Tìm hiểu về nhà thông minh

Nhà thông mình là nhà có các thiết bị điện, điện tử có thể được điểu khiển (từ xa hoặc trực tiếp) tự động hoặc bán tự động theo ý của người sử dụng.

Hiểu nôm na đó là một ngôi nhà có thể làm những công việc hằng ngày mà không cần có sự can thiệp của con người như là: tự bật điện khi trời tối, kéo mái hiên khi trời mưa, tưới cây lúc cần, tự động đóng mở rèm cửa... và vô vàn việc khác; ngoài ra còn có thể điều khiển từ xa qua internet dù ở bất kỳ nơi đâu.

Mở rộng ra, nó thậm chí là một ngôi nhà "hiểu" chủ, biết (ứng dụng trí tuệ nhân tạo) các thói quen sinh hoạt của chủ nhà để tương tác cho thích hợp - tuy nhiên đây là một khía cạnh khác mà mình nghĩ là chưa tới lúc để bàn về vì hiện tại cũng chưa có hãng nào làm được, tạm thời hãy hài lòng ở mức "Nhà tự động hay Nhà thông minh hơn nhà thông thường".

Về cơ bản một hệ thống nhà thông minh sẽ bao gồm các thiết bị điện thông minh¹ (các cảm biến, công tắc thông minh, ổ cắm thông minh, bóng đèn thông minh,...) và một hoặc nhiều bộ điều khiển trung tâm² (có thể có hoặc không) kết nối tới máy chủ / cloud³ thông qua internet.

Các thiết bị sẽ gửi dữ liệu trực tiếp hoặc thông qua bộ điều khiển trung tâm về máy chủ, dữ liệu sẽ được xử lý ở đây sau đó các lệnh điều khiển tương ứng sẽ được truyền trực tiếp hoặc thông qua bộ điều khiển trung tâm tới các thiết bị đích. Ngoài ra người dùng còn có có thể kết nối tới máy chủ này thông qua các ứng dụng để trực tiếp điều khiển từ xa các thiết bị của mình.

Thực ra quy trình làm việc có thể khác một chút với các hệ thống nhà thông minh có bộ điều khiển trung tâm. Trong trường hợp này, phần lớn dữ liệu có thể sẽ được xử lý cục bộ tại bộ xử lý trung tâm chứ không phải lúc nào cũng cần phải xử lý ở máy chủ. Bạn có thể đọc qua bài viết bộ điều khiển trung tâm để biết thêm chi tiết.

---

Ví dụ khi bạn mở cửa nhà thì toàn bộ đèn trong nhà sẽ bật lên. Làm sao để làm được như vậy? Có nhiều cách, tuy nhiên cách đơn giản nhất là hệ thống nhà của bạn sẽ có 2 thiết bị: 1 cảm biến cửa - chuyên dùng để phát hiện cửa đóng hay mở, và một công tắc thông minh dùng để bật tắt đèn trong nhà.

Điều xảy ra bên dưới khi bạn mở cửa là: cảm biến cửa phát hiện cửa được mở, nó sẽ gửi dữ liệu về máy chủ, tại đây máy chủ sẽ gửi lệnh để bật công tắc đèn của bạn. Tada, vậy là đèn của bạn đã được bật.

Ủa, sao máy chủ nó biết là cửa mở thì nên bật đèn mà không phải là làm cái khác??? - Câu hỏi hay! Cái này là do bạn quyết định. Khi bạn mua một sản phẩm thông minh của bất kỳ hãng nào thì họ đều cung cấp một phần mềm (có thể là phần mềm điện thoại, web, hoặc desktop) như đã nhắc ở đoạn trước để bạn có thể kết nối và điều khiển sản phẩm của họ thông qua đó. Ví dụ: Rạng Đông thì xài ứng dụng Rạng Đông Smart, Tuya thì xài Tuya hoặc Smart Life, Sonoff thì xài Ewelink...

Những ứng dụng này cho phép bạn điều khiển thiết bị trong nhà mình dù ở bất kỳ ở nơi đâu, miễn là có internet. Ngoài ra nó còn cho phép bạn thiết lập các ngữ cảnh theo ý mình. Nếu cửa mở thì bật đèn như trên là một ví dụ về ngữ cảnh. Bạn có thể tạo các ngữ cảnh theo ý mình như: nhiệt độ trên 38 độ thì bật điều hòa, trời mưa thì kéo mái hiên ra...

Một ngôi nhà thông minh sẽ có nhiều hệ thống khác nhau, bao gồm:
- Hệ thống an ninh
- Hệ thống giải trí
- Hệ thống ánh sáng
- Hệ thống kiểm soát môi trường sống
- Hệ thống tưới cây tự động
- Hệ thống điều khiển bằng giọng nói

cùng tìm hiểu sơ qua một lượt các hệ thống này sẽ giúp bạn hình dung ra ngôi nhà thông minh tương lai của mình sẽ bao gồm những gì.

1. Hệ thống an ninh

Như tên gọi, hệ thống an ninh chịu trách nhiệm bảo đảm an ninh cho ngôi nhà của bạn. Nó có các chức năng như: phòng chống trộm, cảnh báo hỏa hoạn, cảnh báo rò rỉ khí ga, cho phép theo dõi giám sát nhà,...

Hệ thống an ninh thường sẽ có các thiết bị như sau:
- Chuông cửa
- Khóa cửa
- Camera an ninh
- Cảm biến báo khói, báo cháy, phát hiện rò rỉ khí ga
- Cảm biến đóng/mở cửa
- Cảm biến rung
- Cổng cửa tự động

Một số ngữ cảnh thường thấy với hệ thống an ninh như:
- Tự động mở toàn bộ cửa sổ và cảnh báo khi phát hiện có rò rỉ khí ga
- Cảnh báo cửa chưa khóa khi đi ngủ
- Cảnh báo / báo động có kẻ đột nhập
- Tự động mở cửa khi chủ nhà về tới nhà
- ...

2. Hệ thống âm thanh, giải trí

Hệ thống âm thanh, giải trí thường sẽ có các thiết bị như sau:
- Tivi thông minh
- Hệ thống âm thanh đa vùng

Một số ngữ cảnh thường thấy với hệ thống âm thanh giải trí
- Tự động tắt toàn bộ đèn, đóng toàn bộ rèm cửa khi xem phim
- Tự động phát nhạc buổi sáng để đánh thức
- ...

3. Hệ thống ánh sáng

Hệ thống ánh sáng thường sẽ có các thiết bị như sau:
- Đèn thông minh
- Công tắc thông minh
- Hệ thống màn rèm điện

Một số ngữ cảnh thường thấy với hệ thống ánh sáng:
- Tự động bật đèn khi bước vào nhà
- Tự động bật đèn khi trời tối
- Điều chỉnh độ sáng, nhiệt độ màu tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường
- Tự động điều chỉnh độ mở rèm cửa để tăng giảm ánh sáng
- ...

4. Hệ thống kiểm soát môi trường sống

Hệ thống kiểm soát môi trường sống thường sẽ có các thiết bị như sau:
- Điều hòa
- Máy nước nóng
- Máy kiểm soát độ ẩm
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
- Cảm biến bụi mịn
- Máy lọc không khí

Một số ngữ cảnh thường thấy với hệ thống kiểm soát môi trường sống:
- Tự động bật máy nước nóng 30 phút trước khi về nhà
- Tự động bật điều hòa nếu nhiệt độ trong nhà quá cao
- Tự động bật máy phun sương tạo ẩm nếu không khí quá khô
- Tự động bật máy lọc không khí nếu không khí bị ô nhiễm
- ...

5. Hệ thống kiểm tưới cây tự động

Hệ thống tưới cây tự động thường sẽ có các thiết bị như sau:
- Cảm biến nhiệt độ, độ ẩm
- Cảm biến mưa
- Máy bơm nước, van điện tử

Một số ngữ cảnh thường thấy với hệ thống tưới cây tự động:
- Tự động bật hệ thống tưới vào giờ cố định
- Tự động bật hệ thống tưới nếu độ ẩm đất quá thấp
- ...

6. Hệ thống điều khiển bằng giọng nói

Là các loa thông minh có tích hợp các trợ lý ảo như Google Assistant, Siri, Alexa. Những thiết bị này giúp bạn điều khiển các thiết bị chỉ cần bằng giọng nói thay vì điện thoại hay các nút bấm trực tiếp.

Thực ra gọi là các giao thức kết nối thì đúng hơn. Để tạo nên một ngôi nhà thông minh, các thiết bị phải kết nối với nhau bằng một phương thức nào đó. Hiện nay chúng ta có một số giao thức phổ biến bao gồm:
- Wifi
- Zigbee
- BLE
- IR
- RF

Đó là lý do vì sao đôi khi bạn thấy cùng một hãng, cùng một loại sản phẩm nhưng lại có nhiều sản phẩm khác nhau. Ví dụ: cùng là cảm biến đóng mở cửa của Sonoff nhưng bạn sẽ thấy có đến 3 phiên bản khác nhau: một sử dụng wifi, một sử dụng zigbee và một sử dụng sóng rf.

Tại sao lại có nhiêu loại như vậy? Bởi mỗi loại kết nối khác nhau sẽ có những ưu nhược điểm khác nhau phù hợp với từng đối tượng người dùng. Để biết bạn nên chọn loại kết nối nào bạn có thể tham khảo bài viết phân tích về các giao thức kết nối trên tại đây.

Nhà thông minh có rất nhiều ưu điểm, có thể kể đến các điểm sau:

Khả năng quan sát và điều khiển từ xa

Đây là một trong những ưu điểm bật nhất của nhà thông minh. Với việc có thể quan sát (thông qua camera) và điều khiển từ xa các thiết bị trong nhà, bạn sẽ luôn ở thế chủ động và yên tâm hơn. Không còn lo lắng khi ra ngoài rồi mới nhớ ra là quên tắt các thiết bị điện. Đặc biệt hữu ích cho những gia đình có người lớn tuổi cần phải giám sát tại nhà tránh các tình huống không mong muốn.

Hỗ trợ tốt hơn cho người khuyết tật

Với việc có thể điều khiển thiết bị thông qua giọng nói hoặc thông qua thiết bị di động, người khuyết tật có thể dễ dàng thao tác hơn mà không cần tới sự trợ giúp của người khác. Ví dụ như bật tắt đèn.

Giúp tiết kiệm năng lượng

Khả năng điều khiển các thiết bị dựa theo thời gian và ngữ cảnh thông minh sẽ giúp việc sử dụng các thiết bị điện một cách hợp lý hơn từ đó giúp giảm bớt hóa đơn tiền điện cho gia đình bạn.

Với nhà thông minh bạn hoàn toàn có thể hẹn giờ bật tắt các thiết bị điện cố định như đèn, hệ thống tưới... không còn lo cảnh quên tắt thiết bị gây lãng phí.

Kết hợp với các cảm biến bạn có thể tạo ra các ngữ cảnh thông minh hơn nữa để sử dụng các thiết bị điện một cách tối ưu: ví dụ tự động bật điều hòa khi và chỉ khi nhiệt độ phòng quá 27 độ, tự động giảm nhiệt độ và tắt điều hòa sau khi đi ngủ...

Ngoài ra, một số thiết bị như CB (aptomat) thông minh còn có chức năng theo dõi, giám sát, thống kê mức độ tiêu thụ điện năng của các thiết bị trong nhà của bạn. Nhờ đó bạn sẽ biết được tình hình tiêu thụ của mình như thế nào và có kế hoạch để giúp cắt giảm bớt chi phí.

Tăng cường an ninh

Hệ thống an ninh trong nhà thông minh rõ ràng là một trợ thủ đắc lực giúp bảo vệ ngôi nhà của bạn tốt hơn trước các nguy cơ về trộm cắp, cháy nổ. Giúp bạn yên tâm tận hưởng cuộc sống.

Hệ thống cảm biến cổng cửa, hệ thống khóa thông minh và camera giám sát sẽ cảnh báo và giúp bạn phòng chống các mối đe dọa an ninh từ bên ngoài mọi lúc mọi nơi.

Hệ thống cảm biến cảnh báo hỏa hoạn, khí ga là trợ thủ đắc lực trong phòng chống cháy nổ.

Hệ thống giám sát điện (Aptomat thông minh) sẽ giúp cảnh báo bạn các sự cố về điện như quá dòng, quá tải.

Giúp nâng cao năng suất làm việc

Với việc tự động hóa các tác vụ hằng ngày trong ngôi nhà như: hút bụi, lau nhà, bật đèn khi tối, chuẩn bị nước nóng trước khi làm về,... hay đơn giản là việc bạn có thể ra lệnh bằng giọng nói để điều khiển các thiết bị đã có thể rảnh tay và chuyên tâm vào các công việc chính của mình, từ đó nâng cao năng suất làm việc.

Giúp cải thiện sức khỏe

Các cảm biến đo lường chất lượng không khí kết hợp với máy lọc không khí sẽ giúp bạn giảm các rủi ro bệnh tật do môi trường. Tương tự với các cảm biến đo lường chất lượng nước, nhiệt độ. Chúng đều góp phần vào việc bảo vệ sức khỏe của bạn.

Tất nhiên, không có cái gì mà không có mặt trái, nhà thông minh cũng vậy. Nhiều trang web bán hàng thường hay ca tụng lợi ích của nhà thông minh nhưng ít khi đề cập tới những vấn đề của nó.

Về chi phí?

Đa số những bài viết mà bạn đọc được đều sẽ liệt kê chi phí làm nhà thông minh là một trong những bất lợi vì nó quá cao. Tuy nhiên theo trải nghiệm của cá nhân mình, chi phí để làm nhà thông minh không cần phải quá cao, cứ tùy thuộc vào khả năng tài chính và nhu cầu của bạn mà làm.

Để có một ngôi nhà thông minh, bạn không cần phải thay thế các thiết bị có sẵn bằng các thiết bị thông minh (ví dụ: bóng đèn thông minh, điều hòa thông minh, ...), luôn có giải pháp để biến các thiết bị "ngu" thành thiết bị thông minh để giúp bạn tiết kiệm chi phí. Thường thì đó là các công tắc thông minh, các bộ điều khiển hồng ngoại,...

Và khi chọn các thiết bị thông minh cho ngôi nhà của mình bạn cũng không cần phải chọn các thiết bị quá đắt tiền, thậm chí đắt tiền chưa chắc đã tốt. Hiện nay có nhiều hãng thiết bị nhà thông minh chất lượng nhưng giá cả rất hợp lý mà bạn có thể lựa chọn. Hai ví dụ điển hình là Sonoff và Tuya. Chỉ với từ 75k - 250k là bạn đã có bóng đèn, công tắc thông minh, cảm biến... để thực hiện căn nhà thông minh của mình. Hãy tự mình tìm hiểu và trải nghiệm, đừng nghe theo những lời quảng cáo bán hàng với giá trên trời. Và... hãy săn sale!

Bạn có thể tham khảo thêm bài viết "Chi phí xây dựng nhà thông minh" để biết thêm chi tiết.

Nguy cơ bảo mật

Nếu như các thiết bị trong nhà thông minh có thể giúp bạn an toàn hơn thì chúng cũng có thể làm ngược lại. Việc các thiết bị được kết nối vào mạng internet tiềm ẩn nhiều rủi ro, nó có thể là mục tiêu của hacker. Những kẻ tấn công có thể lấy cắp thông tin cá nhân, truy cập vào camera giám sát gia đình bạn. Các thiết bị giá rẻ không thương hiệu có chất lượng và tính bảo mật kém thường là miếng mồi ngon cho kẻ xấu. Bởi vậy bạn nên chọn nhà cung cấp thiết bị uy tín để đảm bảo an toàn hơn.

Sự tương thích giữa các thiết bị

Một tình huống phổ biến đó là đôi khi một nhà sản xuất thiết bị thông minh không sản xuất tất cả các thiết bị mà bạn cần hoặc đơn giản là thiết bị bạn cần thì họ bán quá đắt. Bạn sẽ phải mua thiết bị đó của một nhà sản xuất khác và lúc này bạn sẽ phải lưu ý đến việc nó có tương thích với hệ thống có sẵn của bạn hay không.

Việc này lại đòi hỏi một chút kiến thức và khả năng tìm hiểu của bạn. Các thiết bị không cùng hãng sản xuất đôi khi không làm việc với nhau dẫn đến việc sử dụng các giải pháp điều kiển song song (mỗi hãng sẽ có ứng dụng riêng để bạn điều khiển thiết bị, và bạn sẽ phải cài nhiều ứng dụng để điều khiển các thiết bị khác nhau), điều này cũng sẽ khá phiền hà khi bạn muốn bật tắt một thiết bị nào đó thì lại phải nhớ là thiết bị đó cần phải xài ứng dụng gì mới có thể bật tắt. Chẳng ai muốn cài đến 5-7 cái ứng dụng để điều khiển nhà mình.

Lấy một ví dụ nhanh cho bạn dễ hình dung hơn nữa: Bạn đang xài các thiết bị của Sonoff và dùng ứng dụng Ewelink để quản lý. Một ngày kia bạn thích thay thế đèn phòng bằng đèn downlight (đèn rọi âm trần) nhưng Sonoff không có bán loại bóng đèn này. Sau khi tham khảo, bạn chọn mua đèn của Rạng Đông, và để điều khiển đèn của họ, bạn phải xài ứng dụng Rạng Đông Smart. Bây giờ bạn có 2 ứng dụng trên điện thoại: Ewelink để quản lý thiết bị Sonoff, Rạng Đông Smart để quản lý thiết bị của Rạng Đông. Rồi cuối tháng, lương về bạn quyết định tậu thêm một em robot hút bụi của Xiaomi (vì Rạng Đông và Sonoff không bán robot hút bụi), bây giờ bạn lại cần phải tải thêm ứng dụng MiHome về để điều khiển con robot này, vậy là bạn có 3 ứng dụng. Một thời gian sau, bạn có thêm tiền, quyết định mua thêm cái motor để kéo rèm cửa tự động của Tuya, bạn lại tải thêm app Smart Life về điều khiển, số lượng ứng dụng đã lên 4. Cứ tiếp tục vậy, số lượng app bạn cài sẽ còn tăng nữa.

Tất nhiên cũng có những giải pháp tương đối cho những vấn đề như thế này, mình sẽ viết một bài viết nói thêm về chủ đề này sau.

Đòi hỏi trình độ nhất định

Nói gì thì nói, người lớn tuổi sẽ gặp phải những khó khăn nhất định nếu không có người trẻ tuổi hướng dẫn làm quen với hệ thống nhà thông minh. Ngay cả đối với người trẻ, bạn cũng cần phải có một chút ít kiến thức để vận hành và sửa chữa các lỗi thường gặp, đặc biệt là trong các hệ thống nhà thông minh tự làm.

Những phiền phức

Báo động giả, ngừng hoạt động giữa chừng là các vấn đề hay gặp với các sản phẩm kém chất lượng. Tưởng tượng cảnh bạn đang yên giấc thì cảm biến báo động có người vào nhà nhưng thực chất chỉ là chú mèo nhà bạn. Hay hệ thống công tắc bỗng nhiên dừng hoạt động và yêu cầu bạn phải reset lại thiết bị thường xuyên.

Nếu bạn chọn xây dựng nhà thông minh của bạn với kết nối wifi (tất cả các thiết bị thông minh đều sử dụng wifi để giao tiếp) thì một khi có vấn đề với kết nối wifi như chập chờn, không có mạng, căn nhà của bạn từ thông minh sẽ trở thành nhà "điên", bạn sẽ rất ức chế vì không thể điều khiển được các thiết bị từ xa nữa.

Hiện nay có khá nhiều thương hiệu nhà thông minh xuất hiện ở Việt Nam đủ mọi phân khúc, cả thương hiệu trong nước và nước ngoài có thể kể đến:
- Sonoff
- Tuya
- Lumi
- Bkav
- Broadlink
- Rạng Đông
- Điện Quang
- Jarvis
- Hunonic

Với nhiêu đây cái tên là đủ cho bạn tha hồ tìm kiếm, tham khảo, lựa chọn rồi. Bạn có thể tham khảo thêm bài viết Các thương hiệu nhà thông minh tại Việt Nam.

Chi phí để thực hiện ngôi nhà thông minh không phải là một con số cố định, nó tùy thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như:
- Loại thiết bị thông minh bạn chọn
- Quy mô ngôi nhà và nhu cầu của bạn
- Chi phí cải tạo ngôi nhà hiện tại nếu cần
- Đơn vị thi công, lắp đặt
...
Vì thế, để có thể ước lượng tương đối chi phí bạn cần phải liệt kê nhu cầu của mình, sau đó tìm một thương hiệu thiết bị thông minh phù hợp nhu cầu và túi tiền. Mình sẽ có một bài viết nói cụ thể hơn về vấn đề này sau. Nhưng nếu bạn đang cần một con số ngay để xem mình có đủ khả năng hay không thì đâu đó tầm 1 triệu là có thể để bạn làm nhà mình thông minh hơn rồi.

Bây giờ bạn đã có một cái nhìn khái quát về nhà thông minh và nguyên tắc hoạt động của nó rồi. Tiếp theo, bạn nên đọc tiếp các bài viết sau đây theo thứ tự:

- Các giao thức kết nối nhà thông minh để tìm hiểu về wifi, zigbee, ble, rf,...
- Tổng quan các thương hiệu nhà thông minh có mặt tại Việt Nam
- Chi phí xây dựng nhà thông minh
- Làm nhà thông minh, bắt đầu từ đâu

Rồi sau đó bạn có thể bắt đầu tìm hiểu cụ thể từng hãng nhà thông minh và bắt tay vào thực hiện ngôi nhà mơ ước của mình.