Bài giảng IoT và Ứng dụng - GV. Đỗ Việt Hà

Trong kỷ nguyên số hóa hiện nay, Internet of Things (IoT) đã trở thành một công nghệ then chốt, cách mạng hóa cách chúng ta tương tác với thế giới vật lý. Học phần này được thiết kế để cung cấp cái nhìn toàn diện về IoT, từ các khái niệm cơ bản đến kiến trúc phức tạp và các ứng dụng thực tế đa dạng. Nó nhấn mạnh tầm quan trọng của việc kết nối các thiết bị thông minh để thu thập, phân tích dữ liệu và tự động hóa các quy trình, mở ra những khả năng mới trong nhiều lĩnh vực. Mục tiêu là trang bị cho người học những kiến thức nền tảng và kỹ năng cần thiết để hiểu, thiết kế và triển khai các giải pháp IoT hiệu quả, góp phần vào sự phát triển của xã hội và nền kinh tế số.

Sinh viên chuyên ngành kỹ thuật, đặc biệt là kỹ thuật điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin; kỹ sư và chuyên gia đang làm việc trong lĩnh vực phát triển hệ thống nhúng, mạng và các ứng dụng liên quan đến Internet of Things.

Tài liệu này cung cấp một cái nhìn sâu sắc về Internet of Things (IoT) và các ứng dụng của nó, định nghĩa IoT là một hệ thống các thiết bị được kết nối qua Internet để chia sẻ dữ liệu và tương tác, biến các đối tượng thông thường thành các đối tượng thông minh có khả năng cảm biến, kích hoạt, tính toán và giao tiếp. Nội dung chính bao gồm giới thiệu về khái niệm IoT, kiến trúc hệ thống, các công nghệ nền tảng và các lĩnh vực ứng dụng đa dạng.
Về phương pháp tiếp cận, học phần đi sâu vào các thành phần cốt lõi của một hệ thống IoT, bao gồm "Cảm biến" và thiết bị (Devices/Things) chịu trách nhiệm thu thập dữ liệu vật lý; "Gateway" đóng vai trò là phương tiện kết nối, tổng hợp và chuyển đổi dữ liệu từ các mạng cục bộ (như Wifi, Zigbee, Bluetooth, LoRaWAN) lên các mạng toàn cầu (Internet, 3G/4G/LTE) và thực hiện "Xử lý dữ liệu" cục bộ (Điện toán biên); "Xử lý dữ liệu" (Data Management) liên quan đến việc xử lý tức thì tại biên và chuyển dữ liệu thô sang định dạng phù hợp; và "Trung tâm dữ liệu" (Data Center) nơi dữ liệu được lưu trữ, phân tích bằng AI/ML để đưa ra quyết định. Tài liệu cũng trình bày các mô hình kiến trúc phân lớp và các giao thức truyền thông quan trọng.
Giá trị ứng dụng và hàm ý của học phần là trang bị cho người học khả năng thiết kế, triển khai và lập trình các "Ứng dụng IoT" trong thực tế, từ việc thu thập dữ liệu từ "Cảm biến" đến kết nối với máy chủ IoT và phát triển phần mềm di động. Việc nắm vững "Kiến trúc hệ thống IoT" cùng với sự hiểu biết về các công nghệ "Mạng truyền thông IoT" và khả năng "Xử lý dữ liệu" hiệu quả sẽ giúp sinh viên giải quyết các bài toán thực tế, tạo ra các giải pháp thông minh và giá trị mới, đặc biệt khi kết hợp với công nghệ "Đám mây", Big Data và Trí tuệ nhân tạo.