Tìm hiểu về Internet of Things và hứa hẹn trong năm 2013

Nếu là người thường xuyên lướt web tìm hiểu về các khái niệm mới, chắc hẳn trong thời gian gần đây bạn đã không dưới một lần nghe nói đến khái niệm Internet of Things (IoT). Nói một cách nôm na đây là khái niệm mô tả sự kết nối của các vật thể (things) xung quanh chúng ta trong một mạng lưới như mạng Internet mà hàng ngày chúng ta vẫn sử dụng. Nhiều người sẽ nghĩ thế thì có gì mới? Đầu HD, tivi, laptop, smartphone của tôi vẫn kết nối hàng ngày đấy thôi? Để làm rõ các thắc mắc này cũng như tìm hiểu tại sao các chuyên gia lại cho rằng năm 2013 sẽ là năm đầu tiên khái niệm Internet of Things bùng nổ mạnh mẽ, tương tự như những gì đã xảy ra với Cloud Computing 2 năm vừa qua, hãy cùng Genk điểm qua những tổng hợp của phóng viên trang tin Thenextweb tại hội thảo Le Web về IoT vừa rồi.

Khái niệm Internet of things được kĩ sư người Anh Kevin Ashton đề xuất lần đầu vào năm 1999, khi mà sự phát triển mạnh mẽ của Internet dần tăng cường khả năng kết nối không chỉ về chiều rộng - khoảng cách địa lí- mà còn cả về chiều sâu -hỗ trợ kết nối ngày càng nhiều đối tượng (đây là những năm điện thoại di động và smartphone bắt đầu nhăm nhe bùng nổ mạnh). Về cơ bản, Ashton cho rằng việc cung cấp dữ liệu cho Internet trong giai đoạn này phụ thuộc quá nhiều vào con người. Khởi động chức năng log, up ảnh, quét mã vạch, nhập số liệu.v.v. tất cả thông tin cung cấp cho thế giới mạng lúc đó đều đòi hỏi sức người, dù nhiều hay ít. Các hệ thống máy tính lúc này mới chỉ chủ yếu được dùng cho việc xử lí dữ liệu đó, truyền dẫn trong một phạm vi giới hạn về chiều sâu (PC-PC) và hầu như không có khả năng sản sinh ra dữ liệu. 

Là một kĩ sư công nghệ, hiển nhiên Ashton không thể tin vào sự chính xác và tốc độ làm việc của con người, vì vậy ông cho ra đời ý tưởng về một tương lai trong đó các hệ thống điện toán tự thu thập dữ liệu từ môi trường xung quanh, tự trao đổi cho nhau theo cách hợp lí nhất và từ đó tự cung cấp kết quả đã được xử lí cho người người vào thời điểm thích hợp nhất. Ví dụ như các cảm biến có thể tự thu thập số liệu truyền về để máy chủ phân tích xem một dây chuyển sản xuất có chi tiết nào cần thay thế, bảo dưỡng thay vì cần sức người cho 2 công đoạn: thu thập các số liệu đó và nhập vào máy chủ. Ý tưởng về sự kết nối này tuy ra đời sớm nhưng với hoàn cảnh xã hội của những năm 2000, có lẽ nhiều người chỉ nghĩ về các ứng dụng của nó trong môi trường sản xuất, kinh doanh. Thế nhưng giờ đây với sự phát triển mạnh mẽ của ngành công nghiệp phần cứng, chúng ta sắp được chứng kiến một thế giới trong đó mọi thứ từ công cụ sản xuất đến vật dụng cá nhân được cung cấp khả năng thu thập, phân tích dữ liệu và kết nối với nhau thành một mạng lưới để phục vụ con người một cách tốt nhất.

Dĩ nhiên là ngoài sự phát triển của phần cứng, còn rất nhiều chuyện phải lo. Nếu không có đủ nguồn lực để phát triển phần mềm cho các nền tảng phần cứng đó thì mọi thứ sẽ trở nên vô nghĩa. Đó là chưa kể đến các vấn đề như tính bảo mật thông tin hay chất lượng kết nối, những vấn đề tối quan trọng nếu ta muốn thu thập dữ liệu về một con người và truyền tải đi nơi khác. Khó khăn còn đó, nhưng thực tế là ở các thị trường nước ngoài, một số sản phẩm như Fitbit (hệ thống theo dõi sức khỏe bằng một số thiết bị wifi) hay Fuelband (công cụ theo dõi quá tình rèn luyện của Nike) đang dần trở nên phổ biến, chứ không còn dừng ở mức ý tưởng nữa. Một số ý tưởng như Lockitron (quản lí khóa nhà qua thiết bị di động) hay Growerbot (quản lí hệ thống tưới tiêu cỡ nhỏ) cũng sắp hoàn thành giai đoạn thử nghiệm. Sự bùng nổ của Internet of Things không còn xa nữa, chúng ta hãy cùng xem các chuyên gia nói gì tại hội thảo Le Web.

Điểm quan trong đầu tiên cần cân nhắc khi triển khai các giải pháp IoT là các nguồn dữ liệu. Rất nhiều dữ liệu hữu dụng xuất phát từ chính bản thân con người một cách hoàn toàn tự nhiên, không đòi hỏi thao tác gì phức tạp. Sau khi xem xét điểm này, một số chuyên gia cho rằng IoT về cốt lõi vẫn là mạng lưới kết nối con người, được tích hợp các công cụ tự động thu thập và truyền tải dữ liệu. Dù sao thì, mục đích ra đời của công nghệ cũng là để phục vụ con người.

Chuyên viên phân tích dữ liệu DJ Patil của Greylock Partners (hãng đầu tư sừng sỏ có chân trong Facebook, Dropbox, Linkendln) đã có buổi nói chuyện về cách con người có thể sử dụng dữ liệu để cải thiện bản thân. Ông phát biểu “Thử nghĩ mà xem, mỗi giây mỗi phút cơ thể chúng ta đều tạo ra dữ liệu – nhiệt độ cơ thể, lượng mồ hôi, nhịp tìm..v.v  đều là những thứ có thể đo đếm được. Qúa trình đo đạc các thông số liên quan đến mỗi cá nhân cũng là quá trình giúp chúng ta hiểu rõ hơn về bản thân". Một trong những ví dụ rõ ràng nhất của Patil cho ý tưởng này là ví dụ về hệ thống y tế : “Thực tế thì hiện nay con người đã xây dựng được các cơ chế tự động phát hiện trục trặc cho máy bay. Vậy thì chẳng có lí do gì chúng ta không thể tạo ra được các hệ thống theo dõi tình trạng cơ thể của mỗi cá nhân để các bác sĩ chỉ việc ngồi ở bệnh viện, nhìn vào các dữ liệu đó và chẩn đoán xem cơ thể mỗi người có “trục trặc” gì không”. Nếu bác sĩ riêng của mỗi gia đình có thể truy cập những thông tin cần thiết về tình trạng cơ thể của mỗi thành viên, việc chẩn đoán bệnh hay phát hiện những bất thường nho nhỏ sẽ có thể diễn ra thường xuyên và hiệu quả hơn.

Nhưng Patil cũng đồng thời chỉ ra rằng, dữ liệu gốc từ các thiết bị thu thập dữ liệu (có thể là cảm biến) chưa hẳn đã hữu dụng nếu không có công cụ xử lí chúng một cách hợp lí. Một ví dụ đơn giản: những thông số của bệnh nhân tiểu đường đôi lúc cần được chuyển sang dạng biểu đồ để tiện so sánh và thay đổi liều lượng thuốc; đặc biệt là khi các thiết bị tiến hành thu thập dữ liệu thường xuyên, lượng dữ liệu sinh ra sẽ quá khả năng xử lí của các bác sĩ nếu để nguyên ở dạng số liệu. Mặc dù các quy trình phức tạp như xét nghiệm máu vẫn chưa thể được tiến hành tự động hoàn toàn, người dùng hiện nay đã có thể sử dụng các ứng dụng di động để lưu lại các số liệu xét nghiệm, chế độ ăn, triệu chứng hiện tại.v.v. Các số liệu này sau đó có thể được chuyển đến tay bác sĩ theo nhiều cách. Trong tương lai gần, có lẽ các bộ xét nghiệm xách tay (thường được cung cấp cho bệnh nhân tiểu đường để tự thực hiện xét nghiệm) sẽ được tích hợp thẳng chức năng lưu lại số liệu và gửi đến các máy chủ.

Việc tạo ra một hệ sinh thái thực sự thống nhất trong đó mọi thiết bị có thể giao tiếp với nhau qua Internet không phải là chuyện có thể thực hiện xong trong một sớm một chiều. Nhưng một khi các tổ chức quốc tế hoàn thiện được các chuẩn chung, đặt nền móng cho hệ thống giao tiếp, trong tương lai quá trình triển khai sẽ trở nên đơn giản hơn chúng ta tưởng rất nhiều.

Thiết kế để tủ lạnh có thể “giao tiếp” với con người là chuyện không có gì mới, nhưng thiết kế để chính chiếc tủ lạnh đó giao tiếp được với máy sưởi, điện thoại.v.v. lại là một chuyện hoàn toàn khác. Phạm vi của IoT càng mở rộng, mọi chuyện càng trở nên phức tạp, đặc biệt là khi tồn tạo các rào cản giao tiếp giữa các nền tảng điện toán khác nhau, trên các thiết bị khác nhau.

Jeff Hagins là nhà sáng lập và giám đốc công nghệ của SmartThings - một trong những công ty tiên phong chuyên cung cấp các gói vật dụng gia đình được thiết kế dựa trên ý tưởng về IoT. Tại buổi hội thảo, Hagin đã phát biểu về những nền tảng ông cho rằng có khả năng hỗ trợ sự phát triển của IoT, đồng thời giảm bớt gánh nặng cho những người thiết kế sản phẩm trong quá trình thiết lập phương pháp giao tiếp giữa vật dụng với nhau và với con người.

“Mọi thứ cần phải đơn giản” Ông nói  “Hệ thống Internet of Things phải được xây dựng dựa trên những nền tảng mở, đơn giản và thông minh. Nhiều người không nhận ra được điều hiển nhiên này”.

Đi vào cụ thể, Hagin giải thích rằng đây là những chi tiết tối quan trọng trong việc mở rộng IoT. Người tiêu dùng luôn có xu hướng chọn những sản phẩm dễ sử dụng và cho hiệu quả rõ ràng. Hơn thế nữa, việc sử dụng các nền tàng mở, linh hoạt sẽ giúp các nhà phát triển và thiết kế sản phẩm có thể chia sẻ các giải pháp, tìm ra tiếng nói chung trong quá trình thiết lập các chuẩn giao tiếp và nâng cấp sản phẩm, thay vì bị bó buộc, tự mày mò tìm giải pháp trong thế giới riêng của mình. Để lấy ví dụ, Hagin cho biết hiện tại các sản phẩm của SmartThings hỗ trợ giao tiếp qua Zigbee, Zwave, Wifi và trong tương lai gần là Blluetooth, nhờ vậy cho khả năng “kết nối mọi thiết bị trong gia đình bạn lại để tạo ra một hệ thống thông minh và hoàn toàn tự động”.

Hagins cũng đề cập đến ý tưởng về việc mô phỏng lại các thiết bị của thế giới thật trong thế giới ảo, và quản lí chúng trong môi trường trực tuyến. Nhờ vào việc sử dụng các nền tàng mở, trong tương lai mọi thứ đều có thể được tái lập trình để tham gia hệ sinh thái chung IoT, Hagin cho biết “Khi chúng ta thay đổi thông số của những đối tượng đại diện trong thế giới ảo, thiết bị trong thế giới thật cũng theo đó mà thay đổi. Chúng ta tương tác với đối tượng đại diện như thế nào, thiết bị thật sẽ phản hồi một cách tương ứng”. Lấy một cách đơn giản, ngày mà bạn có thể bật/tắt hay tăng nhiệt độ lò nướng khi ngồi cách nhà hàng trăm cây số không còn xa nữa.

Những hứa hẹn kể trên nghe có vẻ hấp dẫn, nhưng một trong bài toán quan trọng mà Ashton nêu ra từ 1999 vẫn chưa hoàn toàn được giải quyết: các thiết bị hiện nay vẫn dựa dẫm rất nhiều vào dữ liệu cho con người cung cấp. Chỉ sau khi các cơ chế tự động thực sự được hoàn thiện, hệ sinh thái IoT mới thực sự trở nên hữu dụng cho con người, thay vì chỉ dừng ở mức ý tưởng.

Amber Case – chuyên gia về tự động hóa của Esri R&D Centre trình bày một số vấn đề cần lưu ý khi con người ngày càng trở nên phụ thuộc vào máy móc, đặc biệt là các thiết bị di động:  “Mọi hoạt động của con người sẽ sản sinh ra dữ liệu đầu vào cho các thiết bị, từ vị trí, thời điểm hoạt động, tốc độ và hướng di chuyển…. Chỉ cần khéo léo kết hợp các thông số này với một số thông tin khác về môi trường xung quanh, chúng ta có thể làm được rất nhiều thứ”

Case cũng nhấn mạnh tầm quan trọng của tự động hóa. Chỉ mới một vài năm trước, các thiết bị di động vẫn hoạt động chủ yếu dựa trên các nút bấm. Tuy giờ đây phần lớn các phím chức năng đã được thay thế bằng các chức năng trên màn hình cảm ứng và một số lệnh nói cơ bản, trong tương lai mọi thứ còn có có thể được nâng cấp lên mức cao hơn nhiều khi mà con người có thể ra lệnh cho các hầu hết thiết bị bằng các thao tác trong không khí, bằng giọng nói hoặc thậm chí chỉ cần chờ các thiết bị tự động kích hoạt chức năng cần thiết tùy theo vị trí, tình trạng môi trường xung quanh.

Ví dụ đơn giản nhất là việc tự động hóa các căn hộ dựa trên vị trí chủ nhà. Bà nói  “Thay vì bám lấy những ý tưởng cổ hủ như nhồi nhét hàng đống cảm biến khắp nơi, chúng ta có thể đơn giản thiết kế để đèn trong nhà tự bật-tắt dựa trên vị trí hiện tại của chủ nhà. Trong thực tế, những thứ như chìa khóa, ví và điện thoại di động hiện đã trở thành vật bất li thân của rất nhiều người mỗi khi bước ra khỏi nhà. Vì vậy cách tiếp cận này hợp lí hơn rất nhiều so với việc nhồi nhét cảm biến khắp mọi ngóc ngách.

Case cũng một lần nữa nêu lên sự cần thiết của việc chuẩn hóa: “Nếu các dữ liệu do mỗi thiết bị thu thập được lại được cung cấp dưới dạng khác nhau thì chúng ta sẽ không bao giờ kết nối nổi thứ gì với nhau cả, đừng nói đến chuyện tự động hóa”. “Hiện nay chúng ta phải làm việc với đủ loại ma trận dữ liệu” bà nói tiếp. “Các nền tảng, cơ sở dữ liệu, API..v.v.. thường xuyên không thể giao tiếp do không sử dụng chung chuẩn dữ liệu. Phải thiết lập được các giao thức chung cho mọi loại thiết bị và nền tảng phần mềm, như vậy chúng ta mới có thể khiến các thiết bị giao tiếp được với nhau”.

Những năm qua con người đã tìm mọi cách để điện toán hóa mọi lĩnh vực: từ nhật kí, báo chí, truyền thông đến phim ảnh, dịch vụ y tế .v.v. Giờ đây khi đã có đầy đủ phương tiện để đưa dữ liệu từ mọi mặt của đời sống lên thế giới ảo, đã đến lúc chúng ta tìm cách khiến những dữ liệu ảo này phục vụ hiệu quả hơn cho thế giới thật.

Hãng đầu tư Charles River đã tiến hành một khảo sát nho nhỏ về “siêu năng lực” trên một ngàn người và công bố kết quả tại Le Web để phục vụ phân tích của mình. Câu hỏi của cuộc khảo sát khá đơn giản “Bạn muốn có loại siêu năng lực nào”. Các kết quả thu được khiến nhóm khảo sát khá bất ngờ. Munjin Shah, đại diện của Charles River cho biết “Vượt lên trên tất cả những ý tưởng về khả năng tàng hình, bay lượn, sai khiến.v.v. ta thường nghĩ đến, năng lực được chọn nhiều nhất lại là khả năng nói tất cả các thứ tiếng. Xếp ngay sau đó là khả năng an ủi bất kì ai. Kết quả này thực sự khiến chúng tôi rất ấn tượng”.

Shah cho biết điều này phản ánh nhu cầu kết nối mạnh mẽ trong khu vực tiến hành khảo sát. Các sản phẩm công nghệ hoàn toàn có thể dựa trên những nghiên cứu dạng này để tìm ra hướng đi phù hợp, tận dung các thông tin sẵn có trên thế giới mạng. Nói cho cùng, các phép màu công nghệ đã và đang cung cấp cho con người những “phép thuật” mà trước đây chúng ta ngỡ người thường không bao giờ có được. Anh lấy ví dụ điển hình là Google Maps, một dạng đoán trước tương lai cho phép người dùng thấy trước tình trạng  giao thông, địa hình của nơi sắp đến; hay những công cụ như Lockitron, bằng việc cho phép người dùng mở/khóa cửa từ xa đã cung cấp cho người dùng một dạng “teleport”. Những nền móng như dữ liệu ngôn ngữ trên Internet hay dữ liệu bản đồ của Google, Nokia… hiện không còn quá khó để tiếp cận.Và trong tương lai rất gần, khi ngày càng nhiều phương pháp sử dụng các dữ liệu ảo này để phục vụ đời sống thật được triển khai, sẽ là không ngoa khi nói IoT có thể biến bất cứ ai thành siêu nhân.

Một trong những điểm nhân thu hút được nhiều chú ý nhất trong hội thảo là sản phẩm đọc sóng não Muse của InteraXon. Hiện tại, chức năng của chiếc vòng này mới chỉ dừng ở mức phát hiện những thay đổi của sóng điện não và hiển thị dưới dạng thông số hoặc biểu đồ trên thiết bị di động, người dùng có thể dựa vào đó luyện các bài tập kiểm soát trạng thái tinh thần. Tuy vậy, trong tương lai khi các thuật toán được hoàn thiện, Ariel Garten – đồng sáng lập InteraXon – cho biết đây sẽ là chìa khóa cho một kỷ nguyên điều khiển mới.

“Ngày mà chúng ta có thể bật hoặc tắt đèn trong nhà chỉ bằng ý nghĩ không còn quá xa nữa” bà phát biểu. “Các công nghệ mới sẽ hỗ trợ con người ngày càng đắc lực.”Ngay tại Le Web lần này, InteraXon đã trình diễn một ứng dụng của sản phẩm này. Khi người dùng thử đeo Muse và tiến hành soạn email, font chữ trong mail thay đổi thành công theo trạng thái tâm lý của người soạn. Và đây mới chỉ là những giai đoạn thử nghiệm đầu tiên, hãy thử tưởng tượng những gì Muse có thể làm một khi các cảm biến và thuật toán trở nên thực sự hoàn thiện?

Trên thực tế, IoT đã và đang được triển khai từng ngày. Chiếc vòng Muse sẽ được bán trong năm tới, các hệ thống Lockitron cũng sẽ đi vào hoạt động trong vài tháng tới còn hệ thống theo dõi sức khỏe Fitbit thì đang có số lượng người dùng tăng chóng mặt. Tuy vậy việc thiếu đi các chuẩn phát triển chung đang khiến các giải pháp IoT khó mở rộng phạm vi thiết bị.

Trong năm 2013, khi các sản phẩm tiên phong của hệ sinh thái IoT đặt được nền móng vững chắc trên thị trường, không có lí do gì mà các tổ chức quốc tế không đẩy nhanh việc hoàn thiện các chuẩn phát triển và giao thức giao tiếp. Khi những viên gạch đầu tiên này đã vào chỗ, vấn đề còn lại chỉ là liệu chúng ta đã sẵn sàng để đón cơn bão công nghệ mới này chưa mà thôi.