Tải bản đầy đủ (.docx) (34 trang)

Bài tập lớn môn mạng và truyền thông (1)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.29 MB, 34 trang )

HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
KHOA HỆ THỐNG THƠNG TIN QUẢN LÍ

------o0o------

BÀI TẬP LỚN
MÔN HỌC: MẠNG VÀ TRUYỀN THÔNG

ĐỀ TÀI
ỨNG DỤNG IOT TRONG SMARTOFFICE
Nhóm thực hiện: Nhóm 07
Lớp: IS06A – Nhóm lớp 03
GVHD: ThS. Lê Văn Hùng

Hà Nội - 2022


Bảng phân cơng nhiệm vụ
ST
T

Tỉ lệ
Họ và tên

MSV

Nhiệm vụ

đóng
góp


1

Phạm Thị Kim Ngân

22A4040027

Demo.

20%

2

Mai Thị Nhài

22A4040094

Demo.

20%

3

Nguyễn Thị Ngọc Trân

22A4040129

4

Trương Thị Loan


22A4040131

Ứng dụng của IOT.
PowerPoint, Demo
Demo

20%
20%

Tổng quan về Internet of
5

Bùi Minh Tuấn

23A4040168

Thing. Phân tích IoT trong
Smartoffice.
Tổng hợp Word.

20%


MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU................................................................................................................... 1
NỘI DUNG....................................................................................................................... 2
Chương I. Tổng quan về Internet of Thing (IoT)......................................................2
1.1 Khái niệm IoT là gì?.................................................................................................2
1.2 Lịch sử phát triển của IoT........................................................................................3
1.3 Cấu trúc của một hệ thống IoT.................................................................................4

1.4 Yêu cầu thiết lập IoT...............................................................................................5
1.5 Đặc điểm của IoT.....................................................................................................6
1.6 Nguyên lý hoạt động cơ bản của IoT........................................................................7
1.7 Kiến trúc an ninh trong IoT......................................................................................7
1.8 Lợi ích của IoT đối với con người............................................................................9
Chương II. Phân tích IoT trong SmartOffice..............................................................10
2.1 Vai trị..................................................................................................................... 10
2.2 Lợi ích....................................................................................................................11
2.3 Thách thức.............................................................................................................. 14
Chương III. Ứng dụng IOT trong quản lý văn phịng thơng minh............................15
3.1 Kiến trúc ứng dụng IOT văn phòng........................................................................16
3.1.1 Khối cảm biến để kết nối và theo dõi..............................................................17
3.1.2 Hệ thống xử lý và phân tích dữ liệu.................................................................18
3.1.3 Hệ thống quản lý thiết bị IoT...........................................................................18
3.1.4 Hệ thống quản lý người dùng..........................................................................19
3.1.5 Hệ thống giám sát an ninh bảo mật.................................................................19
3.2 Công nghệ cảm biến...............................................................................................20
Chương IV: Demo..........................................................................................................23
KẾT LUẬN..................................................................................................................... 30
TÀI LIỆU THAM KHẢO.............................................................................................31


LỜI MỞ ĐẦU
Hiện nay, cả thế giới đã và đang bước vào công cuộc cách mạng công nghiệp 4.0.
Cùng với nó là bối cảnh covid 19 đã bước sang năm thứ 3 với các biến chủng mới có thể
xuất hiện, tạo nguy cơ về những làn sóng dịch từ đó mà tiềm ẩn nhiều nguy cơ, rủi ro.
Trong bối cảnh đó, chính phủ và các doanh nghiệp cần phải tăng tốc áp dụng các cơng
nghệ kỹ thuật số vì chính sự nhanh nhẹn và linh hoạt của cơng nghệ chính là đáp án của
thách thức trong thời điểm này. Đặc biệt với sự phát triển của công nghệ 5G, Internet vạn
vật kết nối (IOT), trí tuệ nhân tạo (AI), dữ liệu lớn (Big Data), cơng nghệ điện tốn đám

mây (Cloud Computing)… Trong số đó IoT được nhắc đến như một công nghệ cốt lõi
của của cuộc Cách mạng 4.0. Và nó ảnh hưởng trực tiếp tới tất cả chúng ta trong mọi mặt.
Nếu như trong y tế, IoT có thể giúp giám sát bệnh nhân chu đáo hơn hoặc quản lý thuốc
men tự động; trong chăn ni có thể ứng dụng thiết lập hệ thống cho ăn, tắm rửa tự động
thì IoT được ứng dụng rất nhiều trong hệ thống văn phịng thơng minh (Smart Office)
bằng cách có thể thiết lập tự động bật/ tắt các thiết bị điện như: quạt, điện, máy pha cà
phê… thông qua cảm biến chuyển động, máy tính bảng hoặc điện thoại di động. Hơn thế
nữa hệ thống tự động thu nhập dữ liệu từ các cảm biến để đưa ra các ngữ cảnh điều khiển
một cách phù hợp. Từ đó mà văn phịng có thể tự động hóa các quy trình cơng việc hằng
ngày để tối ưu hóa năng suất làm việc, tiết kiệm nhân lực. Tạo nguồn cảm hứng làm việc,
tạo năng lượng tích cực và tinh thần thoải mái cho nhân viên khi đến văn phòng. Tại Việt
Nam, mặc dù thị trường Smart Office là một thị trường khá mới nhưng không thể phủ
nhận mức độ hiệu quả cũng như sự hữu ích trong thực tiễn của nó. Theo thống kê trên
website statista.com một trang tổng hợp dự báo cho thị trường thì nhu cầu sử dụng văn
phịng thơng minh trên tồn cầu trong vịng 5 năm tới văn phịng thơng minh tồn cầu sẽ
tăng lên hơn 58 tỷ đơ la Mỹ vào năm 2025. Trong tương lai với sự phát triển mạnh mẽ
của công nghệ, các thiết bị thông minh đang đa dạng hơn với giá cả tối ưu hơn và được
người dùng sử dụng linh hoạt trong ứng dụng của cuộc sống thì xu hướng xây dựng các
văn phịng thơng minh để tạo môi trường làm việc cạnh tranh là xu hướng tất yếu. Chính

1


vì vậy, chúng em chọn nghiên cứu đề tài “Ứng dụng IoT trong SmartOffice tự động hóa
trong văn phịng thơng minh”.

NỘI DUNG
Chương I. Tổng quan về Internet of Thing (IoT)

1.1 Khái niệm IoT là gì?

Internet of Things (IoT) là một khái niệm mang tính trừu tượng, là nơi mà
các thiết bị được giao tiếp và kết nối với nhau thông qua mơi trường Internet. Đây
là một viễn cảnh trong đó mọi vật, mọi con vật hoặc con người được cung cấp các
định danh và khả năng tự động truyền tải dữ liệu qua một mạng lưới mà không cần
sự tương tác giữa con người với con người hoặc con người với máy tính - tất cả
đều thu thập và chia sẻ dữ liệu với nhau. Việc kết nối có thể thực hiện qua Wifi,
Bluetooth… IoT đã phát triển từ sự hội tụ của công nghệ không dây, công nghệ vi
cơ điện tử và Internet. Nói đơn giản 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 cơng việc nào đó.

2


Sự xuất hiện của IoT đã dẫn đến sự kết nối lan tỏa của con người, dịch vụ,
cảm biến và đối tượng. IoT hiện nay là một trong các nền tảng của nhà thông minh,
thành phố thông minh, các hệ thống quản lý năng lượng thông minh hay các hoạt
động chăm sóc sức khỏe tiến tới xa hơn là nền tảng của công nghệ 4.0. IoT đang
làm cho cấu trúc của thế giới xung quanh chúng ta trở nên thông minh hơn và phản
ứng nhanh hơn, hợp nhất vũ trụ vật lý và kỹ thuật số. Hơn nữa, sự phụ thuộc của
các thiết bị IoT vào cơ sở hạ tầng đám mây để truyền tải, lưu trữ và phân tích dữ
liệu đã dẫn đến sự phát triển của các mạng IoT hỗ trợ đám mây. Từ đó làm tiền đề
phát triển sâu và rộng hơn.
IoT phải có 2 thuộc tính: một là đó phải là một ứng dụng internet. Hai là, nó phải
có thơng tin từ vật chủ.
1.2 Lịch sử phát triển của IoT
Ý tưởng thêm cảm biến và trí thơng minh vào các vật bình thường đã được
thảo luận trong suốt những năm 1980 và 1990. Tuy nhiên, tiến độ thực hiện dự án
này đã diễn ra rất chậm vì cơng nghệ lúc đó chưa sẵn sàng bởi các chip q lớn và
cồng kềnh cũng như khơng có cách nào để các đối tượng giao có thể giao tiếp một
cách dễ dàng, hiệu quả.

Bản mô tả sơ khai năm 1991 về điện tốn phổ qt của Mark Weiser, "Máy
tính thế kỷ XXI", cũng như những báo cáo về tầm nhìn đương đại của IoT từ các
viện khoa học UbiComp và PerCom.
Giữa năm 1993 và 1996 một số công ty đề xuất các giải pháp như: At Work
của Microsoft hay NEST của Novell. Tuy nhiên, chỉ đến năm 1999 Bill Joy mường
tượng tới phương thức truyền tải thiết bị-tới-thiết bị (D2D) ở một phần trong bộ
khung "Six Webs" của ông, được ông diễn thuyết tại Diễn đàn Kinh tế Thế giới ở
Davos năm 1999.
3


Mãi đến những năm 1999 cụm từ IoT mới được đưa ra bởi Kevin Ashton.
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 khơng dây
dùng sóng radio) cũng như một số loại cảm biến khác. Ban đầu, IoT hữu ích nhất
đối với kinh doanh và sản xuất. Khi đó, ứng dụng của IoT cịn được gọi là Machine
to Machine (M2M). Tuy nhiên, trọng tâm của IoT hiện là lấp đầy Internet vào tất
cả các ngõ ngách bằng các thiết bị thông minh.
Năm 2000 – 2013, IoT được nghiên cứu ứng dụng rộng rãi vào các lĩnh vực
đời sống như đồ gia dụng, thiết bị chăm sóc sức khỏe.
Năm 2014, số lượng thiết bị di động và máy móc kết nối với internet vượt
dân số thế giới lúc bấy giờ.
Và cuối cùng đến năm 2015, các mơ hình robot IoT, trang trại IoT được
công bố và đưa vào ứng dụng cũng như phát triển cho đến ngày nay.
1.3 Cấu trúc của một hệ thống IoT
❖ Các vật thể kết nối Internet (Things) đề cập đến các thiết bị có nối, truyền
thông tin và thực hiện nhiệm vụ được xác định của nó như điện thoại thơng
minh, đồ gia dụng, đèn chiếu sáng, đo năng lượng hoặc các biến để thu thập
thơng tin khác.
❖ Các Gateway Một rào cản chính khi triển khai IoT đó là gần 85% các vật

dụng đã khơng được thiết kế để có thể kết nối với Internet và không thể chia
sẻ dữ liệu với điện tốn đám mây. Vì vậy các trạm kết nối (Gateway) đóng
vai trị là một trạm trung gian, tạo ra kết nối với điện toán đám mây một cách
bảo mật và dễ dàng quản lý. Nói cách là cửa sổ của hệ thống IoT nội bộ với
thế giới bên ngoài.

4


❖ Hạ tầng mạng và điện toán đám mây (Network and Cloud): Cơ sở hạ
tầng mạng bao gồm thiết bị định tuyến (Router), chuyển mạch (Switch),
thiết bị lặp và nhiều thiết bị khác được dùng để kiểm soát lưu lượng dữ liệu
lưu thông và được kết nối đến mạng lưới viễn thông và cáp được triển khai
bởi các nhà cung cấp dịch vụ. Các trung tâm dữ liệu và hạ tầng điện toán
đám mây bao gồm một hệ thống lớn các máy chủ, hệ thống lưu trữ và mạng
ảo hóa được kết nối.
❖ Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-Creation and Solutions Layers)
Intel đã kết hợp những phần mềm quản lý gồm các API (Application
Programming Interface) hỗ trợ cho cơng tác quản lý, phân tích dữ liệu và tận
dụng hệ thống tài nguyên sẵn có một cách hiệu quả và nhanh chóng

1.4 Yêu cầu thiết lập IoT
Để thiết lập cấu hình IoT cần các tiêu chí chuẩn sau:
● Kết nối dựa vào định hình danh tính: Các đối tượng, máy móc và
thiết bị, thường được gọi là “things”, phải có tên hoặc địa chỉ IP duy
nhất. Hệ thống IoT sẽ hỗ trợ kết nối giữa các “things” và các kết nối
được thiết lập dựa trên định danh IP của things.
5



● Khả năng quản lý: Các hệ thống IoT hoạt động tự động mà không
cần sự tham gia của con người, vì vậy để mạng của bạn hoạt động
bình thường, bạn cần hỗ trợ quản lý “things”.
● Chức năng bảo mật: Trong IoT, có rất nhiều “things” được kết nối
với nhau, điều này làm tăng rủi ro bảo mật như rị rỉ thơng tin, xác
thực sai, làm sai lệch dữ liệu. Các “things” trong hệ thống thuộc về
nhiều chủ sở hữu khác nhau và chứa thông tin cá nhân của họ. Do đó,
các hệ thống IoT cần bảo vệ quyền riêng tư của chúng trong quá trình
truyền, tổng hợp, lưu trữ, khai thác và xử lý dữ liệu.
● Dịch vụ thỏa thuận: tính năng này nhờ vào tự động thu thập, giao
tiếp và xử lý dữ liệu giữa các “things” dựa trên các quy tắc do nhà
điều hành đặt ra hoặc các quy tắc do người dùng tùy chỉnh.
● Tính năng cộng tác: Tính năng này cho phép các hệ thống IoT dễ
dàng tương tác giữa các mạng và “things”.
● Tự quản lý mạng: tự quản lý, tự cấu hình, tự sửa lỗi, tự tối ưu hóa, cơ
chế tự bảo vệ, các ứng dụng, môi trường giao tiếp, các thiết bị khác
nhau, v.v.
● Khả năng định vị: Hệ thống IoT có thể tự động nhận ra và theo dõi
các vị trí. Các dịch vụ dựa trên vị trí này có thể bị hạn chế bởi luật
pháp hoặc quy định và phải tuân theo các yêu cầu bảo mật.

● Khởi động hệ thống và sử dụng: Trong các hệ thống IoT, để sử dụng
một cách dễ dàng thì “things” cần được khởi động
1.5 Đặc điểm của IoT

Các hệ thống IoT thường bao gồm các đặc điểm sau:
● Không đồng nhất: Các thiết bị IoT thường khơng đồng nhất vì chúng sở
hữu phần cứng và hệ thống khác nhau và có thể tương tác với nhau nhờ sự
liên kết giữa các hệ thống.
6



● Có sự liên thơng: Các hệ thống IoT có thể kết nối những thứ và thiết bị khác
nhau thông qua mạng thông tin và cơ sở hạ tầng truyền thông tổng thể.
● Những đặc điểm liên quan đến “things”: Hệ thống IoT có thể cung cấp
các dịch vụ liên quan đến “things” như bảo vệ quyền riêng tư và tính tồn
vẹn giữa thiết bị vật lý (Physical Thing) và phần mềm (Virtual Thing).
● Có một quy mơ rất lớn: Vì vậy, nhiều thiết bị và máy móc sẽ được quản lý
và giao tiếp với nhau trên quy mô lớn hơn nhiều so với lượng máy tính hiện
tại đang kết nối internet. Lượng thông tin được truyền bởi các thiết bị lớn
hơn nhiều so với con người có thể thực hiện
● Tính linh hoạt: Trạng thái của thiết bị điện tử và máy móc có thể được thay
đổi tự động, chẳng hạn như bật / tắt nguồn, kết nối hoặc ngắt kết nối và xác
định vị trí.
1.6 Nguyên lý hoạt động cơ bản của IoT

1.7 Kiến trúc an ninh trong IoT

Cũng như các hệ thống truyền thống khác, mục đích cuối cùng của an ninh trong
IoT là đảm bảo tính bảo mật, tồn vẹn, tính sẵn sàng, xác thực dữ liệu và thông tin.
Trong cơ chế này, kiến trúc an ninh trong IoT có thể chia thành 4 phần chính:
● Tầng cảm quan: thực hiện thu thập thông tin về các thuộc tính đối tượng và
điều kiện mơi trường từ các thiết bị cảm biến. Yêu cầu về an ninh tại tầng
này bao gồm
7


-

Chứng thực (Authentication) giúp ngăn chặn các truy cập bất hợp pháp vào

hệ thống IoT

- Thỏa thuận khóa (Key agreement) được thực hiện trước khi mã hóa để cung
cấp các khả năng an ninh mạng nâng cao.
● Tầng mạng: truyền tải thông tin dựa trên cơ sở hạ tầng mạng cơ bản như
mạng Internet, mạng truyền thông di động, vệ tinh, mạng không dây và các
giao thức truyền thông. Các cơ chế bảo mật hiện tại khó có thể áp dụng đối
với tầng này. Nguyên nhân chính là do các thiết bị IoT có nguồn năng lượng
thấp, dễ tổn hao, khả năng tính tốn hạn chế dẫn đến khó khăn trong việc xử
lý các thuật toán với độ phức tạp cao.
● Tầng hỗ trợ: được tổ chức theo nhiều cách thức khác nhau, phù hợp với
dịch vụ cung cấp như phân tải và xử lý dữ liệu. Tầng hỗ trợ có thể bao gồm
phần sụn (Middleware), M2M (Machine to Machine) hoặc nền tảng điện
toán đám mây.
- Hầu hết các giao thức mã hóa, kỹ thuật bảo mật, phân tích mã độc đều được
triển khai tại tầng này.
● Tầng ứng dụng: tạo ra các ứng dụng người dùng. Để giải quyết vấn đề an
toàn tại tầng này, cần quan tâm hai vấn đề:
- Chứng thực và thỏa thuận khóa bất đối xứng qua mạng.
- Bảo vệ quyền riêng tư của người dùng. Ngồi ra, cơng tác quản lý như quản
lý mật khẩu cũng cần nhận được sự quan tâm đặc biệt.

8


1.8 Lợi ích của IoT đối với con người

Internet of Things làm cho cuộc sống thông minh hơn, thuận tiện hơn và có
sự kết nối với nhau hơn. IoT được coi là chìa khóa thành cơng của con người trong
tương lai gần, nó tác động tích cực đến đời sống, cơng việc thơng qua nhiều ứng

dụng:


Tự động hóa hệ thống nhà thơng minh



Quản lý các thiết bị cá nhân bằng kết nối mạng



Mua sắm thơng minh qua các phần mềm máy tính, điện thoại



Quản lý mơi trường, chất thải trong các nhà máy, xí nghiệp



Quản lý, lập kế hoạch cơng việc cho các doanh nghiệp, cơng ty •

Theo dõi sức khỏe từ xa




Hầu hết các ngành nghề hiện nay đều phát triển hơn dựa trên sự kết nối linh
hoạt của mạng lưới IoT. Bao gồm từ giáo dục, nông nghiệp, cơng nghiệp, y tế,…Vì
9



vậy, Internet of Things là một công nghệ quan trọng trong cuộc sống hàng ngày,
chắc chắn nó sẽ ngày càng trở nên mạnh mẽ hơn trong thời gian tới.
Chương II. Phân tích IoT trong SmartOffice
2.1 Vai trị

Sẽ như thế nào khi mọi người làm việc tại một văn phòng mà ở đó các thiết
bị có thể tự động bật/tắt và có thể giao tiếp với con người. Nghe thật vơ lý phải
khơng? Nhưng nó hồn tồn có thật kể từ khi công nghệ IoT xuất hiện. Đặc biệt
phải nhắc đến Smart Office, đó là làm việc mà cơng nghệ cho phép mọi người làm
việc tốt hơn, nhanh hơn và thông minh hơn.
Ở Việt Nam, khái niệm SmartOffice này mới xuất hiện vài năm trở lại đây.
Và các loại hình văn phịng thơng minh được hình thành chủ yếu tại hai thành phố
lớn Hà Nội và Hồ Chí Minh. Chỉ cần tưởng tượng đi làm mà không cần phải để
tâm đến các vấn đề như ánh sáng, cửa sổ, nhiệt độ, máy pha cà phê bởi nó hồn
tồn tự động. Cùng với đó là chủ văn phịng cũng có thể kiểm soát được nhân viên
cũng như là vấn đề an ninh của văn phòng. Như vậy phần nào cho ta thấy được
những lợi ích đáng kể của những văn phịng thơng minh. Việc áp dụng một văn
phịng thơng minh có thể giúp cho công ty bạn tăng trưởng bền vững.
Với sự phát triển vượt bậc của kinh tế cùng với nó là số lượng doanh nghiệp
mới ra đời tăng nhanh lên tục hàng năm, đặc biệt là các công ty khởi nghiệp về lĩnh
vực công nghệ. Smart office được các chuyên gia bất động sản đánh giá là một
kênh đầu tư tiềm năng và đang trên đà phát triển…
Bên cạnh đó, để sở hữu một smartoffice thì phải bỏ ra chi phí khá lớn. Hơn
nữa là các thiết bị sử dụng trong văn phịng cũng có giá thành khá đắt đỏ do cải
tiến cơng nghệ, tính năng…

10



Nhiều năm trước đây, người dân Việt Nam rất ít người sử dụng những chiếc
smartphone bởi giá thành cao, thế nhưng hiện tại những chiếc smartphone đã trở
nên ưa chuộng và trở thành thiết bị quen thuộc, không thể thiếu. Đó là minh chứng
cho việc SmartOffice sẽ trở nên gần gũi, quen thuộc với tất cả mọi người.
Một văn phòng thơng minh sẽ đem lại những lợi ích sau: quản lý thời gian
chính xác, cải thiện trải nghiệm của khách hàng, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ bởi
hệ thống tự động, kiểm sốt chi phí vận hành, tăng cường quản lý rủi ro, nâng cao
năng suất lao động của nhân viên…
2.2 Lợi ích

Bạn sẽ cảm thấy vơ cùng thuận tiện và dễ dàng khi mọi vật trên khắp thế
giới đều được kết nối mạng và tích hợp trong một thiết bị thông minh. Con người
sẽ giảm thiểu được những mức chi phí hay bỏ ra cơng sức lớn cho các hoạt động
khơng cần thiết. Và nó sẽ giúp con người hồn thành khối lượng cơng việc khơng
nhỏ khi họ khơng trực tiếp thực hiện được nó. Một điển hình của cơng nghệ IoT đó
chính là việc ứng dụng trong những văn phịng thơng minh gắn với những ý nghĩa
thiết thực nhất với:

❖ Cửa ra vào thơng minh
Khóa cửa dựa trên RFID. Nếu bất kỳ ai muốn vào văn phòng, họ phải xuất
trình RFID. Sau đó thiết bị ứng dụng cơng nghệ này sẽ nhận dạng mã số và kiểm
tra xem người đó có quyền ra, vào hay khơng. Nếu RFID hợp lệ, cửa sẽ được mở,
ngược lại thì khơng. Do đó bạn khơng cịn phải bận tâm đến việc cất chìa khóa hay
loay hoay trước cửa để mở. Kèm theo đó bạn có thể cung cấp quyền truy cập vào
văn phịng cho người khác mà khơng cần phải đánh chìa khóa. Và tất nhiên bạn có
thể xóa bất kì cá nhân hoặc quy định nào mà bạn đã cấp quyền. Ngồi ra, nếu có ai
đó cố gắng truy cập nhiều lần vào văn phịng thì sẽ có thơng báo được gửi đến cho
11



điện thoại của bạn. Thế nhưng nhược điểm của
nó là kẻ trộm có thể xâm nhập vào hệ thống này
bằng cách đoán hoặc hack mã. Và đặc biệt do là
thiết bị chạy bằng điện nên có thể khơng hoạt
động thích hợp trong trường hợp mất điện (May
mắn là các hệ thống pin dự phòng khá tốt).

❖ Bảo vệ chống trộm:
Các cảm biến hành trình được lắp đặt ở vị
trí gần cửa sổ, nếu có ai đó phá cửa sổ, cảm biến
hành trình sẽ nhận dạng và sẽ phát cịi báo động để cảnh báo. Từ đó bạn có thể
phần nào an tâm về mức độ an toàn của cho văn phòng của bạn.

❖ Máy nghe nhạc:
Với hệ thống âm thanh được cài đặt tùy ý, có thể ở thang máy, nhà vệ sinh…
Mọi người hồn tồn có thể nghe được những bản nhạc yêu thích từ hệ thống âm
thanh của công ty mà không cần đem theo máy nghe nhạc, loa... Từ đó giúp cho
nhân viên văn phịng giải trí, xả stress sau những giờ làm căng thẳng. Mà cũng có
thể tạo nên những buổi giao lưu văn nghệ mà không cần phải chuẩn bị loa kéo…

❖ Đèn led cảm ứng:
Đây là giải pháp vơ cùng hữu ích được tích hợp vào văn phịng thơng minh.
Đèn led này sẽ được liên kết với nguồn pin chính Bởi nó có thể chiếu sáng mà
không cần công tắc hay sự tác động của người dùng. Đèn sẽ tự động sáng khi có
người đi vào vùng cảm ứng và tắt khi họ rời ra khỏi vùng cảm ứng. Vì vậy mà mọi
người trong văn phịng khơng cần phải lo ngại về vấn đề mình đã tắt đèn hay chưa.
Ngồi ra nó cịn tăng thẩm mỹ cho văn phịng bởi nó sẽ khơng có sự xuất hiện của
các nút công tắc.
12



❖ Cửa phòng canteen cảm ứng, máy pha cafe tự động:
Nếu có người bước vào canteen, thiết bị cảm ứng sẽ phát hiện chuyển động,
cánh cửa canteen sẽ tự động mở ra cùng với đó là quạt và máy cafe cũng sẽ được
khởi động. Thử nghĩ, sáng sớm khi đi làm vào canteen pha cốc café mà mọi thứ
đều tự động “đón tiếp” mình thì thật tuyệt phải khơng !

❖ Sạc pin năng lượng mặt trời:
Dựa trên năng lượng mặt trời, quạt và đèn sẽ tự động chạy. Nếu nhiệt độ cao
thì quạt sẽ tự động chạy với tốc độ cao, cửa sổ mở để giảm nhiệt độ cho phòng mát
mẻ. Và ngược lại nếu nhiệt độ thấp thì quạt tự động tắt. Tuy nhiên, nếu hết pin,
chúng sẽ không chạy. Pin chỉ tự sạc khi có đủ ánh sáng. Với hệ thống sạc pin năng
lượng mặt trời này sẽ giúp tiết kiệm một khoản chi phí tiền điện cho văn phịng.
Ngồi ra giúp cho văn phịng ln ln mát mẻ, dễ chịu.

❖ Hệ thống báo cháy:
Hệ thống này đặc biệt cần thiết, đặc biệt cho các nơi đông người. Nhờ nó mà
mọi người trong văn phịng có thể tránh được những mối nguy hiểm do hỏa hoạn
có gây ra. Bằng cách, tại hệ thống trong văn phòng, khi phát sinh nguồn lửa lớn, hệ
thống sẽ tự phun nước dập tắt ngọn lửa. Từ đó mà mọi người có thể an tâm làm
việc.

❖ Hệ thống cảm biến khói, gara tự động:
Khi ơ tơ xả khói đến khiến thay đổi chỉ số Smoke Detector thì Smart Alarm
sẽ đưa ra cảnh báo và tự khởi động mở hệ thống cửa, quạt để thốt khí độc ra ngồi
hoặc hệ thống cửa và hệ thống quạt sẽ tự động đóng lại. Hệ thống giúp cho gara
ln có một bầu khơng khí trong lành, khơng bị ngột ngạt đặc biệt là khi hỏa hoạn.

❖ Cửa sổ thông minh:
13



Trong thời gian làm việc ở văn phòng, cửa sổ sẽ tự động mở vào ban ngày
và tự động đóng vào ban đêm. Nhằm tạo môi trường làm việc thoải mái, dễ chịu.
Ngồi ra, cửa sổ thơng minh cũng sẽ tự động được đóng lại khi cảm ứng được trời
mưa.

❖ Thiết bị cảm ứng thời tiết:
Công cụ cảm ứng sẽ phát hiện ra trời mưa và sẽ gửi dữ liệu đấy tới bộ điều
khiển, tiếp đó bộ vi điều khiển sẽ gửi thơng tin chẩn đốn được tới máy chủ. Từ đó
mà cửa sổ thơng minh có thể đóng lại khi trời mưa.
2.3 Thách thức

Bên cạnh những lợi ích đó, văn phịng thơng minh cũng tồn tại khá nhiều
khuyết điểm. Một số hạn chế có thể kể đến là:
● Tốn chi phí mua thiết bị, có thể từ vài triệu đến vài trăm triệu. Mặc dù
chi phí cao nhưng xứng đáng với những tiện nghi mà nó đem lại
● Khó quản lý: Bởi nó địi hỏi khá cao về kỹ thuật để bảo trì hệ thống,
nếu khơng chỉ sau một thời gian hệ thống của bạn dễ dàng bị hỏng hóc
hoặc hết pin.
● Nếu bạn khơng thiết lập kỹ lưỡng, bạn có thể bị rị rỉ thơng tin và đặc
biệt hacker có thể xâm nhập vào hệ thống của bạn.
● Vì là sử dụng năng lượng mặt trời, Thật khơng may nếu có trường hợp
nhiều ngày trời âm u thì lượng pin sạc có thể cạn kiệt từ đó những
thiết bị điện có thể khơng hoạt động tốt.

Kết luận
Smartoffice ln đem lại cho mọi người trong văn phòng sự thoải mái nhất,
hữu ích nhất. Khơng những vậy, hệ thống văn phịng thơng minh cũng giúp tiết
14



kiệm một lượng tiêu thụ điện đáng kể. Dù có những quan ngại liên quan tới khía
cạnh bảo mật thơng tin, chúng ta khơng thể phủ nhận: Smart Office chính là yếu tố
quan trọng tác động tới việc tăng năng suất làm việc của người nhân viên, giảm áp
lực và hơn hết, làm tăng sự hài lòng của họ đối với cơng việc. Đó chính là điều mà
doanh nghiệp nào hiện nay cũng đang hướng tới.

Chương III. Ứng dụng IOT trong quản lý văn phịng thơng minh
Với thời đại cơng nghệ phát triển việc ứng dụng các văn phịng thơng minh
đang trở thành xu hướng trên thế giới và cả Việt Nam. Là giải pháp tối ưu không
gian làm việc, giúp doanh nghiệp tiết kiệm chi phí vận hành và phát triển một cách
thuận lợi với sự hỗ trợ của công nghệ.
Giống như những ngôi nhà thông minh chúng ta vẫn thường nghe thấy, thì Smart
Office là một nơi làm việc, hay văn phịng cơng nghệ cao, ứng dụng cơng nghệ để
tự động hóa các quy trình làm việc và tối ưu hóa năng suất làm việc của con người.
Giúp cho thời gian giải quyết của chúng ta nhanh hơn, hiệu suất được đẩy cao
nhiều lần so với những gì chúng ta vẫn thường làm thủ cơng.
Văn phịng thơng minh được thiết kế ngồi mục đích giảm sức người, tăng năng
suất lao động thì cịn được tạo ra nhằm mục đích tối ưu hóa chi phí cho doanh
nghiệp. Về chi phí đầu tư ban đầu, rõ ràng văn phịng thơng minh tiêu tốn vốn đầu
tư hơn, nhưng về lợi ích dài lâu, doanh nghiệp có thể nhận được nhiều lợi ích hơn
hẳn:
● Văn phịng thơng minh giúp tiết kiệm năng lượng, giảm sự tiêu hao năng
lượng của các thiết bị và tăng tuổi thọ của chúng
● Giúp ích trong việc quản trị hệ thống, quản trị cơ sở dữ liệu lớn
● Tự động hóa mọi quy trình, giúp doanh nghiệp tạo ra nhiều giá trị hơn
15



● Tăng năng lực cạnh tranh của doanh nghiệp
Văn phòng thơng minh hay Smart Office được dự đốn sẽ phát triển theo xu hướng
chuyển đổi số, không chỉ các thiết bị văn phòng, mà từ thiết kế tòa nhà, nội thất
văn phịng cũng sẽ được ứng dụng cơng nghệ để tự động hóa. Trong đó, yếu tố
quan trọng là cải thiện hiệu quả năng lượng, giúp nhân viên trong công ty có thể
chủ động điều chỉnh các yếu tố liên quan, đặc biệt là tận dụng năng lượng ánh
sáng, với hy vọng có thể tiết kiệm từ 20 -50% điện năng tiêu thụ tại các tòa nhà
văn phòng truyền thống như hiện nay.
Ngoài việc lắp đặt hệ thống cảm biến, các thiết bị sử dụng trong tịa văn phịng
thơng minh cũng sẽ được cải tiến và phát minh để hệ thống hóa, liên kết với tồn
bộ mạng lưới wifi, giúp nhân viên có thể làm việc mọi lúc mọi nơi, dễ dàng chia sẻ
thơng tin và tìm kiếm thơng tin bằng các thiết bị cá nhân như di động, máy tính
bảng ,...

3.1 Kiến trúc ứng dụng IOT văn phịng

Kiến trúc IoT cũng chứa các thành phần quản lý người dùng và thiết bị để
cung cấp chức năng ổn định và an tồn cho mọi thứ và kiểm sốt các vấn đề truy
16


cập của người dùng. Phát triển kiến trúc IoT của một giải pháp cụ thể, điều quan
trọng là phải tập trung vào tính nhất quán (chú ý đầy đủ đến mọi yếu tố của kiến
trúc IoT và khiến chúng hoạt động cùng nhau), linh hoạt (cơ hội để thêm chức
năng mới và logic mới)
Có 5 khối chính trong kiến trúc IOT văn phòng

3.1.1 Khối cảm biến để kết nối và theo dõi
17



Một lớp không thể thiếu trong IoT là giới thiệu các thiết bị được kết nối
thông minh sẽ theo dõi và thu thập thơng tin từ mơi trường ngồi: Nhiệt độ, độ ẩm,
lượng mưa,… Dữ liệu được lọc và xử lý trước cần thiết cho thơng tin chi tiết có ý
nghĩa được trích xuất từ hồ dữ liệu vào kho dữ liệu lớn. Kho dữ liệu lớn chỉ chứa
dữ liệu được làm sạch, có cấu trúc và khớp (so với hồ dữ liệu chứa tất cả các loại
dữ liệu được tạo bởi cảm biến).
Ngoài ra, kho dữ liệu lưu trữ thông tin ngữ cảnh về sự vật và cảm biến (ví dụ: nơi
cài đặt cảm biến) và các ứng dụng điều khiển lệnh gửi đến mọi thứ.
3.1.2 Hệ thống xử lý và phân tích dữ liệu

Tạo giao diện kết nối, chuyển đổi các gói dữ liệu đến và đi trên hệ thống
mạng. Các nhà phân tích dữ liệu có thể sử dụng dữ liệu từ kho dữ liệu lớn để tìm
xu hướng và đạt được những hiểu biết có thể hành động. Ví dụ, khi được phân tích
(và trong nhiều trường hợp - được hiển thị trong sơ đồ, sơ đồ, infographics), hiệu
suất của các thiết bị, giúp xác định sự thiếu hiệu quả và tìm ra cách cải thiện hệ
thống IoT (làm cho nó đáng tin cậy hơn, nhiều khách hàng hơn- định hướng).
Ngoài ra, các mối tương quan và các mẫu được tìm thấy bằng tay có thể góp phần
hơn nữa vào việc tạo ra các thuật tốn cho các ứng dụng điều khiển. Nó có thể thu
thập dữ liệu cụ thể tại thời điểm đó, phân tích nó ngay tại đó và có thể phản ứng
nhanh như đóng cửa lại khi cảm biến trời mưa
3.1.3 Hệ thống quản lý thiết bị IoT

Để đảm bảo đủ chức năng của các thiết bị IoT, không đủ để cài đặt chúng và
để mọi thứ đi theo cách của chúng. Có một số quy trình cần thiết để quản lý hiệu
suất của các thiết bị được kết nối (tạo điều kiện cho sự tương tác giữa các thiết bị,
đảm bảo truyền dữ liệu an toàn và hơn thế nữa): Nhận dạng thiết bị để xác định
danh tính của thiết bị để đảm bảo rằng đó là thiết bị chính hãng có phần mềm đáng
tin cậy truyền dữ liệu đáng tin cậy. Cấu hình và điều khiển để điều chỉnh các thiết
18



bị theo mục đích của hệ thống IoT. Một số thông số cần được ghi lại khi thiết bị
được cài đặt (ví dụ: ID thiết bị duy nhất). Các cài đặt khác có thể cần cập nhật (ví
dụ: thời gian giữa khi gửi tin nhắn với dữ liệu). Theo dõi và chẩn đoán để đảm bảo
hiệu suất trơn tru và an toàn của mọi thiết bị trong mạng và giảm nguy cơ sự cố.
Cập nhật phần mềm và bảo trì để thêm chức năng, sửa lỗi, giải quyết các lỗ hổng
bảo mật.
3.1.4 Hệ thống quản lý người dùng

Cùng với quản lý thiết bị, điều quan trọng là cung cấp quyền kiểm sốt đối
với người dùng có quyền truy cập vào hệ thống IoT. Quản lý người dùng liên quan
đến việc xác định người dùng, vai trò của họ, cấp độ truy cập và quyền sở hữu
trong một hệ thống. Nó bao gồm các tùy chọn như thêm và xóa người dùng, quản
lý cài đặt người dùng, kiểm soát quyền truy cập của nhiều người dùng vào một số
thông tin nhất định, cũng như cho phép thực hiện các hoạt động nhất định trong hệ
thống, kiểm soát và ghi lại các hoạt động của người dùng và hơn thế nữa. Người
dùng có thể truyền tín hiệu điều khiển thơng qua câu lệnh, chương trình; xử lý tín
hiệu, điều khiển hệ thống.
3.1.5 Hệ thống giám sát an ninh bảo mật

Bảo mật là một trong những mối quan tâm hàng đầu trong IoT. Những thứ
được kết nối tạo ra khối lượng dữ liệu khổng lồ, cần được truyền và bảo vệ an toàn
khỏi tội phạm mạng. Một khía cạnh khác là những thứ được kết nối với Internet có
thể là điểm vào cho các nhân vật phản diện. Hơn thế nữa, bọn tội phạm mạng có
thể có quyền truy cập vào não não của tồn bộ hệ thống IoT và kiểm sốt nó. Để
ngăn chặn các vấn đề như vậy, sẽ hợp lý khi ghi nhật ký và phân tích các lệnh được
gửi bởi các ứng dụng điều khiển đến mọi thứ, giám sát hành động của người dùng
và lưu trữ tất cả các dữ liệu này trong cloud. Với cách tiếp cận như vậy, có thể giải
quyết các vi phạm bảo mật ở giai đoạn bá tước và thực hiện các biện pháp để giảm

19


ảnh hưởng của chúng đối với hệ thống IoT (ví dụ: chặn một số lệnh nhất định đến
từ các ứng dụng điều khiển). Ngồi ra, có thể xác định các mơ hình hành vi đáng
ngờ, lưu trữ các mẫu này và so sánh chúng với nhật ký được tạo bởi hệ thống IoT
để ngăn chặn sự xâm nhập tiềm năng và giảm thiểu tác động của chúng đối với hệ
thống IoT.
3.2 Công nghệ cảm biến

Cảm biến là một thiết bị phát hiện và phản hồi một số loại đầu vào từ mơi
trường vật lý. Đầu vào cụ thể có thể là ánh sáng, nhiệt, chuyển động, độ ẩm, áp
suất hoặc bất kỳ một trong số rất nhiều hiện tượng môi trường khác. Đầu ra nói
chung là tín hiệu được chuyển đổi thành màn hình có thể đọc được ở vị trí cảm
biến hoặc được truyền điện tử qua mạng để đọc hoặc xử lý thêm. Lợi thế chủ yếu
của chúng là khả năng triển khai hầu như trong bất kì loại hình địa lý nào kể cả các
mơi trường nguy hiểm khơng thể sử dụng mạng cảm biến có dây truyền thống.
Trên thực tế có rất nhiều các loại cảm biến IoT đang được sử dụng rộng rãi trong
nhiều ứng dụng. Một số loại cảm biến được sử dụng trong văn phịng thơng minh:
● Cảm biến khói: Nhận diện được khói dù trong phạm vi nhỏ. Thường được áp
dụng trong nhà để xe thông minh và ngay cả trong văn phịng. Nếu có vật gì
bốc cháy, đầu báo cháy sẽ hú cịi báo động cho mọi người. Nếu lượng khói
q lớn do xe tạo ra, máy dị khói sẽ hú còi cảnh báo.

20


● Cảm biến ảnh: Các cảm biến hình ảnh được sử dụng để chuyển đổi hình ảnh
quang học thành tín hiệu điện. Đây là một trong những cảm biến phổ biến
nhất trong ngành. Cửa sẽ tự động mở khi trời sáng và khơng có mưa. Nếu


trời tối, cửa sổ sẽ được đóng lại để tránh muỗi ngay cả khi trời mưa. Được
áp dụng cả trong bật đèn khi có người tới để tiết kiệm năng lượng
● Cảm biến ánh sáng: Thiết bị cảm biến thơng minh có khả năng nhận biết các
biến đổi của môi trường thông qua mắt cảm biến để kịp thời điều chỉnh ánh
sáng cho phù hợp. Để làm được điều đó cảm biến đã nhận biết ánh sáng và
điều chỉnh thay đổi dựa trên các Diode (đi-ốt) quang học.
21


● Cảm biến chuyển động: Trong các hệ thống khác nhau bao gồm đèn an ninh,
cửa tự động và đồ đạc trong phòng thường phát ra một số loại năng lượng,
chẳng hạn như lị vi sóng, sóng siêu âm hoặc chùm ánh sáng và phát hiện khi
dòng năng lượng bị gián đoạn bởi một thứ gì đó đi vào.

● Cảm biến hành trình: Trong văn phịng thơng minh để cung cấp bảo vệ
chống trộm cảm biến hành trình đang được sử dụng, nếu có ai phá cửa sổ và
vào cảm biến hành trình sẽ hú cịi báo động.
22


×