Thực phẩm và nước ngọt là những nguồn tài nguyên thiên nhiên quan trọng nhất trên thế giới. Thực phẩm hữu cơ được sản xuất mà không cần bổ sung một số chất hóa học nhất định và tuân theo các quy định nghiêm ngặt, hoặc thực phẩm được sản xuất ở một số vùng địa lý nhất định sẽ có giá trị đặc biệt. Tương tự, nước ngọt từ suối trên núi đã được đánh giá cao. Trong tương lai nó sẽ rất quan trọng cho đóng chai và cung cấp nước đầy đủ. Điều này chắc chắn sẽ dẫn đến những nỗ lực giả mạo nguồn gốc hoặc quá trình sản xuất. Sử dụng IoT trong các tình huống như vậy để đảm bảo việc theo dõi thực phẩm hoặc nước từ nơi sản xuất tới người tiêu dùng là một trong những chủ đề quan trọng.
Điều này đã được áp dụng ở một mức độ nào đó đối với thịt bò. Sau khi dịch bệnh “bò điên” bùng phát vào cuối thế kỷ 20, một số nhà sản xuất thịt bò cùng với các chuỗi siêu thị lớn ở Ai Len cung cấp khả năng truy tìm nguồn gốc “từ trang trại đến bàn ăn” cho mỗi gói thịt bò nhằm đảm bảo cho người tiêu dùng rằng thịt an toàn. Tuy nhiên, điều này chỉ giới hạn ở một số loại thực phẩm nhất định và chỉ có thể truy xuất nguồn gốc của thực phẩm, mà không có thông tin về quá trình sản xuất.
Các ứng dụng IoT cần có một khung phát triển để đảm bảo những điều sau:
- Đồ vật liên kết Internet cần cung cấp giá trị. Những đồ vật là một phần của IoT cần phải cung cấp một dịch vụ có giá trị ở một mức giá chấp nhận được, hoặc chúng cần phải là một phần của một hệ thống lớn hơn có tính chất như vậy.
- Sử dụng hệ sinh thái phong phú cho phát triển. IoT bao gồm mọi vật, cảm biến, hệ thống liên lạc, máy chủ, lưu trữ, phân tích và dịch vụ người dùng cuối. Các nhà phát triển, nhà khai thác mạng, các nhà sản xuất phần cứng, và các nhà cung cấp phần mềm cần phải hợp nhất để triển khai công việc. Sự hợp tác giữa các bên liên quan sẽ cung cấp các chức năng dễ dàng cung cấp cho khách hàng.
- Các hệ thống cần phải cung cấp các Giao diện lập trình ứng dụng (API) cho phép người dùng tận dụng ưu thế của các hệ thống phù hợp với nhu cầu của họ trên các thiết bị lựa chọn. Các API cũng cho phép các nhà phát triển sáng tạo và phát triển những thứ thú vị bằng cách sử dụng dữ liệu và dịch vụ của hệ thống, cuối cùng thúc đẩy việc sử dụng và áp dụng hệ thống.
- Cần thu hút các nhà phát triển vì việc triển khai sẽ được thực hiện trên nền tảng phát triển. Các nhà phát triển sử dụng các công cụ khác nhau để phát triển các giải pháp hoạt động trên khắp các nền tảng thiết bị đóng một vai trò then chốt cho việc triển khai IoT trong tương lai.
- An ninh cần phải được gắn liền. Việc kết nối những thứ trước đây đã bị tách khỏi thế giới kỹ thuật số sẽ khiến chúng gặp phải những sự tấn công và thách thức mới.
Các thách thức nghiên cứu là:
- Thiết kế các cơ chế an toàn, được bảo vệ và hiệu quả chi phí để theo dõi thực phẩm và nước từ sản xuất đến người tiêu dùng, cho phép thông báo ngay lập tức các tác nhân trong trường hợp thực phẩm có hại và truyền thông tin đáng tin cậy.
- Bảo đảm cách thức giám sát quá trình sản xuất, cung cấp đầy đủ thông tin và sự tin tưởng cho người tiêu dùng. Đồng thời không tiết lộ các thông tin chi tiết về quá trình sản xuất có thể được coi là tài sản trí tuệ.
- Đảm bảo sự trao đổi tin cậy và an toàn các dữ liệu giữa các ứng dụng và cơ sở hạ tầng (trang trại, công nghiệp đóng gói, nhà bán lẻ) để ngăn chặn việc đưa vào các dữ liệu giả mạo hoặc gây nhầm lẫn, có thể ảnh hưởng đến sức khoẻ của công dân hoặc gây thiệt hại kinh tế cho các bên liên quan.
Cảm nhận tham gia (Participatory Sensing)
Con người sống trong cộng đồng và dựa vào nhau trong các hoạt động hàng ngày. Những khuyến nghị tốt về một nhà hàng, xưởng sửa xe, bộ phim, điện thoại,… vẫn là một số điều mà hiểu biết cộng đồng giúp chúng ta xác định hành động của mình.
Nếu như trong quá khứ, sự khôn ngoan cộng đồng này rất khó tiếp cận và thường dựa vào đầu vào từ một số ít người tốt bụng, thì với sự gia tăng nhanh chóng của web và gần đây hơn là các mạng xã hội, kiến thức cộng đồng đã luôn sẵn sàng- chỉ cần một cú nhấp chuột.
Ngày nay, sự khôn ngoan cộng đồng dựa trên thông tin đầu vào ý thức từ những người, chủ yếu dựa trên các quan điểm của cá nhân. Với sự phát triển của công nghệ IoT và CNTT nói chung, việc mở rộng khái niệm kiến thức cộng đồng trở nên thú vị hơn khi quan sát tự động các sự kiện trên thế giới.
Điện thoại thông minh đã được trang bị nhiều cảm biến và thiết bị truyền động: máy ảnh, microphone, máy đo gia tốc, máy đo nhiệt độ, loa, màn hình hiển thị … Một loạt các sản phẩm cảm ứng xách tay khác mà mọi người sẽ mang theo trong túi cũng sẽ sớm có mặt. Hơn nữa, xe ô tô của chúng ta được trang bị một loạt cảm biến thu thập thông tin về chính chiếc xe, cũng như các điều kiện đường xá và giao thông.
Công ty Intel đang nghiên cứu để đơn giản hóa việc triển khai IoT với Khung Hệ thống thông minh của mình (Intel® ISF), một loạt các giải pháp tương thích được thiết kế để kết nối, quản lý và bảo vệ các thiết bị và dữ liệu một cách nhất quán và có thể mở rộng. Các ứng dụng cảm ứng nhập cuộc nhằm sử dụng mỗi người, điện thoại di động, xe hơi và các cảm biến liên quan như là các trạm cảm biến tự động lấy một hình ảnh đa cảm biến của môi trường thực tại. Bằng cách kết hợp các ảnh chụp riêng lẻ một cách thông minh, có thể tạo ra một bức tranh rõ ràng về thế giới vật lý có thể được chia sẻ và sử dụng, chẳng hạn làm dữ liệu đầu vào cho các quá trình ra quyết định dịch vụ của thành phố thông minh.
Tuy nhiên, các ứng dụng cảm ứng nhập cuộc đi kèm với một số thách thức cần được giải quyết:
- Thiết kế các thuật toán để bình thường hóa các quan sát có tính đến các điều kiện khi thực hiện các quan sát. Ví dụ các phép đo nhiệt độ sẽ khác nhau nếu lấy bằng điện thoại di động trong túi hoặc điện thoại di động nằm trên bàn;
- Thiết kế các cơ chế mạnh mẽ để phân tích và xử lý các quan sát thu thập được trong thời gian thực (xử lý sự kiện phức tạp) và tạo ra “trí tuệ cộng đồng” có thể được sử dụng một cách tin cậy như một đầu vào cho việc ra quyết định;
- Độ tin cậy của dữ liệu được quan sát, tức là thiết kế các cơ chế đảm bảo rằng các quan sát không bị giả mạo và/hoặc phát hiện những phép đo không đáng tin cậy này và loại bỏ xử lý tiếp. Trong bối cảnh này, việc xác định và xác thực đúng nguồn dữ liệu là một chức năng quan trọng;
- Đảm bảo sự riêng tư của cá nhân cung cấp các quan sát;
- Cơ chế hiệu quả để chia sẻ và phổ biến “trí tuệ cộng đồng”;
- Giải quyết vấn đề khả năng mở rộng và triển khai trên quy mô lớn.
Mạng xã hội và IoT
Từ quan điểm của người dùng, sự liên kết trừu tượng và sự phụ thuộc lẫn nhau trong thế giới thực không dễ dàng được nắm bắt. Tuy nhiên, những gì người dùng dễ liên quan là sự kết nối xã hội của gia đình và bạn bè. Sự tham gia của người dùng vào nhận thức về IoT có thể xây dựng trên mô hình mạng xã hội, nơi người dùng tương tác với các thực thể quan tâm trong thế giới thực thông qua mô hình mạng xã hội. Sự kết hợp này dẫn đến các ứng dụng thú vị và phổ biến, sẽ trở nên phức tạp và sáng tạo hơn.
Các hướng nghiên cứu tương lai trong các ứng dụng IoT cần xem xét khía cạnh xã hội, dựa trên sự tích hợp với các mạng xã hội có thể được xem như một nhóm các luồng thông tin khác. Cũng lưu ý rằng các mạng xã hội được đặc trưng bởi sự tham gia đông đảo của những người sử dụng. Do đó, làn sóng các ứng dụng IoT xã hội có thể sẽ được xây dựng dựa trên các mô hình thành công của các ứng dụng cảm ứng nhập cuộc, sẽ mở rộng trên cơ sở tăng số lượng các thiết bị kết nối Internet tự tương tác.
NASATI (Theo Internet of Things: An Overview – Understanding the Issues and the challenges of a More Connected World)