Công nghệ số phát triển, mang đến giải pháp tự động hóa, điều khiển thông minh bởi các chương trình lập trình sẵn, chia sẻ dữ liệu dễ dàng… Thuật ngữ Internet of things(IoT) ngày càng trở nên quen thuộc, ứng dụng trong nhiều lĩnh vực đời sống. Đặc biệt trong lĩnh vực công nghiệp, IoT - Internet Of Things đang dần trở thành 1 phần thiết yếu giúp quá trình vận hành sản xuất, hệ thống máy móc tự động hóa hiệu quả.
Bạn đã hiểu về Internet Of Things (IoT) - vạn vật kết nối là gì và ứng dụng IoT là gì? Thông tin dưới đây, Batiea sẽ giúp bạn đọc hiểu rõ về thuật ngữ (IOT) Internet Of Things trong công nghiệp.
Internet Of Things (IoT) là gì?
Khái niệm Internet Of Things (IoT) là thuật ngữ chỉ sự kết nối vạn vật thông qua Internet - đã thực sự trở thành cuộc cách mạng về công nghệ thông tin của thế giới hiện đại.
Tại đó, IoT kết nối máy móc và thiết bị điện tử thông qua mạng lưới internet, cho phép truyền tải tín hiệu, chia sẻ thông tin, dữ liệu mạng, tiếp nhận và xử lý thông tin mạng. Công nghệ IoT giúp cuộc sống thông minh hơn, tiện lợi và kết nối tốt hơn.
Ngoài ra, ngày này các công ty ứng dụng IoT để tự động hóa các quy trình thủ công trước đây, quản lý sản xuất hiệu quả giảm thiểu sức lao động và rủi ro vận hành. Do đó, IoT là công nghệ quan trọng của cuộc sống hiện đại và sẽ ngày càng phát triển mạnh mẽ hơn trong tương lai.
Cấu trúc của hệ thống Internet Of Things (IoT)
Cấu trúc cơ bản của hệ thống IoT - Internet Of Things sẽ bao gồm 4 thành phần chính sau đây:
- Thiết bị (Things) - Tất cả các thiết bị điện tử trong hệ thống, tham gia kết nối, chia sẻ thông tin.
- Trạm kết nối (Gateways)- Nơi kết nối các cụm thiết bị, để truyền tải thông tin đến hệ thống máy chủ hoặc đến các trạm kết nối khác.
- Hạ tầng mạng (Network and Cloud) - Cơ sở hạ tầng nền tảng để xây dựng hệ thống IoT.
- Bộ phân tích và xử lý dữ liệu (Services-creation and Solution Layers) - Máy chủ quản lý, phân tích dữ liệu thiết bị trong hệ thống, đưa ra mệnh lệnh, giải pháp dựa trên chương trình có sẵn.
Đặc tính của Internet Of Things (IoT)
Hệ thống IoT có tính ứng dụng cao, ở mỗi lĩnh vực sẽ có yêu cầu và đặc tính khác nhau. Tuy nhiên, các đặc trưng cơ bản của IoT sẽ bao gồm những yếu tố sau:
- Khả năng định danh - Mọi yếu tố (Things) tham gia IoT đều được định danh: thiết bị, phương tiện hay con người đều được định danh bằng các mã riêng. Hoạt động định danh nhằm phân biệt các nhóm đối tượng, từ đó giúp quá trình thu thập thông tin, xử lý dữ liệu diễn ra chính xác hơn.
- Thông minh/ tự động hóa - Các yếu tố trí tuệ nhân tạo, tự động hóa được tích hợp, ứng dụng trong hệ thống IoT. Thiết bị và toàn bộ hệ thống có thể hoạt động chủ động trong 1 điều kiện môi trường nhất định, và tình huống thực tế.
- Hệ thống phức tạp - IoT là hệ thống phức tạp với nhiều thiết bị không đồng nhất vì nó có phần cứng khác nhau cũng như network khác nhau. Chúng có thể tương tác với nhau nhờ liên kết mạng, trên cùng 1 nền tảng internet. Do vậy, vận hành hệ thống IoT khá phức tạp, tốn nhiều thời gian, công sức và chi phí.
- Kích thước lớn - Hệ thống IoT có thể gồm hàng trăm nghìn đến hàng tỷ thiết bị cùng kết nối trên 1 nền tảng internet. Mỗi đối tượng sẽ đóng 1 vai trò nhất định, thực hiện nhiệm vụ chức năng khác nhau, chia sẻ và sử dụng tài nguyên chung. Và số lượng thông tin được truyền bởi thiết bị sẽ lớn hơn nhiều so với được truyền bởi con người.
- Tính linh hoạt: các thiết bị điện tử, máy móc linh hoạt thay đổi trạng thái như ngủ và thức dậy, kết nối hoặc bị ngắt, vị trí thiết bị đã thay đổi, và tốc độ đã thay đổi… Hơn nữa, số lượng thiết bị có thể tự động thay đổi tùy vào cách mà chúng ta muốn.
Ưu điểm và hạn chế của Internet Of Things (IoT)
Hệ thống Internet Of Things (IoT) được ứng dụng ngày càng nhiều trong đời sống, sản xuất, quản lý… IoT cũng có những ưu điểm bên cạnh đó cũng có một số điểm hạn chế cần làm rõ.
Ưu điểm của IoT - Internet Of Thing:
- Tất cả các thiết bị trong hệ thống đều được liên kết và có tính thống nhất cao.
- Thiết kế trên 1 nền tảng Internet chia sẻ dữ liệu mọi lúc mọi nơi. Tốc độ chia sẻ dữ liệu nhanh, tiết kiệm thời gian và tiền bạc, công sức của con người.
- Hệ thống thông minh, mang lại giải pháp tự động hóa, nâng cao chất lượng dịch vụ, hiệu suất sản xuất.
- IoT sẽ nâng cao hiệu suất hoạt động vận hành của máy tính, đảm bảo tính chính xác, giảm sự cố do người lao động gây ra.
Hạn chế của IOT - Internet Of Thing:
- Việc chia sẻ dữ liệu quá lớn yêu cầu cơ sở hạ tầng mạng đồng bộ, phù hợp với hệ thống. Thông tin chia sẻ diện rộng có thể bị đánh cắp dữ liệu ở những vị trí khác nhau.
- Lỗi hệ thống sẽ ảnh hưởng đến toàn bộ các thiết bị kết nối bên trong.
- Yêu cầu năng lực quản lý vận hành cao, thu thập xử lý dữ liệu lớn.
>> Xem thêm: Tìm hiểu về công nghiệp 4.0 trong tự động hóa nhà máy
Ứng dụng của Internet Of Things (IoT) trong công nghiệp
Internet kết nối vạn vật, tầm quan trọng của Internet Of Things (Iot) ngày càng được đề cao và ứng dụng ngày càng nhiều trong cuộc sống hiện đai. Ta có thể bắt gặp ứng dụng của IoT từ hệ thống cửa tự động cho tới máy bay, tới xe tự lái đã trở thành một phần phổ biến của IoT.
Đặc biệt ứng dụng của Internet Of Things(Iot) trong công nghiệp đã trở thành một xu hướng tất yếu trong các nhà máy, khu vực sản xuất.
1. Quản lý thiết bị và giám sát sản xuất tự động từ xa
Một trong những ứng dụng IoT chính liên quan đến việc quản lý tự động thiết bị, cho phép một hệ thống tập trung kiểm soát và giám sát tất cả các quy trình của công ty từ xa thông qua máy kỹ thuật số và phần mềm.
Cụ thể, tại các nhà máy tại Việt Nam chúng ta hiện nay, các thiết bị điều khiển hầu hết được kết nối với bộ lập trình PLC, DCS hoặc SCADA điều khiển tự động hoạt bán tự động.
Việc ứng dụng công nghệ IoT cho phép người quản lý có thể giám sát và biết được máy móc vận hành ra sao, kiểm soát mức nhiên liệu có trong bồn chứa, các nguyên vật liệu trong từng silo,...trong thời gian thực một cách củ động mà không cần trực tiếp đến nhà máy. Các dữ liệu thu thập được dùng để hỗ trợ việc cải tiến các quy trình và nâng cao hiệu suất sản xuất tối ưu nhất.
Ngoài ra, ứng dụng của IoT đặc biệt được áp dụng trong hệ thống đo lường, quản lý các thiết bị trong điều kiện môi trường phức tạp con người không thể tiếp cận như hóa chất, điện....
2. Bảo trì tiên đoán
Các kỹ thuật bảo trì tiên đoán được thiết kế để giúp xác định tình trạng của thiết bị/dây chuyền sản xuất đang sử dụng nhằm ước tính thời điểm bảo trì nên được thực hiện, giúp tối ưu được chi phí cũng như giảm rủi ro xảy ra trong quá trình vận hành.
Hệ thống này là một trong những ứng dụng Internet Of Things - IoT trong công nghiệp (như ngành chế tạo) cho phép bảo trì chủ động trên thiết bị khi cảm biến phát hiện ra lỗi sắp xảy ra.
Các cảm biến giám sát rô bốt hoặc máy móc có thể đo lường khi sản lượng sản xuất bị tổn hại và gửi dữ liệu đến các nền tảng. Nhà sản xuất có thể nhanh chóng kiểm tra độ chính xác của thiết bị hoặc loại bỏ nó khỏi sản xuất cho đến khi nó được sửa chữa. Điều này cho phép các daonh nghiệp giảm chi phí hoạt động, có thời gian hoạt động tốt hơn và cải thiện quản lý hiệu suất tài sản.
3. Kiểm soát chất lượng
Một mục nhập khác trong số các ứng dụng IoT quan trọng nhất là khả năng giám sát chất lượng của các sản phẩm được sản xuất ở bất kỳ giai đoạn nào: từ nguyên liệu thô được sử dụng trong quy trình, đến cách chúng được vận chuyển (thông qua các ứng dụng theo dõi thông minh), phản ứng của khách hàng cuối cùng khi sản phẩm được nhận.
Thông tin này rất quan trọng khi nghiên cứu hiệu quả hoạt động của công ty và áp dụng những thay đổi cần thiết trong trường hợp phát hiện lỗi, với mục đích tối ưu hóa quy trình và phát hiện kịp thời các vấn đề trong dây chuyền sản xuất.
Nó cũng đã được chứng minh rằng nó là điều cần thiết để ngăn ngừa rủi ro trong các ngành công nghiệp tinh vi hơn. Ví dụ như trong công nghiệp thực phẩm và đồ uống, hoa và dược phẩm thường là những mặt hàng tồn kho nhạy cảm với nhiệt độ sẽ được hưởng lợi rất nhiều từ các ứng dụng giám sát IoT gửi thông báo khi nhiệt độ tăng hoặc giảm có thể ảnh hưởng đến sản phẩm.
4. Triển khai các cải tiến nhanh hơn
IoT tạo ra thông tin có giá trị để những người chịu trách nhiệm cải tiến quy trình trong mô hình kinh doanh công nghiệp (kỹ sư quy trình, chất lượng hoặc sản xuất) có thể truy cập và phân tích dữ liệu nhanh hơn và tự động, đồng thời thực hiện từ xa các điều chỉnh quy trình cần thiết.
Điều này cũng làm tăng tốc độ áp dụng các thay đổi và cải tiến trong Trí thông minh hoạt động và Trí tuệ kinh doanh - những thay đổi vốn đã mang lại lợi thế cạnh tranh cho vô số doanh nghiệp công nghiệp.
5. Quản lý hàng tồn kho chính xác
Việc sử dụng các hệ thống IoT công nghiệp cho phép giám sát tự động hàng tồn kho, xác nhận liệu kế hoạch có được tuân thủ hay không và đưa ra cảnh báo trong trường hợp sai lệch. Đây là một ứng dụng IOT công nghiệp thiết yếu khác để duy trì quy trình làm việc liên tục và hiệu quả.
Ví dụ cụ thể được ứng dụng cho ngành bán lẻ, các doanh nghiệp thiết kế kệ thông minh được trang bị cảm biến trọng lượng giúp thu thập thông tin dựa trên RFID và gửi dữ liệu tới nền tảng IoT để tự động theo dõi hàng tồn kho và kích hoạt cảnh báo nếu các mặt hàng sắp hết. Từ đây giúp nhà bán hàng cải thiện trải nghiệm của khách hàng, tối ưu hóa chuỗi cung ứng và giảm chi phí hoạt động.
6. Tối ưu hóa chuỗi cung ứng
Trong số các ứng dụng IoT công nghiệp nhằm đạt được hiệu quả cao hơn, chúng ta có thể tìm thấy khả năng có thông tin chuyển tiếp theo thời gian thực liên quan đến trạng thái chuỗi cung ứng của công ty.
Điều này cho phép phát hiện các cơ hội tiềm ẩn khác nhau để cải tiến hoặc xác định chính xác các vấn đề đang cản trở các quy trình, khiến chúng không hiệu quả hoặc không có lợi nhuận.
7. Cải thiện an toàn môi trường làm việc
Máy móc là một phần của IoT, trong đó một ứng dụng Internet of Things quan trọng không kém chính là thực hiện các biện pháp an toàn thực vật và phòng ngừa tai nạn công nghiệp nhằm mục đích đầu tiên và quan trọng nhất là ngăn ngừa tai nạn đối với các nhà máy nơi sử dụng các chất độc hại - và trong trường hợp xảy ra tai nạn, giảm thiểu hậu quả đối với sức khỏe và môi trường.
Bằng cách thông qua việc giám sát các hư hỏng của thiết bị, chất lượng không khí của nhà máy và tần suất bệnh tật trong một công ty, cùng với các chỉ số khác, có thể tránh được các tình huống nguy hiểm tiềm ẩn mối đe dọa đối với người lao động. Điều này không chỉ tăng cường an toàn trong cơ sở, mà còn cả năng suất và động lực của nhân viên.
Kết luận
Với đặc tính tự động hóa, Internet Of Thing sẽ giúp hệ thống, nhà máy, nhà xưởng, tòa nhà, đô thị trở nên thông minh hơn. (IOT) Internet Of Thinggóp phần xây dựng hệ thống sản xuất tự động hóa, chủ động, dễ vận hành… giúp các doanh nghiệp nâng cao hiệu quả sản xuất, giảm thiểu rủi ro hệ thống. Hy vọng những chia sẻ trên đây của Batiea sẽ giúp bạn đọc phần nào hiểu về (IOT) Internet Of Thing và ứng dụng thực tế của chúng trong công nghiệp.
