nghiệp
Các quốc gia phát triển là những nước đi đầu thế giới trong việc hiện đại hóa, tự
động hóa lĩnh vực nông nghiệp. Từ việc làm đất, tưới tiêu, bón phân đến thu hoạch đều
được tự động hóa. Với sự phát triển của IoT, những hệ thống này không còn quá cao
xa với những quốc gia đang phát triển.
Phần lớn các giải pháp công nghệ cho lĩnh vực nông nghiệp hiện nay đều sử
dụng các thiết bị cảm biến để đo đạc được độ ẩm, nhiệt độ không khí; độ ẩm và một số
thông số về dinh dưỡng của đất trồng. Các thông số này sẽ được thu thập và gửi về hệ
thống trung tâm để phân tích, đối chiếu với đặc tính của từng loại cây trồng cụ thể, tự
đó đưa ra quyết định tối ưu về lượng nước, lượng phân bón. Tất cả sẽ được tính toán
chính xác và thực hiện tự động chứ không cần sự can thiệp của con người.
Nhờ đó, các điều kiện dinh dưỡng đối với cây trồng sẽ được tối ưu, cho mức
sinh trưởng tốt nhất. Tránh được các trường hợp sử dụng các loại “thần dược” thúc đẩy
tăng trưởng.

2.2 Ứng dụng IoT trong chăn nuôi
Việc giám sát sức khỏe, kiểm tra thú ý định kỳ cho những đàn bò lớn rất phức
tạp, tốn kém chi phí và nhân lực thuê bác sỹ thú y.Để giảm bớt nhân lực và tăng cường
hiệu quả cho công việc này, mỗi con bò khi nhập về trang trại sẽ được lắp đặt một bộ
chip cảm biến vào chân với nguồn pin đủ dùng trong 5 năm. Các chip cảm biến này sẽ
thống kê bước chân hàng ngày của từng con bò và gửi dữ liệu về hệ thống dựa trên nền
tảng IoT và điện toán đám mây. Khi mỗi con bò có dấu hiệu giảm số bước chân bất
thường, đó là dấu hiệu đầu tiên cho thấy sức khỏe của bò đang có vấn đề, cần được bác
sỹ thú y thăm khám
Các dữ liệu từ hàng ngàn bộ chip gắn ở chân bò sẽ được xử lý và thông báo
thường xuyên tới smartphone hay máy tính bảng của người chăn nuôi. Ngay khi mỗi
cá thể bò xuất hiện triệu chứng bất thường, chủ trại bò đã có thể xác định rõ đó là con
bò nào và hiện đang ở đâu trong nông trại để tiến hành điều trị kịp thời. Nhờ vậy, đàn
bò sẽ giảm thiểu được tỉ lệ bị ốm, chết do mắc bệnh, cũng như ngăn chặn tốt các dấu
hiệu dịch bệnh để không lây ra cả đàn lớn.

Ngoài ra, nhờ việc xác định sớm và điều trị cho từng cá thể bò, chủ trang trại sẽ
không phải tốn các khoản chi phí lớn để kiểm tra thú y định kỳ cho cả đàn hàng ngàn
con bò, chỉ cần tập trung vào chữa trị cho đúng những con bị bệnh. Kết quả là đàn bò
tăng trưởng tốt hơn, giảm được chi phí chăn nuôi, chi phí nhân công giám sát hàng
ngày.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

9

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

2.3 Quản lý hàng tồn kho
Quản lý hàng tồn kho luôn là bài toán đau đầu với các nhà bán lẻ nói chung và
đặc biệt là các nhà kinh doanh trực tuyến nói riêng. Nhưng IoT và xu hướng phát triển
của các thiết bị cảm biến hữu hiệu như thẻ từ công nghệ RFID (Radio Frequency
Identification – công nghệ nhận dạng đối tượng bằng sóng vô tuyến) sẽ giúp các doanh
nghiệp có thể quản lý hàng tồn kho một cách hữu hiệu nhất theo thời gian thực. Nhà
bán lẻ có thể theo dõi một món hàng tại bất cứ nơi đâu, từ khi nó ở trên kệ của cửa
hàng hay là trên trang web bán hàng, hay khi nó được chuyển ra khu vực đóng gói,
thậm chí là trong nhà kho lưu trữ. Các thiết bị cảm biến sẽ cho biết vị trí chính xác của
một món hàng hay thậm chí là cả nhóm mặt hàng bởi những sản phẩm này đã được kết
nối trên nền tảng IoT.
Tất cả dữ liệu thu thập được từ các bộ cảm biến đều có thể kết nối theo thời
gian thực tới hệ thống xử lý tính toán để theo dõi mức độ hàng tồn kho, đưa ra những

thông báo hay đặt hàng một cách hoàn toàn tự động. Không chỉ dừng lại ở đó, các nhà
cung ứng đầu vào cho nhà kinh doanh cũng có thể tích hợp để khép kín chu trình tự
động hóa quản lý hàng tồn kho. Từ đó giúp họ giải quyết bài toán quản lý hàng tồn
kho triệt để hơn, tiết kiệm hơn, tối ưu hóa được dòng vốn mà họ phải bỏ ra khi duy trì
một lượng hàng hóa nhất định trong kho hàng.
Người khổng lồ trong lĩnh vực bán lẻ trực tuyến như Amazon hay đại siêu thị
truyền thống Wal-Mart đều đang đầu tư mạnh mẽ cho giải pháp quản lý kho hàng, tận
dụng xu thế IoT nhằm tối ưu hóa hệ thống kho vận và hoạt động của chuỗi cung ứng.
Một trong những ưu điểm của IoT là phù hợp không chỉ với những doanh nghiệp lớn,
mà cả doanh nghiệp vừa và nhỏ.

2.4 Quản lý đội ngũ vận tải
Trong thời gian gần đây, thiết bị có tích hợp GPS (hệ thống định vị toàn cầu) đã
được các doanh nghiệp sử dụng rộng rãi trong việc theo dõi quãng đường vận chuyển,
giao nhận sản phẩm, hàng hóa. Với công nghệ IoT, việc tích hợp GPS sẽ còn được
nâng lên một tầm cao mới. Nhờ nó, doanh nghiệp vận tải có thể xác định tuyến đường
vận chuyển trên bản đồ trực tuyến một cách tối ưu; đưa ra những gợi ý về tốc độ di
chuyển nhằm bảo đảm kế hoạch giao hàng; điều chỉnh nhiệt độ cấp đông cho hàng hóa
trên xe; đưa ra những cảnh báo ngay lập tức nếu có sự cố bất thường trong suốt quá
trình vận chuyển; xác định lịch trình bảo dưỡng cho xe cộ..., mà tất cả những điều này
được giải quyết một cách hoàn toàn tự động và từ bất cứ nơi đâu.
Như vậy, doanh nghiệp vận tải sẽ tiết kiệm được chi phí nhiên liệu, giảm thiểu
rủi ro thất thoát hàng hóa, tăng tính chính xác về thời gian vận chuyển - giao nhận. Về
phía khách hàng, họ sẽ cảm thấy hài lòng hơn khi có thể tự mình trích xuất dữ liệu từ
IoT để theo dõi được món hàng mà họ đã đặt mua thay vì phải liên hệ qua nhiều khâu
trung gian mới có được thông tin này.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

10

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

2.5 Bảo trì và bảo hành sản phẩm
Đối với người mua thì dịch vụ sau bán hàng là một trong những yếu tố quan
trọng giúp giữ chân họ quay lại với thương hiệu. Nhờ vào IoT, việc bảo hành hoặc bảo
trì sản phẩm sẽ vô cùng tiện lợi và giúp tiết kiệm cho cả đôi bên. Khi một món hàng
bán ra được gắn thiết bị cảm biến và có kết nối Internet, các dữ liệu trong suốt quá
trình sử dụng sản phẩm được gửi về nhà kinh doanh theo thời gian thực sẽ giúp họ xác
định được lỗi của sản phẩm, hoặc áp dụng các điều kiện bảo hành - bảo trì đúng với
cam kết với khách hàng.
Bên cạnh đó, dữ liệu thu thập qua IoT cũng giúp nhà kinh doanh xác định được
thói quen và cách thức sử dụng sản phẩm của khách hàng để từ đó đưa ra những cải
tiến nhằm giúp sản phẩm ngày một hoàn thiện hơn. Thậm chí, những món hàng có giá
trị cao khi tích hợp IoT và bộ cảm biến có thể giúp theo dõi được chúng trong tình
huống bị mất cắp.
Tập đoàn General Electric (GE) của Mỹ được xem là một ví dụ tiêu biểu trong
việc khai thác IoT. Tập đoàn này có thể tiên liệu được chu trình bảo trì của một động
cơ máy bay hay tua-bin điện gió nhờ tích hợp IoT. Bằng cách phân tích dữ liệu thu
thập được, GE tiết kiệm được rất nhiều thời gian và chi phí. Các kỹ sư của GE biết
được khi nào sẽ phải tiến hành bảo dưỡng một động cơ thay vì cách làm truyền thống
là tự đặt ra lịch trình bảo dưỡng cứng nhắc nhưng chưa chắc đã cần thiết thực sự với
thiết bị.

2.6 Quảng cáo theo thời gian thực

Điện thoại thông minh được xem như là một thiết bị quan trọng tham gia vào xu
thế ứng dụng IoT. Rất nhiều nhà bán lẻ nhờ nó để gửi những thông điệp quảng cáo tới
khách hàng theo thời gian thực. Nói cách khác, nhà kinh doanh sẽ tương tác với khách
hàng qua điện thoại thông minh từ việc phân tích những dữ liệu thu thập được của
khách như lịch sử mua sắm, sở thích cá nhân, vị trí địa lý, điều kiện thời tiết, hoặc gắn
với những sự kiện lễ hội để có chiến dịch quảng bá và cách thức tiếp cận khách thích
hợp.
Mở rộng xu hướng sử dụng thiết bị di động, trong giới kinh doanh hiện nay
đang cổ súy cho mô hình tiếp thị và bán lẻ tất cả trong một (Omni-Channel Retailer OCR). Để xây dựng và vận hành thành công OCR, doanh nghiệp phải tìm cách ứng
dụng IoT một cách triệt để. Ví dụ, tổ chức thẻ quốc tế American Express (AmEx) đã
liên kết với các nhà bán lẻ để chào những món hàng khuyến mại dựa trên vị trí địa lý
của khách hàng khi sử dụng thẻ tín dụng AmEx để chi tiêu.

2.7 Máy bán hàng tự động thế hệ mới
Nhà bán lẻ cũng có thể khai thác thêm từ xu thế kết nối IoT cho những chiếc
máy bán hàng tự động thế hệ mới. Nhờ IoT, họ có thể biết được mức tồn kho trong

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

11

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

máy bán hàng tự động, tìm kiếm những máy bán hàng tự động gần khách hàng nhất
khi khách có nhu cầu, đưa ra cơ chế giá linh hoạt cho máy bán hàng tự động tùy thuộc

vào nhiều điều kiện khác nhau. Ví dụ, dựa trên ngày hết hạn của sản phẩm nhà bán lẻ
có thể đưa ra giá bán tốt nhất cho cả khách hàng và nhà cung ứng.

2.8 Một vài ví dụ khác về IoT:
• Mũ bảo hiểm cảm ứng chấn động (Helmet Concussion Sensor): Shockbox là
một bộ cảm biến được gắn vào mũ bảo hiểm bảo vệ và sử dụng gia tốc để đo
lường hiệu quả của một tác động vào đầu. Thông tin này sẽ được gửi đến điện
thoại thông minh của cha mẹ hoặc một huấn luyện viên thông qua kết nối
Bluetooth, cho phép họ đưa ra những quyết định cần thiết đối với người đội mũ.
• Mediacal Alert Watch (Đồng hồ cảnh báo y tế): Một chiếc đồng hồ thông minh
(smartwatch) cho phép theo dõi sức khỏe người thân từ xa. Các SmartWatch có
thể theo dõi tất cả các hoạt động hàng ngày, ngoài ra nó cung cấp một nút hỗ trợ
khẩn cấp giúp thông báo cho ứng dụng Live!y để gọi vào và kiểm tra xem mọi
việc có ổn không.Thêm nữa, Live!y cũng cung cấp các cảm biến có thể được
đặt xung quanh nhà để hệ thống có thể tìm hiểu những thói quen hàng ngày của
người cần theo dõi như thói quen mở tủ lạnh hay dùng thuốc của họ.
Một trung tâm trực tuyến cho phép bạn kiểm tra về những thông tin theo dõi
người thân yêu của bạn bằng cách xem xét các thông tin thu thập được và tìm
kiếm bất kỳ thay đổi tiềm năng trong hành vi của họ có nguy cơ dẫn đến một
dấu hiệu của một sự việc có thể nghiêm trọng hơn.
• Mua hàng qua mạng bằng 1 nút ấn vật lý (Amazon Dash):Amazon đã đưa ra
các nút Amazon Dash là các nút vật lý theo nghĩa đen có liên kết tới các sản
phẩm gia dụng trong ngôi nhà của bạn.Giả sử bạn hết bột giặt để sử dụng, bạn
có thể bấm nút Tide và Amazon sẽ mang đến sản phẩm Tide Powder cho bạn.
Không cần phải mở máy tính hay điện thoại để vào mạng, xác thực các phương
thức thanh toán, hoặc nhập lại số thẻ tín dụng. Chỉ với 1 nút bấm vật lý đơn
giản để thực hiện tất cả những việc đó.
Cụ thể hơn, các nút bấm Amazon Dash giúp việc mua hàng trên Amazon chưa
bao giờ đơn giản đến thế. Chúng là các thiết bị nhỏ mà người dùng có thể dính
lên tường hay trên các thiết bị gia dụng. Mỗi nút được liên kết với một sản

phẩm hay thương hiệu cụ thể và người dùng có thể cài đặt cho mỗi nút bấm về
số lượng hay mã sản phẩm cụ thể mình sẽ mua thông qua smartphone. Sau đó,
mỗi lần mua hàng, bạn chỉ cần bấm nút tương ứng và món hàng sẽ được đưa tới
tận cửa.
• Công nghệ làm vườn thông minh:Flower Power là sản phẩm của Parrot giúp
bạn trồng cây một cách khoa học nhờ bộ cảm ứng thông minh đặt trong chậu
cây bạn trồng.Bộ cảm biến sẽ phân tích ánh sáng mặt trời, nhiệt độ không khí,
mức độ phân bón và độ ẩm của đất. Sau đó, nó sử dụng kết nối Bluetooth với

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

12

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

•

•

•

•

•

•
•

•

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

điện thoại Android hoặc iOS của bạn để đưa ra cảnh báo cho bạn về mọi nhu
cầu cho cây trồng của bạn.
Theo dõi trẻ sơ sinh: Thiết bị Mimobaby được gắn lên quần áo của trẻ, giúp cho
bố mẹ có thể theo dõi được thân nhiệt, hơi thở, vị trí của bé thông qua
smartphone.
Nhắc uống thuốc đúng giờ:GlowCaps được gắn với một con chip không dây để
kết nối giữa người bệnh và bác sĩ. Thiết bị có tác dụng nhắc người bệnh uống
thuốc đúng giờ, đúng liều và giúp bác sĩ có thể kiểm soát được liều lượng thuốc
mà người bệnh đang điều trị
Theo dõi thể chất của bạn: Sử dụng các cảm biến trên thiết bị thông minh của
bạn (gia tốc, con quay hồi chuyển, video, tiệm cận, la bàn, GPS, vv) và các tùy
chọn kết nối (di động, WiFi, Bluetooth, NFC, vv), bạn có thể tự động theo dõi
chuyển động, vị trí và chế độ luyện tập sức khỏe của bạn.
Điều chỉnh nhiệt độ trong nhà bạn:Nest Thermostatlà một thiết bị tự điều chỉnh
nhiệt độ và hoạt động như là cốt lõi của hệ thống điều hòa trong nhà bạn. Nest
Thermostat sử dụng mạng không dây Wi-Fi để cho phép bạn truy cập và kiểm
soát ngay cả khi đang xa nhà. Khi lần đầu tiên bắt đầu sử dụng thiết bị này, bạn
có thể chỉ cần sử dụng tính năng bật tắt cho máy điều hòa hoặc thiết lập lịch bật
tắt tự động. Sau đó, bạn có thể sử dụng tính năng điều chỉnh nhiệt độ lên hoặc
xuống cho phù hợp. Nest Thermostat cũng có thể tìm hiểu thói quen của bạn, vì
vậy thiết bị có thể sử dụng bộ cảm biến chuyển động để tự động điều chỉnh
nhiệt độ.
Ổ khóa kỹ thuật số Goji:Thiết bị hoạt động thông qua kết nối Wi-Fi và
Bluetooth. Goji có thể gửi ảnh của khách đến thăm tại cửa, cho phép kích hoạt
từ xa tính năng tạm thời cho phép bất cứ ai bước vào nhà ngay cả khi bạn

không có ở đó. Bằng cách dùng chốt điện tử, Goji có thể khóa hay mở khóa cửa
nhà bạn. Bạn cũng có thể sử dụng Goji để ghi lại tất cả các hoạt động mở khóa.
Trong trường hợp cúp điện, bạn vẫn có thể khóa và mở khóa cửa như bình
thường, nhưng sẽ không thể nhận được cập nhật cho đến khi có điện trở lại.
Giữ gìn đường phố sạch đẹp: Thùng rác của SmartBelly có gắn cảm biến, cho
bộ phận môi trường đô thị biết khi nào thùng rác đã đầy, cần được làm trống.
Đồ gia dụng thông minh: Kiểm soát đồ gia dụng trong nhà khi bạn đang ở văn
phòng là một lĩnh vực đầy triển vọng của IoT. Chẳng hạn, người dùng lò vi
sóng CombiSteam của Electrolux có thể bật lò, điều chỉnh nhiệt độ, thời gian và
quan sát thức ăn được nấu chín thông qua một camera ngoại vi. Các món đồ
nhỏ hơn như máy pha café Wi-Fi của Smarter lại cho phép bạn pha cafe khi
đang ở trên giường.
Đèn thông minh:Các hệ thống đèn điện thông minh như Phillips Hue cho phép
người dùng điều chỉnh màu sắc và độ sáng của đèn trong nhà từ điện thoại. Một
số hệ thống đèn khác từ những công ty như LG có thể được lập trình để hoạt
động như đồng hồ báo thức, chẳng hạn dần dần sáng lên vào buổi sáng hoặc
nhấp nháy khi có cuộc gọi đến.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

13

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 2: ỨNG DỤNG IOT TRONG ĐỜI SỐNG

• Đo chất lượng nước: Các thiết bị cảm biến được đặt ở đầu nguồn sông. Chúng

có vai trò đo và ghi nhận thời gian thực các thông số quan trọng về chất lượng
nước như độ sạch, lượng kim loại nặng và liên tục chuyển thông số này qua
đám mây và mạng di động thông qua công nghệ LTE Low Power Wide Area
(LSWA).Các thiết bị này có tuổi thọ pin rất lâu đảm bảo tính hiệu quả lâu dài,
giúp chính quyền địa phương giám sát hiệu quả và có hành động kịp thời,
nhanh chóng đối với các vấn đề ô nhiễm nếu xảy ra.

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

14

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

CHƯƠNG 3: VÍ DỤ CỤ THỂ VỀ IOT:
THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH
Thế giới đang chuyển mình mạnh mẽ trước xu thế "internet of things" (IoT).
Trong làn sóng phát triển đó, tại Việt Nam, IoT cũng rất tiềm năng khi có thể đi vào
hàng loạt lĩnh vực như giao thông, y tế, nông nghiệp… nhằm giúp hạ thấp chi phí,
nâng cao chất lượng dịch vụ… Đặc biệt, IoT đã được đẩy mạnh ứng dụng vào mảng
giao thông tại Việt Nam khi Chính phủ ban hành nghị định số 91/2009/NĐ-CP về
“Kinh doanh và điều kiện kinh doanh vận tải bằng xe ô tô” quy định các nhóm đối
tượng bắt buộc phải lắp đặt thiết bị giám sát hành trình (hộp đen ôtô) từ ngày 01 tháng
07 năm 2012. Với những tính năng của thiết bị giám sát hành trình, người quản lý sẽ
nắm bắt được tình hình của lái xe cũng như vị trí xe, cung đường xe chạy,... giúp
doanh nghiệp có thể kiểm soát tốt được số lượng xe của mình, đồng thời kịp thời ngăn

chặn, xử lý những trường hợp vi phạm của lái xe; nắm bắt tình trạng giao thông, tình
trạng vận hành của phương tiện để đưa ra các phương án tổ chức điều hành hợp lý
nhằm đảm bảo chất lượng dịch vụ. Với công tác quản lý Nhà nước về ATGT, khi tích
hợp thông tin từ thiết bị giám sát hành trình thì có thể xác định được tình trạng vi
phạm các quy định về vận tốc, hành trình, thời gian lái xe liên tục của lái xe, từ đó đưa
ra quyết định xử lý vi phạm đối với cá nhân lái xe hay với các doanh nghiệp vận tải…,
qua đó góp phần giảm thiểu tai nạn giao thông.
3.1 Giới thiệu thiết bị giám sát hành trình.
Thiết bị giám sát hành trình (hay còn gọi là hộp đen ô tô, định vị ô tô) và định
vị Gps là những khái niệm không còn xa lạ đối với các doanh nghiệp vận tải nói chung
và doanh nghiệp vận tải hành khách nói riêng.
Xuất phát từ yêu cầu phải tuân thủ quy định của Nhà nước: Theo Nghị định số
91/2009/NĐ-CP của Chính Phủ về “Kinh doanh và điều kiện kinh doanh vận tải bằng
xe ô tô” quy định các nhóm đối tượng bắt buộc phải lắp đặt thiết bị giám sát hành trình
(hộp đen ôtô) từ ngày 01 tháng 07 năm 2012, gồm các đối tượng vận tải hành khách
tuyến cố định, xe buýt, hợp đồng..”
Việc lắp đặt thiết bị giám sát hành trình vô hình chung đã trở thành một ‘tấm
giấy thông hành” cho các xe được phép hoạt động bình thường, có thể đăng kiểm,
kiểm định và được cấp phù hiệu vận tải theo quy định của Bộ Giao thông. Không chỉ
có vậy, mặc dù có thể mục đích ban đầu khi triển khai lắp đặt thiết bị giám sát hành
trình của các đơn vị kinh doanh vận tải chỉ đơn giản là để tránh bị xử phạt vì vi phạm
pháp luật, nhưng những kết quả thực tế đem lại qua quá trình khai thác sử dụng những
tính năng mà Thiết bị giám sát hành trình và đồng hành với nó là hệ thống phần mềm
quản lý, giám sát trực tuyến xe, hệ thống báo cáo đã giúp những doanh nghiệp kinh
doanh vận tải hành khách dần dần thấy được lợi ích khi sử dụng thiết bị này, thừa nhận
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

15

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

đây là một giải pháp có độ tin cậy cao, mang lại những lợi ích bền vững, đồng thời
phát triển thương hiệu cho doanh nghiệp và bản thân họ cũng nhận thức được rằng quy
định của Nhà nước không hề xa rời với thực tiễn.
Với đặc điểm của doanh nghiệp vận tải hành khách thường có hệ thống phương
tiện cũng như đội ngũ nhân sự khá quy mô. Có những doanh nghiệp có số lượng lên
tới hàng chục đến hàng trăm xe. Do vậy, việc quản lý và giám sát gặp nhiều khó khăn,
tốn kém nhân lực, công sức, thời gian, việc phân chia giải quyết công việc có thể
chồng chéo mà lại kém hiệu quả. Khi triển khai sử dụng đồng loạt thiết bị Giám sát
hành trình công tác quản lý và điều hành được tự động hóa, trở nên đơn giản và thuận
tiện hơn bao giờ hết: Các doanh nghiệp có thể hoàn toàn an tâm và giảm tải áp lực
công việc khi có thể quản lý 100 % xe, thời gian 24/24 h, chỉ cần một máy tính hoặc
thiết bị di động có kết nối internet: mọi thông tin về vị trí, lộ trình xe chạy, tốc độ xe,
số lần dừng xe, thời gian dừng xe, mở cửa, trạng thái điều hòa, thời gian lái xe liên tục,
thời gian lái xe trong ngày của mỗi xe.. đều được cung cấp đầy đủ, nhanh chóng, theo
thời gian thực đồng thời được lưu trữ ở trung tâm dữ liệu để có thể tra cứu lại bất cứ
lúc nào.
3.2 Mục đích sử dụng.
Mỗi doanh nghiệp kinh doanh trong lĩnh vực vận tải hành khách luôn quan tâm
đến mục tiêu chiến lươc: làm sao để phát triển hoạt động kinh doanh, bảo vệ an toàn
cho phương tiện đồng thời khai thác được tối đa hiệu quả sử dụng phương tiện. Việc
sử dụng thiết bị giám sát hành trình trong thực tế đã hỗ trợ tích cực cho hoạt động kinh
doanh của doanh nghiệp vận tải hành khách: nhờ có thiết bị định vị Gps gán ở mỗi hộp
đen mà quá trình sử dụng tài sản của doanh nghiệp được rõ ràng, chi tiết, giảm chi phí,
thời gian, nhân sự cho việc quản lý và điều hành phương tiện, giảm thiểu việc lợi dụng

sử dụng xe trái phép, giảm bớt rủi ro và trách nhiệm pháp lý cho chủ phương tiện,
giảm bớt quá trình sử dụng sai lộ trình của lái xe. Thiết bị Giám sát hành trình và
Camera giám sát hành trình có khả năng thay thế được hẳn nhân viên kiểm tra làm
nhiệm vụ kiểm soát lượng khách đón / trả, số lượng hành khách trên xe, kiểm tra an
ninh trên xe …theo từng chặng mà lâu nay các doanh nghiệp xe khách vẫn áp dụng,
không chỉ vậy chất lượng phục vụ của nhân viên trên xe cũng có thể được cải thiển khi
có sự giám sát từ trung tâm điều hành. Chỉ tính riêng chi phí tiết kiệm này một tháng
đã đủ hoàn vốn cho một thiết bị.
Thêm vào đó nhờ có thiết bị định vị xe khách mà lái xe sẽ phải tuân thủ về
lượng khách trên xe, đón trả khách đúng nơi quy định, chạy đúng tuyến, đúng lộ trình.
Thiết bị có thể tích hợp với micro nên khi có khách lên xe, hệ thống sẽ tự động bật lời
chào, lời chúc, thông báo về các trạm dừng chân, giới thiệu về địa danh mà xe đang đi
qua một cách rất chuyên nghiệp. Khi trên xe có gắn thiết bị định vị, kết hợp với
camera giám sát hành trình thì những trường hợp hành khách chen lấn, xô đẩy nhau,
lấy nhầm đồ đạc, ăn trộm hàng hóa, gây xích mích trên xe… cũng được giảm thiểu
đáng kể, hỗ trợ tích cực cho việc đảm bảo an ninh của xe trên mỗi hành trình.
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

16

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

Thiết bị giám sát hành trình có khả
kh năng theo dõi, ghi nhậnn toàn bbộ cung đường
di chuyển, mọii thông tin hoạt

ho động của phương tiện, khi doanh nghiệpp ssử dụng thiết bị
giám sát hành trình để quản
n lý và theo dõi phương
ph
tiện thì có khả năng
ăng giám sát được
trạng thái hoạt động
ng trên đường
đư
của phương tiện và lái xe, từ đóó có th
thể ra các quyết
định kịp thời về đảm bảo
o an toàn giao thông như:
nh cảnh
nh báo cho lái xe khi có hi
hiện
tượng vượt vận tốc quy định,
nh, thời
th gian lái xe liên tục sắp đạt ngưỡng cho phép, ddừng
đỗ xe không đúng nơii quy định…
đ
Bản thân các thiết bị giám sát hành trình llắp trên xe
đã có khả năng phát tín hiệu
u cảnh
c
báo bằng âm thanh khi phương tiệnn vư
vượt quá tốc độ
quy định hoặc thờii gian lái xe liên tục
t vượt quá 4 giờ để tác động trực tiếp đến ý thức
và điều chỉnh lại hành động

ng điều
đ khiển phương tiện của lái xe. Đây
ây chính là ch
chức năng
hỗ trợ đảm bảoo an toàn giao thông, giúp giảm
gi
thiểu tai nạnn giao thông m
một cách tích
cực và hiệu quả của thiết bị giám sát hành trình.
Sự cố xảy ra trên đư
ường là điều không một ai mong muốn, nhưng
ưng trong tr
trường
hợp bất khả kháng, thiết bị giám sát hành trình sẽ giúp tài xế và các đơ
đơn vị liên quan
tìm ra nguyên nhân củaa tai nạn,
n có hướng xử lý và rút kinh nghiệm kịpp th
thời. Thời gian
qua, từ khi các thiết bị giám
ám sát hành trình được đưa vào sử dụng phổổ biến thì lượng
hành khách sử dụng dịch vụ
ụ vận tải ô tô đã tăng lên đáng kể bởi họ có đư
được sự an tâm
hơnn khi tham gia giao thông trên nh
những phương tiện ấy.
3.3 Thiết bị giám sát hành trình.
3.3.1 Thiết bị giám sát hành trình TC-03.
TC
- Thiết bị nhỏ gọn
n tính năng đơn giản,

gi giá thành thấp phù hợpp cho xe máy
máy, xe
cho thuê tự lái, quảnn lý tài sản,
s chống trộm.
- Thông số kỹ thuật:
Mức điện áp
Dòng điện
Sai số vị trí
Modul GPS
Modul
Kích thước

DC 9~36V
<45mA(Sleep mode <1.5mA)
3 ~ 10m
MT3326N của
c hãng Mediatek
Quad-Band
Band 850/900/1800/1900 MHz
90 x 45 x 13.5 mm.


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

3.3.2 Thiết bị giám sát hành trình HQ 89.

- Sử dụng cho phương tiện vận
v tải nặng hoặc xe buýt yêu cầu quảản lý nhiều

chức năng và có Hợp qui củủa Bộ GTVT
- Thông số kỹ thuật
Mức điện áp
Sai số vị trí
Modul
Vi điều khiển
Kích thước thực tế

DC 12~36V (I <200mA)
3 ~ 5m
NEO-6M
NEO
(Ublox) - GSM M35 củaa hãng Quectel
STM32F103 dòng 32bit, ARM Cortex
135 x 100 x 25 mm

- Chức năng chính:
•
•
•
•
•

Lưu trữ thông tin trong th
thời gian lái xe (tốc độ, vị trí, thờii gian…)
Cảnh báo trựcc tiếp quá ttốc độ, thời gian lái xe liên tục ….
Chụp và chuyển
chuy tiếp hình ảnh lộ trình về server
Kết nối trựcc tiếp để
đ quản lý tài xế bằng đầu đọc thẻ RFID

Kết nối cảm
m biến nhiên liệu và báo cáo theo thời
th gian thựcc

3.3.3 Thiết bị giám sát hành trình TG102 SE.

- Sử dụng cho phương tiện vận
v tải nặng hoặc xe buýt yêu cầu quảản lý nhiều
chức năng và có Hợp qui củủa Bộ GTVT


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

- Thông số kỹ thuật
Mức điện áp
Sai số vị trí
Modul
Vi điều khiển
Kích thước thực tế

DC 12~36V (I <200mA)
3 ~ 5m
Sim 28M - GSM Sim 800C của hãng (Simcom)
ARM STM32F303RCT6 dòng 32bit, ARM Cortex
107 x 64 x 24 mm

- Các chức năng bổ sung:

• Lưu trữ thông tin trong thời gian lái xe (tốc độ, vị trí, thời gian…)
• Chụp và chuyển tiếp hình ảnh lộ trình về server
• Kết nối trực tiếp để quản lý tài xế bằng đầu đọc thẻ RFID theo chuẩn của
Bộ GTVT
• Kết nối cảm biến nhiên liệu và báo cáo theo thời gian thực
3.4 Tính năng phần mềm.
- Giám sát phương tiện theo thời gian thực: Danh sách phương
tiện cùng lúc và Trạng thái phương tiện (Động cơ, lượng nhiên
liệu, số km trong ngày, vị trí, trạng thái xe dừng/chạy, máy
Tính năng giám sát
lạnh…)
- Xem lại lịch sử của xe trong thời gian lên đến 1 năm dữ liệu
- Tạo điểm: Tạo các điểm thường xuyên hoạt động của xe để
dễ quản lý
- Báo cáo vượt tốc độ
- Tổng hợp điểm dừng
Tính năng báo cáo
- Chi tiết điểm dừng
theo yêu cầu Bộ
- Báo cáo tốc độ của xe, hành trình xe chạy, quá tốc độ giới
GTVT
hạn, thời gian lái xe liên tục, dừng/đỗ, tổng hợp theo xe, tổng
hợp theo lái xe
- Báo cáo tổng hợp hành trình, tổng hợp theo
ngày/tuần/tháng/quý
- Báo cáo vượt tốc độ, chi tiết lộ trình, kilomet lộ trình
Tính năng báo cáo
- Báo cáo tổng hợp/chi tiết điểm dừng, ra vào vùng, xe qua
doanh nghiệp
trạm thu phí

- Báo cáo tổng hợp/chi tiết xe qua trạm thu phí
- Báo cáo đóng/ mở cửa
- Giám sát /xem lại camera
- Biểu đồ nhiên liệu: Vẽ ra biểu đồ hoạt động của nhiên liệu
Tính năng báo cáo
theo thời gian đã chọn.
nhiên liệu
- Tổng hợp nhiên liệu, tổng hợp nhiên liệu theo ngày
- Báo cáo nạp/xả nhiên liệu
- Thông tin tài khoản: Khách hàng có thể cập nhật toàn bộ
thông tin để nhà cung cấp chủ động liên lạc, thông báo…
Tính năng quản lý tài
- Đổi mật khẩu: Hệ thống sẽ tự động yêu cầu cập nhật mật
khoản
khẩu sau mỗi 3 tháng, khách hàng có thể tự thay đổi mật khẩu
trong mục này
GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

19

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

Tính năng quản lý

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ GIÁM SÁT HÀNH TRÌNH

- Kích hoạt thiết bị

- Quản lý quyền, phương tiện, địa điểm, loại địa điểm, tài
khoản
- Phân quyền xem phương tiện
- Quản lý tài xế và nhóm tài xế: Cung cấp cho người dùng khả
năng gán tài xế mặc định vào cho từng xe, khi xe có tài xế
chính, phụ và nhiều hơn

GVHD: TS. TRẦN TUẤN HƯNG

20

SVTH: TRẦN HOÀNG THÀNH


ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

CHƯƠNG 4: MODULE CỦA QUECTEL

CHƯƠNG 4: MODULE CỦA QUECTEL TRONG ỨNG DỤNG IOT

Từ hình trên, ta thấy các thành phần của hệ thống giám sát hành trình. Để kích
hoạt hệ thống này, cần phải cài đặt thiết bị giám sát lên xe. Thiết bị này sẽ nhận ra
chiếc xe bằng cách thu thập dữ liệu từ vệ tinh GPS và truyền dữ liệu theo dõi về máy
chủ qua mạng di động hoặc vệ tinh. Ta sẽ nhận được cập nhật theo dõi xe theo thời
gian thực, bao gồm vị trí, hướng, tốc độ, thời gian bắt đầu chạy/dừng, kiểm soát việc
ra vào các điểm cần quản lý,…Từ đó, ta thấy được tầm quan trọng của bộ phận
module GMS/UMTS/LTE trong thiết bị giám sát hành trình. Không có module này,
thiết bị không thể gửi dữ liệu ngay lập tức về cho máy chủ được.
Vậy, trong chương 4 này, ta sẽ tìm hiểu về module của hãng Quectel trên cả ba
nền tảng 2G, 3G và 4G và ứng dụng của chúng trong IoT.