Trong kỷ nguyên công nghệ số và internet, thuật ngữ Internet Of Things [IOT, tạm dịch là “mọi thứ kết nối”] đang trở nên rất thịnh hành và có ý nghĩa thực tế trong đời sống ở phạm vi toàn cầu, không chỉ ở những nước phát triển. Sau tablet [máy tính bảng] hay smartphone [điện thoại thông minh], thì Smarthome – nhà thông minh đang là một xu hướng kiến trúc – công nghệ không còn xa lạ, được ưa chuộng và đón nhận nồng nhiệt.
Biệt thự Mặt trời [Đông Anh, Hà Nội]: Ngôi nhà thông minh được Giải thưởng Kiến trúc Quốc gia năm 2014
Thế nào là ngôi nhà thông minh?
Theo từ điển Wikipedia thì “Nhà thông minh [tiếng Anh: Smart-home hoặc Intelli-home] là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có tác dụng tự động hoá hoàn toàn hoặc bán tự động, thay thế con người trong thực hiện một hoặc một số thao tác quản lý, điều khiển…
…Trong căn nhà thông minh, đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng khách đến toilet đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối với Internet và điện thoại di động, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa hoặc lập trình cho thiết bị ở nhà hoạt động theo lịch. Thêm vào đó, các đồ gia dụng có thể hiểu được ngôn ngữ của nhau và có khả năng tương tác với nhau…”
Nhìn ở góc độ công nghệ, nhà thông minh không chỉ là một kiến trúc đơn thuần nữa, mà là một cỗ máy được lập trình hoàn hảo, để đưa đến những tiện ích cho con người trong cuộc sống.
Có thể so sánh nôm na, nếu ở các ngôi nhà thông thường, mọi thao tác đều phải tiến hành thủ công cơ học theo nguyên tắc mở/tắt thì Smart-home đã giúp cho gia chủ xử lý các thiết bị một cách “thông minh”, tiện dụng, an toàn và đẳng cấp hơn rất nhiều, và không hạn chế khoảng cách.
Chỉ với một cú chạm trên màn hình cảm ứng chiếc máy tính bảng/smartphone, người sử dụng có thể chuyển tất cả những thiết bị này sang trạng thái mình mong muốn, ví dụ như: buổi sáng rèm cửa mở, bình nước nóng bật sẵn sàng, đèn sáng ở những nơi cần thiết, loa phát bản nhạc nhẹ nhàng; khi khách đến, đèn phòng khách bật sáng theo kịch bản, điều hòa giảm xuống độ mát sâu hơn, giảm âm lượng nhạc phát; hay phát hiện có kẻ định xâm nhập thì hệ thống cảnh báo sẽ kích hoạt… Thậm chí, người sử dụng có thể điều khiển các trạng thái nói trên bằng giọng nói hay các âm thanh khác như vỗ tay, huýt sáo…
Trên một bước nữa, những hệ thống nhà thông minh hiện đại nhất còn có thể “đoán” được những sinh hoạt, diễn biến trong ngôi nhà để đưa ra những điều khiển thiết bị phù hợp với hoàn cảnh. Điều đó có nghĩa là, kịch bản mà hệ thống đưa ra không đơn thuần là việc hẹn giờ theo lập trình mà là kịch bản theo ngữ cảnh – có nghĩa hệ thống có khả năng học thói quen của người dùng để tự động điều chỉnh kịch bản. [có thể so sánh điều này với chức năng tin nhắn thông minh ở smart phone]. Một ngôi nhà “thông minh” thực thụ ngoài những tính năng như nhà tự động còn phải “hiểu” được người dùng, trực quan và dễ dàng sử dụng – nghĩa là mọi người trong nhà [dù không hiểu biết nhiều về công nghệ] đều có thể vận hành và hưởng thụ trải nghiệm này.
Các hệ thống điều khiển thông minh
Hệ thống điều khiển thông minh đi kèm với các thiết bị, được cài đặt các chương trình lập sẵn, giao tiếp với người sử dụng linh hoạt nhất không phụ thuộc vào khoảng cách và vị trí; bao gồm những hệ thống sau:
- Hệ thống an ninh: Bao gồm các hệ thống cửa tự động, camera quan sát, đầu ghi hình, bộ nhớ lưu trữ, bộ điều khiển trung tâm cho phép người sử dụng có thể nắm được trực tiếp hay xem lại toàn bộ mọi hoạt động diễn ra ở các khu vực có thiết bị kiểm soát. Hệ thống an ninh còn có thể báo động bằng còi, chiếu sáng, gọi điện đến các số điện thoại cần thiết và có khả năng phong toả khu vực bị đột nhập.
- Hệ thống báo cháy và chữa cháy: Hệ thống báo cháy cảm ứng khi có hiện tượng cháy [nồng độ khói, nhiệt độ], và thông báo bằng âm thanh [loa, còi], đèn chiếu sáng. Hệ thống chữa cháy tự động phun nước tại các nơi cần chữa cháy. Ở mức độ cao hơn, hệ thống báo cháy, chữa cháy cho phép khoanh vùng và hướng dẫn phân luồng thoát hiểm.
- Hệ thống đèn chiếu sáng
- Hệ thống thiết bị nhiệt [điều hoà nhiệt độ, lò sưởi, bình đun nước nóng, bếp…]
- Hệ thống giải trí: Truyền hình, đầu DVD, máy nghe nhạc…
- Hệ thống mành rèm
- Hệ thống cấp nước [phòng vệ sinh, tưới vườn…]
Tất cả các hệ thống thông minh trên có thể hoạt động theo lập trình hoặc cho phép người sử dụng điều khiển từ xa, hoặc kiểm tra trạng thái thiết bị thông qua bộ điều khiển từ xa [remote control], điện thoại di động hay internet.
Các cơ chế thông minh:
Có thể phân chia làm 3 loại cơ chế hoạt động như sau.
- Cơ chế nhận dạng: Cơ chế nhận dạng cho phép ghi nhớ những đặc điểm được cài đặt sẵn trong bộ nhớ; trong trường hợp việc nhận dạng xảy ra không trùng khớp, hệ thống sẽ từ chối phục vụ hoặc báo động. Ví dụ như cổng, cửa gara chỉ mở với những xe có biển số đã đăng ký với hệ thống, cửa tự động nhận dạng vân tay chỉ mở với đúng người; trong khoảng thời gian đêm, nếu có người lạ mặt trong phòng khách hệ thống sẽ báo động…
- Cơ chế lập trình sẵn: Một số hệ thống thiết bị được thiết kế hoạt động theo lịch trình nhất định. Ví dụ như bắt đầu từ 7h tối đèn vườn, đèn bảo vệ tự động bật sáng và tắt vào thời điểm 5h sáng, 7h sáng tivi tại khu vực bếp tự động bật đúng chương trình cài đặt để người ăn sáng có thể xem, 8h sáng vòi nước tưới vườn hoạt động trong 15 phút; 10h đêm các hệ thống cửa tự động an toàn sẽ đóng lại…
- Cơ chế cảm ứng: Cơ chế cảm ứng là một cơ chế linh hoạt, hoạt động trên sự biến đổi trạng thái mà hệ thống cảm ứng ghi nhận để tự điều khiển phù hợp. Ví dụ: Tại cầu thang, vệ sinh, đèn sẽ tự động bật khi có người và tự động tắt sau một thời gian nhất định khi không có người; hệ thống báo động sẽ thông báo khi cửa có những chấn động cơ học hơn mức bình thường [do phá hoại, đột nhập], mái kính sẽ tự động đóng lại khi có mưa, mành – rèm tự hoạt động ở trạng thái thích hợp nhất khi cảm ứng với ánh nắng mặt trời, đèn tự động bật khi chiếu sáng tự nhiên không đủ…
Và tất nhiên, dù bất kể thiết bị hoạt động theo cơ chế nào thì vẫn can thiệp được bằng bộ điều khiển từ người sử dụng.
Nhà thông minh và hơn thế
Nhà thông minh đương nhiên là do các bộ óc thông minh của con người sáng tạo ra, với hệ thống điều khiển và các thiết bị thông minh. Vậy thì với những công nghệ cao như vậy, nhà thông minh có làm… chủ nhà thông minh hơn không?
Thật ra, đó chỉ là một câu hỏi vui. Nhà thông minh nhìn theo góc độ công nghệ là một cỗ máy. Nhưng ngôi nhà để ở không phải như vậy. Một ngôi nhà thực sự để ở trước hết nó phải là một công trình kiến trúc theo nghĩa đen. Chắc rằng ngôi nhà khó có thể thông minh được nếu thiết kế kiến trúc của ngôi nhà có vấn đề, tồn tại nhiều nhược điểm. Như vậy, trước hết, nó cần một người chủ thông minh và kiến trúc sư có nghề để kiến tạo nên. Kiến trúc sư Le Corbusier [Thuỵ Sĩ/ Pháp] – một trong những cây đại thụ của nền kiến trúc hiện đại thế giới từng nói: “Không có kiến trúc sư tồi, mà chỉ có những ông chủ kém thông minh”. Rõ ràng, ngôi nhà cần một người chủ thông minh trước khi nó được tạo dựng, chứ ngôi nhà thông minh, hiện đại không làm nên giá trị hay phẩm cách của ông chủ.
Và hơn nữa, ngôi nhà là một môi trường, một không gian, chứa đựng cuộc sống, quan hệ, ký ức, khát vọng… Nó là một phần của xã hội và mang những đặc tính của con người, của xã hội, không bao giờ là cỗ máy. Người chủ thông minh phải luôn là… ông chủ, không bao giờ là nô lệ cho công nghệ hay thiết bị. Bởi vậy, người chủ thông minh là người biết tạo dựng không gian sống, biết sống và làm việc một cách trách nhiệm, biết hưởng thụ cuộc sống một cách tích cực, biết gìn giữ những giá trị sống… Tất cả những điều đó sẽ làm nên giá trị của ngôi nhà với những con người, những thành viên gia đình trong đó. Sau cùng mới là sự “thông minh” của công nghệ, thiết bị để cho cuộc sống tiện ích, tốt đẹp hơn.
Nguon: TC KT
I. NGÔI NHÀ THÔNG MINH
- Khái niệm: Ngôi nhà thông minh là ngôi nhà được trang bị hệ thống điều khiển tự động hay bán tự động cho các thiết bị gia đình, nhờ đó giúp cuộc sống trở nên tiện nghi hơn, đảm bảo an ninh, an toàn và tiết kiệm năng lượng
- Các nhóm hệ thống điều khiển tự động, bán tự động trong ngôi nhà thông minh
+ Nhóm hệ thống an ninh, an toàn: điều khiển camera giám sát, khóa cửa, báo cháy, …
+ Nhóm hệ thống chiếu sáng: điều khiển thiết bị ánh sáng trong nhà, rèm cửa, …
+ Nhóm hệ thống kiểm soát nhiệt độ: điều khiển điều hòa nhiệt độ, quạt điện, …
+ Nhóm hệ thống giải trí: điều khiển tivi, hệ thống âm thanh, …
+ Nhóm hệ thống điều khiển các thiết bị gia dung: điều khiển tủ lạnh, máy giặt, …
II. ĐẶC ĐIỂM CỦA NGÔI NHÀ THÔNG MINH
1. Tiện ích
- Các thiết bị trong ngôi nhà thông minh có thể điều khiển từ xa thông qua các ứng dụng được cài đặt trên các thiết bị điện tử như: điện thoại thông minh, máy tính bảng có kết nối internet
- Các hệ thống, thiết bị thông minh trong ngôi nhà có thể hoạt động dựa trên thói quen của người sử dụng.
2. An ninh, an toàn
- Các thiết bị được lắp đặt sẽ giúp cảnh báo tới chủ nhà các tình huống gây mất an ninh, an toàn như: có người lạ đột nhập, quên đóng cửa hay nguy cơ cháy nổ có thể xảy ra
- Các hình thức cảnh báo có thể là đèn báo, chuông báo, tin nhắn hay cuộc gọi tự động tới chủ nhà
3. Tiết kiệm năng lượng
- Các thiết bị công nghệ sẽ điều khiển, giám sát việc sử dụng hợp lí các nguồn năng lượng trong ngôi nhà, từ đó giúp tiết kiệm năng lượng
- Tận dụng các nguồn năng lượng tự nhiên như gió, ánh sáng, năng lượng mặt trời giúp ngôi nhà vừa tiết kiệm năng lượng vừa thân thiện với môi trường.
III. SỬ DỤNG NĂNG LƯỢNG TIẾT KIỆM VÀ HIỆU QUẢ TRONG GIA ĐÌNH
Khái niệm: Sử dụng năng lượng tiết kiệm và có hiệu quả trong gia đình là sử dụng năng lượng đúng lúc, đúng chỗ; sử dụng ít năng lượng mà vẫn đảm bảo được nhu cầu.
+ Thiết kế nhà phải đảm bảo tính thông thoáng, tăng cường sử dụng ánh sáng tự nhiên
+ Sử dụng các vật liệu có khả năng cách nhiệt tốt
+ Lựa chọn các thiết bị tiết kiệm năng lượng
+ Sử dụng các nguồn năng lượng thân thiện với môi trường như năng lượng gió, năng lượng mặt trời
+ Sử dụng các thiết bị tiêu thụ điện đúng cách, tiết kiệm năng lượng.