Smart Home – Viễn cảnh về những ngôi nhà thông minh đã thành sự thật.

Nếu như trước đây, viễn cảnh về những ngôi nhà thông minh được điều khiển thông qua giọng nói hay các thiết bị điều khiển từ xa chỉ có trong trí tưởng tượng hoặc đến từ các bộ phim hành động Hollywood thì giờ đây, Smart Home đã ngày một trở thành công nghệ hỗ trợ có sẵn trong tầm tay.

Khi nhắc tới nhà thông minh là hiểu rằng, chúng ta đang đề cập tới những thiết bị hoặc hệ thống thông minh được trang bị thêm giúp những ngôi nhà có thêm những tiện ích phục vụ con người.

Hãy thử tưởng tượng, ngay khi chiếc xe

vừa về đến nhà, cánh cổng tự động được mở ra để chủ nhân có thể đánh xe vào Gara mà không cần bước xuống mở khóa, bước chân vào nhà hệ thống điện tự động bật, sau đó chúng ta ra lệnh cho chiếc tivi tự động mở kênh truyền hình yêu thích và bắt đầu thư giãn, tận hưởng mọi thứ mà không cần động chân, động tay vào làm bất cứ điều gì.

Viễn cảnh này liệu có thực trong đời sống hay chỉ xuất hiện trong phim? Trên thực tế, nó đã bắt đầu được biết đến nhiều hơn và ngày càng được con người chú ý.

Chỉ cần có các thiết bị đầu cuối được tích hợp với nhau thông qua các ứng dụng điều khiển và mạng internet là  chúng ta đã có một ngôi nhà thông minh trong mơ.

Vậy định nghĩa thế nào về nhà thông minh?

Nhà thông minh hay còn được gọi là Smart Home cho phép chủ nhà có thể điều khiển mọi thiết bị trong nhà thông chiếc điện thoại hoặc máy tính bảng bằng một trình ứng dụng, các thiết bị này có thể được gắn cảm biến để tự thực hiện các công việc đã được lập trình hoặc cũng có thể hoạt động dựa trên mệnh lệnh từ chủ nhân thông qua ứng dụng.

Công nghệ nhà thông minh (hay nói một cách khác là nhà tự động hóa) cung cấp cho chủ nhà sự tiện lợi, an toàn và thoái mái… bằng cách cho phép họ có thể điều khiển mọi thiết bị thông qua một cú nhấp chuột trên màn hình điện thoại.

Các hệ thống và thiết bị hỗ trợ nhà thông minh thường được gép nối để hoạt động với nhau tự động hóa các hành động dựa trên sự điều khiển của chủ nhà.

Một vài ví dụ về hệ thống Smart Home.

Nhà thông minh được chia làm 3 hạng mục chính đó là: thiết bị thông minh tiện ích, hệ thống an toàn và an ninh bảo mật với các sản phẩm công nghệ hỗ trợ như:

• Khóa cửa thông minh đóng mở bằng vân tay, thẻ từ, mã số điện tử thậm chí là bằng cách nhận diện mống mắt.
• Hệ thống đèn điện tự động tắt mở dựa trên cảm biến nhiệt độ hoặc cảm biến chuyển động, nó sẽ rất hữu dụng với các khu vực như cầu thang, nhà tắm…
• Hệ thống điều khiển mở cửa tự động, mới nhất gần đây đó là hệ thống tự động mở cửa kéo, cửa cuốn. Khi về đến nhà chủ nhân có thể bấm nút và cánh cửa tự động được mở ra, có thể trong tương lai chiếc xe được gắn một con chip giúp cánh cửa tự động nhận dạng và mở ra khi chủ nhân về tới nhà.
• Tivi thông minh được kết nối với ứng dụng như Alexa, Google home. Chúng ta chỉ cần mở một chương trình được yêu thích thông qua khẩu lệnh, “Hey, Google. Mở thời sự VTV1”.
• Các thiết bị khác như: máy rửa bát, robot hút bụi… tự động làm việc sau khi nhận lệnh từ chủ nhân.
• Hệ thống camera  an ninh, giám sát toàn bộ trong và ngoài ngôi nhà khi chúng ta đang tận hưởng một kỳ nghỉ cách đó cả trăm km, nó sẽ tự động cảnh báo xâm nhập đến thiết bị cầm tay khi phát hiện ra bất cứ sự xâm phạm trái phép nào.
• Hệ thống định vị GPS, giám sát con cái chỉ trong tầm tay với vài thao tác nhỏ là có thể biết chúng đang ở đâu và làm gì.

Còn rất và rất nhiều thứ mà chúng ta nghĩ rằng “nó chỉ có trong mơ” đang dần biến thành hiện thực.

Nhà thông minh hoạt động như thế nào?

Các thiết bị Smart home hoạt động dựa trên việc kết nối với nhau thông qua bộ điều khiển trung tâm có thể là một thiết bị Remote control hoặc thiết bị di động như điện thoại hoặc máy tính bảng, laptop.

Khóa cửa, ti vi, camera giám sát, hệ thống đèn chiếu sáng và thậm chí các thiết bị như tủ lạnh… có thể được điều khiển thông qua một hệ thống tự động hóa.

Dựa trên một vài hệ thống điều khiển nhà thông minh như: Google Assistant, Amazon Alexa, Apple HomeKit con người hoàn toàn có thể điều khiển mọi thiết bị điện trong ngôi nhà thông qua việc bấm nút (hoặc ra lệnh bằng giọng nói) từ xa.

Công đoạn thực hiện chúng hết sức đơn giản, chỉ cần các thiết bị trong ngôi nhà được lập trình để có thể tương thích với các ứng dụng (APP) của nhà cung cấp, sau đó kết nối chúng nhận ra nhau là thiết bị đã có thể được điều khiển một cách linh hoạt.

Hiện nay, việc sản xuất các vật dụng hỗ trợ Smart home không khó khăn đối với các nhà sản xuất sử dụng nền tảng điều khiển trên các ứng dụng mở của Google, Amazon… Chính vì vậy ngày càng nhiều các thiết bị có thể được gắn chip nhận tín hiệu hoặc lập trình để “thông minh hơn”.

Để giao tiếp được với nhau, các thiết bị đầu cuối sẽ sử dụng các phương thức như: thông qua giao thức X10, công nghệ Insteon, Bluetooth hoặc sóng Wifi, internet.

Tuy nhiên khi nói đến nhà thông minh phải nói đến Zigbee và Z-Wave, đây là hai giao thức truyền tín hiệu không dây đã “mở lối” cho công nghệ Smart Home phát triển nhanh và mạnh như hiện nay.

Cả hai đều sử dụng các công nghệ mạng Mesh, tín hiệu radio tầm ngắn, công suất thấp để kết nối hệ thống nhà thông minh.

Mặc dù cả hai đều nhắm mục tiêu đến các ứng dụng nhà thông minh giống nhau, tuy nhiên với Z-Wave nó có thể đạt phạm vi lên tới 30 mét so với 10 mét của Zigbee,

Zigbee được cho là giao thức và công nghệ phức tạp hơn nhưng chip Zigbee lại có sẵn từ nhiều công ty, trong khi chip Z-Wave chỉ có ở Sigma Designs.

Trung tâm xử lý dữ liệu nhà thông minh là một thiết bị phần cứng hoạt động như điểm trung tâm kết nối dữ liệu của hệ thống nhà thông minh. Nó có thể cảm nhận, xử lý dữ liệu và giao tiếp không dây.

Nó kết hợp tất cả các ứng dụng khác nhau thành một ứng dụng nhà thông minh duy nhất có thể được chủ nhà điều khiển từ xa. Ví dụ về các trung tâm nhà thông minh bao gồm Amazon Echo, Google Home, Insteon Hub Pro, Samsung SmartThings và Wink Hub.

Với hệ thống nhà thông minh đơn giản, nó có thể hoạt động bằng cách đặt lệnh trực tiếp từ người điều khiển thoogn qua úng dụng, hoặc cũng có thể được lập trình để tự động tiến hành một việc nào đó ví dụ như: mở rèm lúc 6h sáng và đóng lại lúc 9h tối, hoặc khi thiết bị điều khiển đến gần chúng có thể tự động kích hoạt hệ thống điện trong ngôi nhà…

Hơn nữa, Máy học và trí tuệ nhân tạo (AI) đang ngày càng trở nên phổ biến trong các hệ thống nhà thông minh, cho phép các ứng dụng tự động hóa trong nhà thích ứng với môi trường của chúng.

Ví dụ: các hệ thống kích hoạt bằng giọng nói, chẳng hạn như Amazon Echo hoặc Google Home, nó giúp các trợ lý ảo giúp tìm hiểu và cá nhân hóa ngôi nhà thông minh theo sở thích và và sự lập trình tự động.

Khi công nghệ dần trở nên hoàn thiện, nhu cầu về nhà thông minh dần trở nên thiết thực hơn sẽ có hai giải pháp cơ bản bao gồm: xây dựng nhà thông minh ngay từ lúc bắt đầu và cải thiện chất lượng cơ sở hạ tầng nhà thông minh thông qua các thiết bị.

Trong tương lai gần có thể những vật dụng trong nhà không chỉ có thể bật tắt thông qua sự điều khiển trực tiếp, chúng còn có thể tự động “hiểu được chủ nhân” và điều chỉnh mọi thứ chủ động theo ý thích của từng người.

Nhưng… Nhà thông minh có thực sự an toàn?

Một câu hỏi được đặt ra đó là, nhà thông minh có thực sự an toàn như quảng cáo hay không.

Hệ thống nhà thông minh được kết nối với trình điều khiển thông qua mạng không dây hoặc có dây với các giao thức công nghệ mở. Và tất nhiên, đã là công nghệ số thì câu chuyện hacker có thể xâm nhập không có gì lạ lẫm.

Thay vì việc phải phá khóa cửa bằng cách thủ công, những kẻ tấn công hoàn toàn có thể ngồi tại nhà và mở cửa của bất cứ ngôi nhà nào trong khu vực, cô lập hệ thống camera giám sát và báo động, và nếu thích chúng có thể đi lại trong trong ngôi nhà bạn như nhà mình và lấy đi những thứ chúng thích.

Ngoài vấn đề liên quan đến bảo mật khi bị chiếm quyền điều khiển, một thực tế khiến nhiều người lo ngại đó là vấn đề liên quan tới đời sống ca nhân có thể bị theo dõi.

Một cách đơn giản, khi sử dụng các thiết bị hoặc hệ thống nhà thông minh bằng công cụ từ bên thứ 3, rất có thể mọi dữ liệu đều được lưu trữ lại. Chúng có thể bị lộ bất cứ lúc nào và thậm chí nó như một kẻ giám sát thầm lặng đối với chủ nhân ngôi nhà. Theo dõi từng cử chỉ cũng như các việc làm riêng tư mà đúng ra nên được bảo mật.