Thiết bị nhà thông minh Smart home là gì?

Với sự phát triển không ngừng của nền công nghiệp 4.0, thị trường thiết bị nhà thông minh đã và đang phát triển mạnh mẽ hơn bao giờ hết. Nhà thông minh (smart home) là gì? Smart home có thể làm được những gì? Những thiết bị nào được xem là thiết bị nhà thông minh? Tất cả thắc mắc của bạn sẽ được giải đáp qua bài viết dưới đây.

I. Định nghĩa về một ngôi nhà thông minh.

Nhà thông minh (smart home) là một khái niệm còn tương đối mới, dùng để chỉ một căn hộ/ngôi nhà được trang bị những thiết bị hiện đại, có khả năng tự động (hoặc bán tự động) thực hiện các công việc hằng ngày mà không cần sự can thiệp của con người như: tự động bật/tắt điện, kéo rèm khi trời tối, tự động điều chỉnh nhiệt độ phòng,... Các thiết bị nhà thông minh được liên kết với nhau qua một mạng home network và được giám sát thông qua một máy chủ. Là một phần của mạng lưới internet of thing, các hệ thống và thiết bị smart home được liên kết với nhau, chia sẻ chung dữ liệu người dùng và tự động hóa dựa trên những thiết lập của chủ nhà. Thậm chí, một số smart home được tích hợp cả "quản gia thông minh" có khả năng ghi nhớ thói quen sinh hoạt của chủ nhà và giao tiếp được với các thành viên. Smart home chứa đựng đầy đủ các yếu tố an toàn, tiện lợi, hiện đại và tiết kiệm năng lượng tối ưu. 

Các thiết bị nhà thông minh được liên kết với nhau qua một mạng home network và được giám sát thông qua một máy chủ.

Hệ thống nhà thông minh bao gồm 2 phần chính:

• Phần cứng: các thiết bị vật lý trong hệ thống như đèn led thông minh, công tắc thông minh, camera an ninh, thiết bị dò khói thông minh.
• Phần mềm: chính là ứng dụng giúp chủ nhà có thể quản lý được hệ thống, giám sát và điều khiển từ xa ngôi nhà thông minh. Công nghệ đám mây chính là điểm sáng của ứng dụng này, giúp chủ nhà có thể kết nối 24/24 giờ.

Đây được xem là xu thế phát triển của tương lai, chưa có bất kì một tiêu chuẩn chung nào cho một hệ thống smart home. Giá thành cho 1 hệ thống nhà thông minh rất cao mà không phải ai cũng có thể sở hữu được.

Smart home được xem là xu thế phát triển của tương lai, chưa có bất kì một tiêu chuẩn chung nào cho một hệ thống smart home.

II. Nguồn gốc của nhà thông minh (smart home).

Ý tưởng nhà thông minh (smart home) xuất hiện như một yếu tố viển vong trong serie phim hoạt hình The Jetsons (gia đình nhà Jetson). Vào năm 1975, việc phát hành X10 được xem là khởi đầu tiên cho sự xuất hiện smart home ở đời sống thực. X10 cho phép gửi các tín hiệu 120kHz  (radio frequency - RF) của thông tin số lên hệ thống điện trong nhà nhằm truyền tải lệnh, kiểm soát hoạt động đến các thiết bị tương ứng. Tuy nhiên, X10 gặp khó khăn khi dây điện không được thiết kế để chống nhiễu sóng radio. Ban đầu, X10 cũng chỉ là công nghệ 1 chiều, nghĩa là thông tin chi được truyền đến các thiết bị thông minh nhưng các thiết bị không thể gửi tín hiệu phản hồi trở về trung tâm. Trải qua nhiều cải tiến, các thiết bị X10 hai chiều đã được sản xuất với một chi phí tương đối cao.

Ý tưởng nhà thông minh (smart home) xuất hiện như một yếu tố viển vong trong serie phim hoạt hình The Jetsons (gia đình nhà Jetson).

Vào năm 2005, Công ty tự động hóa nhà Insteon cho ra mắt công nghệ kết nối dây điện với tín hiệu không dây. Một số giao thức khác có khả năng khắc phục các vấn đề xảy ra trên hệ thống X10 cũng được giới thiệu như Zigbee và Z-Wave. Tuy nhiên, X10 vẫn là giao thức truyền thông sử dụng rộng rãi nhất cho đến hiện nay.

Vào năm 2010, Nest Labs được thành lập. Vào năm 2011, hãng giới thiệu sản phẩm thông minh đầu tiên Nest Learning Thermostat. Máy dò khói thông minh, camera an ninh cũng chính là những sản phẩm được công ty này phát minh.

Nest Learning Thermostat.

Vào năm 2012, chiến dịch Kickstarter được SmartThings Inc. phát động nhằm huy động ngân sách hơn 1,2 triệu đô để xây dựng hệ thống nhà thông minh. Tháng 8/2013, hãng đã ra mắt sản phẩm trên thị trường và được mua lại bởi Samsung vào năm 2014.

Hiện nay, các ông lớn Amazone, Google, Apple lần lược đưa ra thị trường các sản phẩm Smart home và nền tảng nhà thông minh của riêng họ như Amazon Echo, Google Home và HomeKit.

Google home hub.

III. Ưu nhược điểm của hệ thống nhà thông minh (smart home).

1. Ưu điểm

Được xem là công nghệ đến từ tương lai, smart home sở hữu nhiều tiện ích nổi bật giúp cuộc sống của con người thuận tiện và dễ dàng hơn bao giờ hết, nâng cao chất lượng đời sống. Dưới đây là những lợi ích tuyệt vời đến từ hệ thống nhà thông minh.

• Cung cấp giải pháp đảm bảo sự an toàn của cả ngôi nhà thông qua khả năng quan sát từ xa, hạn chế những rủi ro có thể xảy ra như bếp chưa tắt, cửa chưa khóa,...
• Giám sát tự động và liên tục 24/7, thông báo khi nhận thấy các dấu hiệu cháy nổ, rò rỉ khí ga, khói độc,...

Cung cấp giải pháp đảm bảo sự an toàn của cả ngôi nhà thông qua khả năng quan sát từ xa

• Giám sát hoạt động của các thành viên trong nhà và gửi ngay thông báo đến điện thoại người thân khi có sự cố xảy ra.
• Khả năng tự động học hỏi hành vi của người dùng như tự động điều chỉnh nhiệt độ điều hòa, hệ thống tự động tưới nước thông minh, tự động điều khiển hệ thống ánh sáng trong nhà....
• Sử dụng các nguồn năng lượng, điện, nước hiệu quả giúp tiết kiệm chi phí cho chủ nhà và góp phần bảo vệ môi trường.

Được xem là công nghệ đến từ tương lai, smart home sở hữu nhiều tiện ích nổi bật giúp cuộc sống của con người thuận tiện và dễ dàng hơn bao giờ hết, nâng cao chất lượng đời sống.

2. Nhược điểm.

Một trong những hạn chế lớn nhất của smart home chính là sự phức tạp của cảm biến và tiếp nhận lệnh trực tiếp của hệ thống. Một số trường hợp gặp khó khăn trong việc sử dụng công nghệ hoặc bị tự chối lệnh gây cảm giác khó chịu. Dẫu sao thì smart home cũng chỉ là công nghệ do con người chế tạo ra nên chắc chắn chúng không thể thông minh ngang ngửa với con người. Các nhà sản xuất đang không ngừng nghiên cứu để cải thiện trải nghiệm người dùng và giảm tính phức tạp của hệ thống.

Một trong những hạn chế lớn nhất của smart home chính là sự phức tạp của cảm biến và tiếp nhận lệnh trực tiếp của hệ thống. Hạn chế thứ hai đó chính là về vấn đề an ninh của hệ thống nhà thông minh.

Theo báo cáo của NTT Data Corp, vấn đề bảo mật dữ liệu được hơn 80% người tiêu dùng Mỹ quan tâm đến. Nếu có đối tượng xấu xâm nhập vào hệ thống và kiểm soát hoạt động của toàn bộ ngôi nhà sẽ gây ra nhiều hậu quả nghiêm trọng. Tồi tệ hơn chính là rò rỉ dữ liệu (Data Exfiltration).

Vấn đề thứ ba đó chính là những lo lắng về dữ liệu riêng tư. Các nhà sản xuất các thiết bị và nền tảng smart home thu thập dữ liệu người dùng để nâng cấp và cải tiến sản phẩm, cung cấp những dịch vụ tốt hơn. Tuy nhiên, tính minh bạch và sự tin tưởng giữa khách hàng và nhà sản xuất là một vấn đề khó có thể giải quyết.

Những lo lắng về dữ liệu riêng tư là một trong những nhược điểm của smart house.

IV. Nhà thông minh hoạt động như thế nào?

Nhiều hệ thống nhà thông minh được chạy trên nền tảng X10 hoặc Instoen trong khi bluetooth và wifi ngày càng trở nên phổ biến hơn. Zigbee và Z-wave là 2 giao thức được sử dụng nhiều nhất hiện nay. Cả hai công nghệ đều sử dụng tín hiệu radio tầm ngắn với công suất thấp để kết nối hệ thống các thiết bị smart home. Zigbee được đánh giá có phần phức tạp hơn và có phạm vi sử dụng trong vòng bán kính 10 mét. Trong khi đó, Z-Wave vượt trội hơn với phạm vi tín hiệu hơn 30 mét.

Zigbee và Z-wave là 2 giao thức được sử dụng nhiều nhất hiện nay.

Bản chất của nhà thông minh là hệ thống các thiết bị và ứng dụng được kết nối và làm việc cùng nhau để tạo ra một mạng lưới mà người dùng có thể kiểm soát từ xa bởi một bộ điều khiển tự động (còn gọi là smart home hub). Smart home hub chính là thiết bị phần cứng hoạt động như bộ điều khiển trung tâm - nơi mà hệ thống smart home có thể cảm nhận, xử lý dự liệu và truyền tín hiệu. Một số smart home hub phổ biến của các hãng như Amazon Echo, Samsung SmartThings, Google Home, Insteon Hub Pro,...

Smart home hub chính là thiết bị phần cứng hoạt động như bộ điều khiển trung tâm

Đối với những mô hình nhà thông minh đơn giản, các thiết bị có thể được thiết lập bằng giờ hoặc kích hoạt dựa trên hệ thống tự động. Ví dụ, màn có thể được kéo lại vào lúc 18 giờ tối hay khi smartphone của chủ nhà tiến lại gần cừa, khóa thông minh có thể tự động mở cửa và hệ thống đèn được bật sáng.

Trí tuệ nhân tạo AI và Machine Learning hứa hẹn sẽ ngày càng trở nên phổ biến trong hệ thống smart home. Hiện nay, các nền tảng Amazon Echo hoặc Google Home đã sử dụng trở lý ảo để "học" và cá nhân hóa smart home theo sở thích và hình vi của người tiêu dùng.

Trí tuệ nhân tạo AI và Machine Learning ứa hẹn sẽ ngày càng trở nên phổ biến trong hệ thống smart home.

V. Các thiết thị công nghệ smart home hiện nay.

• Smart TV: đã quá phổ biến trên thị trường hiện nay, TV thông minh có khả năng kết nối internet, truy cập nội dung qua các ứng dụng, sử dụng hệ điều hành riêng. Một số tính năng tương tác thông minh trên TV như điều kiển bằng giọng nói, nhận diện khuôn mặt, điều khiển bằng cử chỉ,...

Smart TV đã quá phổ biến trên thị trường hiện nay

• Hệ thống chiếu sáng thông minh: cho phép điều khiển từ xa, tùy biến như Hue rừ Philip. Bóng đèn có khả năng cảm biến nhận biết hoạt động của con người và điều chỉnh chiếu sáng sao cho phù hợp. Chúng cũng giúp tiết kiệm điện hiệu quả khi tự động điều chỉnh dựa trên công nghệ cảm biến ánh sáng ban ngày.
• Bộ điều chỉnh nhiệt thông minh (Smart thermostats) được tích hợp kết nối wifi cho phép chủ nhà có thể kiểm soát nhiệt độ trong nhà từ xa. Ngoài ra, thiết bị còn có khả năng nhận diện và ghi nhớ hành vi của chủ nhà để tự động thiết lập tạo không gian thoải mái và phù hợp nhất. Đồng thời, chúng còn có thể gửi nhắc nhở và báo cáo tình trạng sử dụng năng lượng trong nhà.

Hệ thống chiếu sáng thông minh

• Khóa thông minh và dụng cụ mở garage để xe: đây là thiết bị giúp người dùng đồng ý hoặc từ chối mở cửa khi có khách đến nhà. Thiết bị thông minh này còn có thể nhận diện và tự động mở cửa cho chủ nhà.
• Camera quan sát thông minh: đây là thiết bị vô cùng hữu ích khi bạn đi du lịch hoặc công tác xa nhà. Không chỉ giúp người dùng theo dõi các hoạt động diễn ra bên trong và xung quanh ngôi nhà, camera quan sát còn được trang bị cảm biến nhận diện chủ nhà, thú cưng,... Khi có người lạ cố tình đột nhập, hệ thống sẽ tự động gửi thông báo cho chính quyền gần nhất.

Camera quan sát thông minh

• Màn hình hệ thống hộ gia đình: nhận biết ngay những bất thường trong hệ thống điện, đường ống nước và xử lý phù hợp nhất.
• Hệ thống tưới nước tự động bằng bộ đếm thời gian đã được kết nối, hệ thống cho vật nuôi tự động,...
• Các thiết bị nhà bếp thông minh: máy xay cà phê thông minh, tủ lạnh thông minh, máy giặt, máy sấy thông minh,... tất cả đều hỗ trợ cuộc sống của bạn tốt nhất có thể.

Các thiết thị công nghệ smart home hiện nay.

VI. Làm sao để lắp đặt hệ thống nhà thông minh?

• Bước 1: Chọn mẫu thiết kế nhà thông minh. Bạn có thể thuê dịch vụ lên sơ đồ thiết kế theo hiện trạng ngôi nhà, xem xét cá thiết bị cần lắp đặt ở vị trí nào ở từng phòng.
• Bước 2: Chọn nhà cung cấp thiết bị smart home uy tín, chất lượng.
• Bước 3: Lắp đặt các thiết bị smart home theo mẫu thiết kế.
• Bước 4: Kiểm tra toàn bộ hệ thống nhà thông minh trên ứng dụng.

Hiện nay có rất nhiều công ty cung cấp dịch vụ lắp đặt hệ thống nhà thông minh rất nhanh chóng. Chỉ cần khoảng 1 ngày là bạn đã có thể sở hữu một ngôi nhà thông minh và hiện đại.

Ngôi nhà thông minh Smart home.

Trên đây là một số thông tin tổng hợp về hệ thống nhà thông minh smart home hi vọng sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về nền tảng công nghệ hiện đại này. Nếu có bất kì thắc mắc nào, hãy liên hệ trực tiếp với chúng tôi hoặc để bình luận ở phía bên dưới. Đội ngũ nhân viên của điện máy Ades sẽ cố gắng hỗ trợ bạn trong thời gian sớm nhất.