IIoT là gì? Khác gì IoT, ưu điểm và thách thức nổi bật

IIoT (Industrial Internet of Things) là việc kết nối và thu thập dữ liệu từ các máy móc, cảm biến trong môi trường công nghiệp với internet để thu thập, phân tích dữ liệu và tự động hóa quy trình sản xuất thông minh. Theo báo cáo thị trường, IIoT dự kiến sẽ tăng lên gần 1,7 nghìn tỷ USD năm 2030, cho thấy tốc độ tăng trưởng mạnh mẽ của công nghệ này. Cùng Nhân Hòa khám phá chi tiết và hành trình ứng dụng IIoT để nâng cao hiệu quả trong kỷ nguyên số.

1. IIoT - industrial internet of things là gì?

IIoT viết tắt của Industrial Internet of Things (Internet vạn vật công nghiệp), chỉ hệ thống các cảm biến, thiết bị, máy móc và hệ thống được kết nối với Internet để thu thập, trao đổi và phân tích dữ liệu. Từ đó, tối ưu hóa hoạt động trong các ngành công nghiệp như sản xuất, năng lượng, vận tải và tiện ích.

>>> Xem thêm: ThingsBoard là gì? Khám phá nền tảng ThingsBoard IoT 

2. IIoT gồm những thành phần nào?

Các thành phần của IIoT bao gồm:

2.1. Thiết bị cảm biến và thiết bị thông minh

Đây là “tai mắt” của hệ thống IIoT bao gồm cảm biến đo các thông số như nhiệt độ, áp suất, độ rung, tốc độ quay…, và các thiết bị có thể phản hồi/điều khiển như van, motor,… để tác động lại môi trường sản xuất. Dữ liệu thu thập từ đây là cơ sở để phân tích và tự động hóa. 

2.2. Kết nối mạng

Các thiết bị IIoT cần được liên kết với nhau và với hệ thống xử lý dữ liệu qua mạng có dây hoặc không dây. Ví dụ như Industrial Ethernet, Wi-Fi, 4G/5G hoặc các giao thức công nghiệp (MQTT, OPC UA, Modbus…). Điều này cho phép truyền dữ liệu theo thời gian thực và giám sát/điều khiển từ xa.

2.3. Nền tảng xử lý và phân tích dữ liệu

Dữ liệu thu thập được gửi đến nền tảng trung tâm (cloud, server hoặc edge computing) để xử lý, lưu trữ và phân tích. Tại đây sử dụng công nghệ như Big Data, AI/học máy để tìm ra xu hướng, dự báo sự cố và tối ưu hoạt động.

2.4. Hệ thống điều khiển và tự động hóa

Sau khi phân tích dữ liệu, hệ thống IIoT có thể đưa ra lệnh điều khiển tự động các thiết bị công nghiệp từ điều chỉnh tham số máy móc cho đến tự động hóa hoàn toàn quy trình, giúp tăng hiệu suất và giảm lỗi con người.

>>> Xem thêm: IoT Cloud Server - Giải pháp nền tảng cho hệ thống IoT hiện đại

3. IIoT khác gì IoT - So sánh chi tiết

Bạn có thể hiểu đơn giản thế này:

• IoT giống như các thiết bị thông minh trong đời sống hằng ngày (đồng hồ thông minh, nhà thông minh, camera gia đình…). Mục tiêu chính là tăng tiện ích và trải nghiệm cho người dùng.

• IIoT là “phiên bản công nghiệp” của IoT, được ứng dụng trong nhà máy, khu công nghiệp, dây chuyền sản xuất. Nó kết nối máy móc, dây chuyền, cảm biến để theo dõi và điều khiển hoạt động sản xuất. Với IIoT, mọi thứ phải chính xác, ổn định và an toàn tuyệt đối, vì chỉ cần sai lệch nhỏ cũng có thể làm ngừng cả dây chuyền hoặc gây thiệt hại lớn.

4. Ưu điểm và thách thức của IIoT platform

4.1. Ưu điểm của IIoT platform là gì?

IIoT Platform mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho doanh nghiệp khi triển khai trong môi trường công nghiệp, đặc biệt là trong sản xuất và vận hành hệ thống quy mô lớn. Những ưu điểm nổi bật có thể kể đến gồm:

• Kết nối đồng bộ hệ thống: IIoT Platform giúp liên kết máy móc, cảm biến và hệ thống trung tâm thành một mạng thống nhất, cho phép dữ liệu được truyền liên tục và nhất quán giữa các bộ phận.

• Nâng cao hiệu quả vận hành: Nhờ khả năng giám sát và điều khiển từ xa, doanh nghiệp có thể phát hiện sự cố sớm, xử lý kịp thời và hạn chế gián đoạn trong quá trình sản xuất.

• Tăng năng suất sản xuất: Dữ liệu được thu thập và phân tích theo thời gian thực giúp tối ưu quy trình, giảm thao tác thủ công và nâng cao hiệu suất làm việc của máy móc.

• Quản lý và tối ưu tài sản: IIoT Platform hỗ trợ theo dõi tình trạng thiết bị, dự đoán bảo trì và kéo dài tuổi thọ máy móc, từ đó giảm rủi ro hỏng hóc bất ngờ.

• Dễ dàng mở rộng quy mô: Hệ thống IIoT cho phép tích hợp nhiều thiết bị và nền tảng khác nhau, giúp doanh nghiệp linh hoạt mở rộng sản xuất và chuyển đổi số theo từng giai đoạn.

• Hỗ trợ chẩn đoán từ xa: Việc kiểm tra và xử lý sự cố không còn phụ thuộc hoàn toàn vào nhân sự tại chỗ, giúp giảm thời gian dừng máy và tăng tính sẵn sàng của hệ thống.

• Tiết kiệm chi phí vận hành: Nhờ tối ưu hóa bảo trì, giảm lãng phí tài nguyên và sử dụng dữ liệu hiệu quả, IIoT Platform góp phần cắt giảm chi phí dài hạn cho doanh nghiệp.

4.2. Những thách thức của IIoT platform

Khi triển khai các nền tảng này, doanh nghiệp thường gặp phải một số thách thức kỹ thuật, cụ thể:

• Bảo mật và an ninh mạng: Mạng lưới kết nối nhiều thiết bị mở rộng bề mặt tấn công, đòi hỏi nhiều lớp bảo mật để bảo vệ dữ liệu và đảm bảo hệ thống an toàn.

• Tích hợp với hệ thống hiện có: Các nền tảng phải tích hợp với thiết bị cũ và hệ thống cũ trong nhà máy, gây phức tạp và tốn kém kỹ thuật. 

• Phân tích dữ liệu lớn: IIoT tạo ra lượng dữ liệu rất lớn nhưng doanh nghiệp đôi khi chưa biết cách biến dữ liệu thành thông tin hữu ích để hỗ trợ quyết định và cải tiến hoạt động.

• Yêu cầu về độ trễ thấp và kiến trúc phức tạp: Một số ứng dụng công nghiệp cần phản hồi thời gian thực trong mili giây, gây khó khăn cho thiết kế hệ thống và mạng lưới IIoT.

• Quản lý quy mô thiết bị: Khi số lượng thiết bị IIoT tăng lên hàng ngàn hoặc hàng triệu, việc quản lý, giám sát và cập nhật thiết bị trở nên khó khăn hơn.

5. Ứng dụng IIoT trong công nghiệp sản xuất

Industrial internet of things có nhiều ứng dụng quan trọng và tiềm năng với doanh nghiệp sản xuất. Một số ứng dụng chi tiết:

5.1. Bảo trì dự đoán

IIoT sử dụng cảm biến đo rung, nhiệt độ, âm thanh… để thu thập dữ liệu thời gian thực từ máy móc và phân tích bằng AI / machine learning. Nhờ vậy, hệ thống có thể dự đoán sự cố trước khi hỏng hóc xảy ra, giúp giảm thời gian ngừng máy ngoài kế hoạch và tiết kiệm chi phí bảo trì. Theo báo cáo, việc áp dụng bảo trì dự đoán có thể giảm downtime ngoài kế hoạch từ 25-50% và tối ưu chi phí bảo trì 5-15%.

5.2. Tối ưu hóa dây chuyền sản xuất

IIoT cung cấp dữ liệu real-time từ toàn bộ dây chuyền, giúp tự động điều chỉnh quy trình, phân phối tải, cân chỉnh robot, hoặc thay đổi tốc độ sản xuất kịp thời. Điều này giảm lỗi sản phẩm, tăng chất lượng, tiết kiệm năng lượng và nâng cao năng suất tổng thể.

5.3. Quản lý chuỗi cung ứng và kho thông minh

Kết nối cảm biến và hệ thống tracking giúp doanh nghiệp giám sát hàng tồn kho, vị trí hàng hoá và điều phối vận chuyển hiệu quả hơn. Ví dụ tại các nhà máy Bosch, IIoT giảm lượng tồn kho khoảng 20% và cải thiện độ tin cậy giao hàng nhờ tích hợp RFID, robot di động và hệ thống vận hành tự động.

5.4. Ứng dụng Digital Twin (Bản sao số)

IIoT kết hợp với mô hình số hoá digital twin tạo ra bản sao ảo của máy móc hoặc cả dây chuyền để mô phỏng và tối ưu hoá hoạt động trong thế giới ảo trước khi điều chỉnh thực tế. Ví dụ tại Airbus, IIoT và digital twin giúp rút ngắn thời gian lắp ráp đến 20%, nâng cao tiêu chuẩn chất lượng trong sản xuất hàng không.

5.5. Giám sát năng lượng và môi trường làm việc

IIoT cho phép theo dõi tiêu thụ điện, nước, khí nén… theo thời gian thực, từ đó phát hiện và giảm thiểu lãng phí năng lượng. Ngoài ra, cảm biến môi trường giúp đảm bảo điều kiện an toàn như nhiệt độ, độ ẩm phù hợp trong khu vực sản xuất.

>>> Những bài viết liên quan:

• Cloud Desktop là gì? Máy tính ảo có thay thế PC truyền thống?

• Hạ tầng cho E-learning - Nền tảng vận hành giáo dục trực tuyến

Lời kết

IIoT đang dần trở thành nền tảng cốt lõi trong quá trình chuyển đổi số công nghiệp, giúp doanh nghiệp nâng cao hiệu suất, tối ưu vận hành và giảm chi phí dài hạn. Việc ứng dụng IIoT không chỉ mang lại lợi ích trước mắt mà còn tạo lợi thế cạnh tranh bền vững trong môi trường sản xuất hiện đại. Nếu doanh nghiệp của bạn đang tìm kiếm giải pháp IIoT phù hợp, hãy liên hệ Nhân Hòa để được tư vấn và triển khai hiệu quả.