Bảo mật Internet of Things là gì?
Bảo mật là một trong những vấn đề lớn nhất với IoT. Trong nhiều trường hợp, các cảm biến này đang thu thập dữ liệu cực kỳ nhạy cảm - chẳng hạn như những gì bạn nói và làm trong nhà của mình. Giữ an toàn là điều quan trọng đối với người tiêu dùng, nhưng cho đến nay hồ sơ theo dõi bảo mật của IoT rất kém. Quá nhiều thiết bị IoT quan tâm rất ít đến các vấn đề cơ bản về bảo mật, chẳng hạn như mã hóa dữ liệu khi truyền và ở trạng thái nghỉ.
Các lỗi sai trong phần mềm - ngay cả mã cũ và vẫn sử dụng tốt - được phát hiện thường xuyên, nhưng nhiều thiết bị IoT thiếu khả năng vá lỗi, có nghĩa là chúng vĩnh viễn có nguy cơ về bảo mật. Tin tặc hiện đang tích cực nhắm mục tiêu vào các thiết bị IoT như bộ định tuyến và webcam vì sự thiếu bảo mật khiến chúng dễ dàng bị xâm nhập và cuộn thành các mạng botnet khổng lồ.
Lỗi bảo mật ở các thiết bị thông minh gia đình như tủ lạnh, lò nướng và máy rửa bát đều là cơ hội cho tin tặc xâm nhập. Các nhà nghiên cứu đã tìm thấy 100.000 webcam có thể dễ dàng bị tấn công, trong khi một số đồng hồ thông minh kết nối Internet dành cho trẻ em được phát hiện có chứa lỗ hổng bảo mật cho phép tin tặc theo dõi vị trí của người đeo, nghe trộm cuộc trò chuyện hoặc thậm chí giao tiếp với người dùng.
Các chính phủ đang ngày càng lo lắng về những rủi ro này. Chính phủ Vương quốc Anh đã xuất bản các hướng dẫn riêng về bảo mật của các thiết bị IoT cho người dùng. Các thiết bị cần có mật khẩu duy nhất, các công ty sẽ cung cấp đầu mối liên hệ công khai để bất kỳ ai cũng có thể báo cáo lỗ hổng bảo mật (và các lỗ hổng này sẽ được xử lý) và các nhà sản xuất sẽ công bố rõ ràng thời gian các thiết bị thiết bị được cập nhật bản bảo mật mới. Dưới đây là số ít tính năng cần được bảo mật, nhưng là một sự khởi đầu cho việc bảo mật của thiết bị IoT.
Khi chi phí chế tạo các thiết bị thông minh trở nên không đáng kể, những vấn đề này sẽ ngày càng lan rộng và khó chữa hơn.
Tất cả những điều này cũng áp dụng trong kinh doanh, nhưng stakes thậm chí còn cao hơn. Việc kết nối máy móc công nghiệp với mạng IoT làm tăng nguy cơ bị tin tặc phát hiện và tấn công các thiết bị này. Gián điệp công nghiệp hoặc một cuộc tấn công phá hoại vào cơ sở hạ tầng quan trọng đều là những rủi ro tiềm ẩn. Có nghĩa là các doanh nghiệp sẽ cần đảm bảo các mạng này độc lập và được bảo vệ, cùng việc mã hóa dữ liệu với bảo mật của cảm biến, cổng và các thành phần khác. Tuy nhiên, thực tế hiện tại của công nghệ IoT khiến điều này khó đảm bảo hơn cũng như giữa các tổ chức thiếu kế hoạch bảo mật IoT nhất quán. Đó là điều rất đáng lo ngại khi xét đến việc tin tặc sẵn sàng can thiệp vào các hệ thống công nghiệp đã được kết nối với internet nhưng không được bảo vệ.
IoT thu hẹp khoảng cách giữa thế giới kỹ thuật số và thế giới vật lý, có nghĩa là việc xâm nhập vào các thiết bị có thể gây ra những hậu quả nguy hiểm trong thế giới thực. Việc xâm nhập vào các cảm biến kiểm soát nhiệt độ trong một trạm điện có thể đánh lừa các nhà điều hành đưa ra một quyết định thảm khốc; điều khiển một chiếc xe không người lái cũng có thể kết thúc trong thảm họa.
Quyền riêng tư và Internet of Things
Khi tất cả những cảm biến thu thập dữ liệu về mọi thứ bạn làm, IoT là vấn đề tiềm ẩn về quyền riêng tư và bảo mật. Sử dụng nhà thông minh: nó có thể cho biết khi nào bạn thức dậy (khi máy pha cà phê thông minh được kích hoạt) và bạn đánh răng như thế nào (nhờ bàn chải đánh răng thông minh), đài phát thanh bạn nghe (nhờ loa thông minh của bạn), loại thực phẩm bạn ăn (nhờ lò nướng hoặc tủ lạnh thông minh), con bạn nghĩ gì (nhờ đồ chơi thông minh), ai đến thăm và đi ngang qua nhà bạn (nhờ chuông cửa thông minh). Mặc dù ngay từ đầu các công ty sẽ kiếm tiền từ việc bán cho bạn đối tượng thông minh, nhưng mô hình kinh doanh IoT của họ cũng có thể liên quan đến việc bán ít nhất một số dữ liệu đó.
Điều gì xảy ra với dữ liệu đó là một vấn đề bảo mật cực kỳ quan trọng. Không phải tất cả các công ty nhà thông minh đều xây dựng mô hình kinh doanh xung quanh việc thu thập và bán dữ liệu, nhưng một số thì sẽ làm như vậy.
Và điều đáng chú ý là dữ liệu IoT có thể kết hợp với các bit dữ liệu khác để tạo ra một bức tranh chi tiết rất bất ngờ về bạn. Tìm ra rất nhiều thông tin về một người từ một vài kết quả đo cảm biến khác nhau thật là điều dễ dàng đến ngạc nhiên. Trong một dự án, một nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng bằng cách phân tích dữ liệu biểu đồ chỉ mức tiêu thụ năng lượng của ngôi nhà, mức carbon monoxide và carbon dioxide, nhiệt độ và độ ẩm trong suốt cả ngày, họ có thể tìm ra ai đó ăn gì cho bữa tối.
Mối quan hệ giữa IoT, quyền riêng tư và kinh doanh
Người tiêu dùng cần hiểu sự đánh đổi mà họ đang thực hiện và liệu họ có hài lòng với sự đánh đổi đó hay không. Một số vấn đề tương tự cũng áp dụng cho hoạt động kinh doanh: chẳng hạn như nhóm điều hành của bạn có thoải mái thảo luận về việc sáp nhập trong một phòng họp được trang bị loa và camera thông minh không? Một cuộc khảo sát gần đây cho thấy bốn trong số năm công ty sẽ không thể xác định tất cả các thiết bị IoT trên mạng của họ.
Các sản phẩm IoT được cài đặt sai có thể dễ dàng mở mạng công ty để bị tin tặc tấn công hoặc đơn giản là làm rò rỉ dữ liệu. Nó có vẻ như là một mối đe dọa nhỏ nhưng hãy tưởng tượng sẽ ra sao nếu ổ khóa thông minh tại văn phòng của bạn không mở được vào một buổi sáng hoặc trạm thời tiết thông minh trong văn phòng của CEO đã bị tin tặc sử dụng để tạo một cửa hậu vào mạng của bạn.
IoT và chiến tranh mạng
IoT khiến điện toán mang tính vật lý. Vì vậy, nếu các thiết bị IoT hoạt động lỗi thì có thể dẫn đến những hậu quả lớn trong thế giới thực - điều mà các quốc gia hoạch định chiến lược chiến tranh mạng hiện cũng đang quan tâm.
Các cuộc họp giao ban của cộng đồng tình báo Mỹ đã cảnh báo rằng các đối thủ của nước này có khả năng đe dọa cơ sở hạ tầng quan trọng cũng như "hệ sinh thái rộng lớn hơn các thiết bị tiêu dùng và công nghiệp được kết nối, gọi là Internet of Things". Tình báo Hoa Kỳ cũng đã cảnh báo rằng tất cả các bộ điều nhiệt, máy ảnh và bếp được kết nối đều có thể được sử dụng để theo dõi công dân của một quốc gia khác hoặc tàn phá một quốc gia nếu họ bị tấn công. Việc bổ sung các yếu tố chủ chốt vào IoT của cơ sở hạ tầng quan trọng của một quốc gia (như đập, cầu và các yếu tố của lưới điện) khiến bảo mật phải càng quan trọng, càng chặt chẽ càng tốt.
Internet of things và dữ liệu
Một thiết bị IoT có thể sẽ chứa một hoặc nhiều cảm biến để thu thập dữ liệu. Những gì các cảm biến đang thu thập sẽ phụ thuộc vào từng thiết bị và nhiệm vụ. Cảm biến bên trong máy móc công nghiệp có thể đo nhiệt độ hoặc áp suất; camera an ninh có thể có cảm biến khoảng cách cùng với âm thanh và video, trong khi trạm thời tiết tại nhà của bạn có thể sẽ có cảm biến độ ẩm. Tất cả dữ liệu cảm biến này, và nhiều hơn nữa, sẽ phải được gửi đi đâu đó. Điều đó có nghĩa là các thiết bị IoT sẽ cần truyền dữ liệu qua Wi-Fi, 4G, 5G và hơn thế nữa.
Nhà phân tích công nghệ IDC tính toán rằng trong vòng 5 năm tới, các thiết bị IoT sẽ tạo ra 79,4 zettabyte dữ liệu. IDC cho biết một số dữ liệu IoT này sẽ "nhỏ và nhanh" - một bản cập nhật nhanh như đọc nhiệt độ từ cảm biến hoặc đọc từ đồng hồ thông minh. Các thiết bị khác có thể tạo ra một lượng lớn lưu lượng dữ liệu, chẳng hạn như camera giám sát video sử dụng thị giác máy tính.
IDC cho biết lượng dữ liệu do các thiết bị IoT tạo ra sẽ tăng nhanh trong vài năm tới. Phần lớn dữ liệu được tạo ra bởi video giám sát, nhưng đối với việc sử dụng trong công nghiệp và y tế sẽ tạo ra nhiều dữ liệu hơn theo thời gian.
Máy bay không người lái cũng sẽ là động lực lớn trong việc tạo dữ liệu bằng camera. Nhìn xa hơn, ô tô tự lái cũng sẽ tạo ra một lượng lớn dữ liệu cảm biến phong phú bao gồm âm thanh và video, cũng như dữ liệu cảm biến ô tô chuyên dụng hơn.
Internet of Things và phân tích Big Data
IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu: từ các cảm biến được gắn vào các bộ phận máy móc hoặc cảm biến môi trường hoặc những từ chúng ta hét vào loa thông minh. Điều đó có nghĩa IoT là một động lực quan trọng của các dự án phân tích Big data vì nó cho phép các công ty tạo ra các tập dữ liệu khổng lồ và phân tích chúng. Cung cấp cho nhà sản xuất một lượng lớn dữ liệu về cách hoạt động của các thành phần trong các tình huống thực tế có thể giúp họ cải tiến nhanh hơn nhiều, trong khi đó dữ liệu thu thập từ các cảm biến xung quanh thành phố có thể giúp các nhà lập kế hoạch điều chỉnh lưu lượng giao thông hiệu quả hơn.
Dữ liệu đó sẽ có nhiều dạng khác nhau - yêu cầu thoại, video, nhiệt độ hoặc các bài đọc cảm biến khác, tất cả đều có thể được khai thác để tìm hiểu thông tin chi tiết. Nhà phân tích IDC lưu ý, đây là một nguồn dữ liệu ngày càng tăng dần cần được quản lý và tận dụng. "Siêu dữ liệu là một ứng cử viên hàng đầu được đưa vào cơ sở dữ liệu NoSQL giống như MongoDB đưa cấu trúc vào nội dung không có cấu trúc hoặc đưa vào hệ thống nhận thức để mang lại mức độ hiểu biết, trí thông minh và trật tự mới cho các môi trường ngẫu nhiên bên ngoài"
Đặc biệt, IoT sẽ cung cấp một lượng lớn dữ liệu thời gian thực. Cisco tính toán rằng các kết nối máy với máy thứ mà hỗ trợ các ứng dụng IoT sẽ chiếm hơn một nửa trong tổng số 27,1 tỷ thiết bị và kết nối, và sẽ chiếm 5% lưu lượng IP toàn cầu vào năm 2021.
Internet of Things và điện toán đám mây
Nhờ vào lượng dữ liệu khổng lồ mà các ứng dụng IoT tạo ra nhiều công ty sẽ chọn xử lý dữ liệu của họ trên đám mây thay vì xây dựng một lượng lớn dung lượng nội bộ. Những gã khổng lồ về điện toán đám mây đã và đang thu hút những công ty như: Microsoft có bộ Azure IoT, trong khi Amazon Web Services cung cấp một loạt các dịch vụ IoT, cũng như Google Cloud.
Internet of Things và thành phố thông minh
Bằng cách trải rộng một lượng lớn các cảm biến trên một thị trấn hoặc thành phố, các nhà lập kế hoạch có thể hiểu rõ hơn về những gì đang thực sự xảy ra, trong thời gian thực. Do đó, các dự án thành phố thông minh là một tính năng chính của IoT. Các thành phố đã tạo ra một lượng lớn dữ liệu (từ camera an ninh và cảm biến môi trường) và đã chứa các mạng lưới cơ sở hạ tầng lớn (như những mạng lưới điều khiển đèn giao thông). Mục đích của các dự án IoT là kết nối những thứ này và sau đó bổ sung thêm trí thông minh vào hệ thống.
Ví dụ kế hoạch bao phủ quần đảo Balearic của Tây Ban Nha với nửa triệu cảm biến và biến nó thành một phòng thí nghiệm cho các dự án IoT. Kế hoạch có thể liên quan đến bộ phận dịch vụ xã hội khu vực sử dụng các cảm biến để giúp người già, trong khi một kế hoạch khác có thể xác định xem bãi biển có trở nên quá đông hay không và đưa ra các giải pháp thay thế cho những người biết bơi. Trong một ví dụ khác, AT&T đang tung ra dịch vụ giám sát cơ sở hạ tầng như cầu, đường bộ và đường sắt với các cảm biến hỗ trợ LTE để theo dõi những thay đổi về cấu trúc như vết nứt và nghiêng.
Hiểu rõ hơn về cách một thành phố đang hoạt động sẽ cho phép các nhà quy hoạch thực hiện các thay đổi và giám sát cách nó cải thiện cuộc sống của cư dân.
Các công ty công nghệ lớn coi các dự án thành phố thông minh là một lĩnh vực tiềm năng rất lớn và nhiều người bao gồm cả các nhà khai thác di động và các công ty mạng hiện đang định vị chính mình để tham gia.
Internet of Things, 5G kết nối và chia sẻ dữ liệu như thế nào?
Các thiết bị IoT sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để kết nối và chia sẻ dữ liệu, mặc dù hầu hết đều sử dụng một số hình thức kết nối không dây: nhà và văn phòng sẽ sử dụng Wi-Fi tiêu chuẩn, Zigbee hoặc Bluetooth Low Energy (hoặc thậm chí là Ethernet nếu chúng không di động đặc biệt); các thiết bị khác sẽ sử dụng LTE (các công nghệ hiện có bao gồm IoT băng thông hẹp và LTE-M, chủ yếu nhắm vào các thiết bị nhỏ gửi lượng dữ liệu hạn chế) hoặc thậm chí kết nối vệ tinh để giao tiếp. Tuy nhiên, có quá nhiều tùy chọn khác nhau đã khiến một số người tranh luận rằng cần chấp nhận các tiêu chuẩn truyền thông IoT có thể tương tác như Wi-Fi ngày nay.
Lĩnh vực tăng trưởng trong vài năm tới chắc chắn sẽ là việc sử dụng mạng 5G để hỗ trợ các dự án IoT. 5G có khả năng tương thích với một triệu thiết bị 5G trong một km vuông, có nghĩa là có thể sử dụng rất nhiều cảm biến trong một khu vực rất nhỏ, giúp cho việc triển khai IoT công nghiệp quy mô lớn trở nên khả thi hơn. Vương quốc Anh vừa bắt đầu thử nghiệm 5G và IoT tại hai 'nhà máy thông minh'. Tuy nhiên, có thể phải mất một thời gian trước khi việc triển khai 5G được phổ biến rộng rãi: Ericsson dự đoán rằng sẽ có khoảng năm tỷ thiết bị IoT được kết nối với mạng di động vào năm 2025, nhưng chỉ khoảng 1/4 trong số đó sẽ là IoT băng thông rộng, và phần lớn số đó được kết nối 4G
Theo Gartner, camera giám sát ngoài trời sẽ là thị trường lớn nhất cho thiết bị IoT 5G trong thời gian tới, chiếm phần lớn (70%) thiết bị IoT 5G trong năm nay, trước khi giảm xuống còn khoảng 30% vào cuối năm 2023, đây là điểm mà chúng sẽ bị vượt qua bởi những chiếc xe thông minh.
Công ty phân tích dự đoán rằng sẽ có 3,5 triệu thiết bị IoT 5G được sử dụng trong năm nay và gần 50 triệu vào năm 2023. Theo dự đoán, về lâu dài, ngành công nghiệp ô tô sẽ là lĩnh vực lớn nhất cho các trường hợp sử dụng IoT 5G.
Khi IoT phát triển, có thể sẽ có xu hướng ít dữ liệu được gửi để xử lý trên đám mây hơn. Để giảm chi phí, nhiều quá trình xử lý có thể được thực hiện trên thiết bị với dữ liệu hữu ích được gửi trở lại đám mây - một chiến lược được gọi là 'điện toán biên'. Điều này sẽ yêu cầu công nghệ mới - như tamper-proof edge servers (máy chủ cạnh chống giả mạo) có thể thu thập và phân tích dữ liệu ở xa trung tâm dữ liệu công ty hoặc đám mây.
Dữ liệu IoT và trí tuệ nhân tạo
Các thiết bị IoT tạo ra một lượng lớn dữ liệu; đó có thể là thông tin về nhiệt độ của động cơ hoặc cửa đang mở hay đóng hoặc chỉ số từ đồng hồ thông minh. Tất cả dữ liệu IoT này phải được thu thập, lưu trữ và phân tích. Một cách mà các công ty đang tận dụng tối đa dữ liệu này là đưa nó vào các hệ thống trí tuệ nhân tạo (AI) để lấy dữ liệu IoT đó và sử dụng nó nhằm đưa ra dự đoán.
Ví dụ, Google đã đặt một AI phụ trách hệ thống làm mát trung tâm dữ liệu của mình. AI sử dụng dữ liệu được lấy từ hàng nghìn cảm biến IoT, được đưa vào các mạng nơ-ron nhân tạo và dự đoán các lựa chọn khác nhau sẽ ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng trong tương lai như thế nào. Bằng cách sử dụng học máy và AI, Google đã có thể làm cho các trung tâm dữ liệu của mình hiệu quả hơn và cho biết công nghệ tương tự có thể được sử dụng trong các môi trường công nghiệp khác.
Sự phát triển của IoT: Tiếp theo, Internet of Things sẽ đi đến đâu?
Khi giá của cảm biến và thông tin liên lạc tiếp tục giảm, việc thêm nhiều thiết bị vào IoT sẽ trở nên hiệu quả về chi phí - thậm chí trong một số trường hợp, người tiêu dùng có rất ít lợi ích rõ ràng. Việc triển khai đang ở giai đoạn đầu; hầu hết các công ty đang tương tác với IoT hiện đang ở giai đoạn thử nghiệm, phần lớn là do các công nghệ cần thiết như công nghệ cảm biến, 5G và phân tích hỗ trợ máy học - vẫn đang ở giai đoạn phát triển ban đầu. Có nhiều nền tảng và tiêu chuẩn cạnh tranh nhau, cùng nhiều nhà cung cấp khác nhau, từ các nhà sản xuất thiết bị đến các công ty phần mềm đến các nhà khai thác mạng, tất cả đều muốn có một miếng bánh. Vẫn chưa rõ ai trong số họ sẽ giành chiến thắng. Tuy nhiên việc không có tiêu chuẩn và với vấn đề bảo mật đang diễn ra, chúng ta có thể gặp một số rủi ro bảo mật IoT lớn hơn trong vài năm tới.
Khi số lượng thiết bị được kết nối tiếp tục tăng lên, môi trường sống và làm việc của chúng ta sẽ tràn ngập các sản phẩm thông minh - giả sử chúng ta sẵn sàng chấp nhận sự đánh đổi về bảo mật và quyền riêng tư. Một số sẽ chào đón kỷ nguyên mới của những thứ thông minh. Những người khác sẽ thông qua những ngày mà một chiếc ghế chỉ đơn giản là một chiếc ghế.