IoT là gì?
Internet of Things (IoT), hay còn gọi là Internet vạn vật, là một mạng lưới kết nối các đồ vật và thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và công nghệ khác IoT cho phép các đồ vật và thiết bị thu thập, trao đổi dữ liệu một cách hiệu quả, mở ra nhiều cơ hội mới trong việc tối ưu hóa quy trình và nâng cao chất lượng cuộc sống.
Internet vạn vật (IoT) mở rộng lợi ích của mạng internet đến mọi đồ vật được kết nối, không chỉ giới hạn ở máy tính Khi một đồ vật được kết nối với internet, nó trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi và nhận thông tin, từ đó tự động hoạt động dựa trên những dữ liệu này.
Các thiết bị IoT được trang bị cảm biến để thu thập dữ liệu về môi trường, tương tự như các giác quan của con người Chúng có thể bao gồm máy tính hoặc bộ điều khiển để nhận và xử lý dữ liệu, cũng như ra lệnh cho các thiết bị khác Tiềm năng ứng dụng của IoT rất đa dạng, bao trùm nhiều lĩnh vực Một hệ thống IoT hoàn chỉnh cần trải qua bốn bước chính: thu thập dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, xử lý dữ liệu và đưa ra quyết định.
Smart home là gì?
Nhà thông minh, hay còn gọi là home automation, domotics, Smart home, hay Intellihome, là loại hình nhà được trang bị các thiết bị điện và điện tử có khả năng điều khiển tự động hoặc bán tự động Những thiết bị này thay thế con người trong việc thực hiện một hoặc nhiều thao tác quản lý và điều khiển Hệ thống điện tử này tương tác với người dùng thông qua bảng điều khiển điện tử trong nhà, ứng dụng di động, máy tính bảng hoặc giao diện web.
Khi bạn bước vào nhà, hệ thống đèn chiếu sáng tự động bật lên để chào đón bạn, trong khi nhiệt độ trong căn nhà được điều chỉnh để mang lại cảm giác thoải mái nhất.
Hệ thống cảm biến nhiệt thông minh giúp duy trì sự thoải mái tối đa bằng cách kết hợp với các thiết bị như máy lạnh, lò sưởi và máy lọc không khí Ngoài ra, hệ thống điện tự động phân tích và xử lý để tiết kiệm điện hiệu quả, đồng thời tự ngắt mọi hoạt động để đảm bảo an toàn trong trường hợp có sự cố về điện.
Dựa vào ví dụ đã nêu trên, ta có:
- Cảm biến ánh sáng để tự duy trì mức chiếu sáng hợp lý cho những căn phòng khác nhau như: phòng ăn, phòng khách, phòng ngủ
- Cảm biến nhiệt độ để phân tích nhiệt độ và độ ẩm không khí – từ đó đưa ra mức nhiệt độ tốt nhất cho sức khỏe người sử dụng
- Hệ thống khóa cửa tự động
- Hệ thống chống trộm thông minh bằng cảm biến chuyển động
- Hệ thống camera giám sát và tự động thông báo với người dùng khi có bất kỳ một sự xâm nhập nào
Công nghệ tiên tiến đã mang đến nhiều sáng chế độc đáo và hữu ích, bao gồm loa đa công suất, hệ thống tưới nước tự động cho cây trồng, và phích cắm thông minh tự ngắt nguồn nhằm bảo vệ an toàn điện cho con người, ngôi nhà và các thiết bị.
Trước đây, khái niệm nhà thông minh chỉ xuất hiện trong phim ảnh, nhưng hiện nay, nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, nhà thông minh đã trở nên thực tế hơn bao giờ hết Tại Việt Nam, chỉ với khoản đầu tư từ 50 - 150 triệu đồng, khách hàng có thể sở hữu những thiết bị nhà thông minh hiện đại và độc đáo.
Vào năm 1915, sự ra đời của kỹ thuật điện tử và mạch bán dẫn đầu tiên đã làm thay đổi hướng đi của công nghệ Đến năm 1930, khi các thiết bị điện tử trở nên phổ biến, con người bắt đầu hình dung về một ngôi nhà có khả năng hiểu ý muốn của chủ nhân Tuy nhiên, phải đến năm 1984, khái niệm "Smart home" mới được định nghĩa một cách chính xác.
Sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật truyền tải không dây và công tắc điện thông minh, cùng với các vật liệu kỹ thuật điện hiện đại, đang mở ra hướng đi mới cho tự động hóa nhà ở Theo thống kê của ABI Research vào năm 2012, tại Mỹ đã có hơn 1,2 triệu căn nhà được tự động hóa, nâng cao tính thông minh cho không gian sống.
ỨNG DỤNG CỦA IOT TRONG LĨNH VỰC SMART HOME
Cấu trúc hệ thống
Hệ thống Smart home cho phép vận hành nhiều thiết bị đồng thời, giúp người dùng dễ dàng điều chỉnh và cài đặt nhiều chương trình khác nhau thông qua các kết nối Theo nhà sản xuất, hệ thống điều khiển nhà thông minh bao gồm nhiều tính năng tiện ích.
Thiết bị đầu cuối bao gồm máy móc, đèn, khóa cửa, tivi, cảm biến nhiệt độ và ánh sáng, phục vụ cho cuộc sống hàng ngày Một số thiết bị như camera cần kết nối wifi để hoạt động, trong khi các hệ thống điện thông minh khác sử dụng giao thức Zigbee cho các thiết bị như đèn thông minh và chuông cửa Tất cả các thiết bị này được điều khiển bởi một bộ điều khiển trung tâm, đảm bảo sự vận hành hiệu quả và đồng bộ.
Hub hay Gateway là thiết bị kết nối các thiết bị đầu cuối, cho phép các thiết bị không sử dụng wifi kết nối với Internet Ngoài ra, Hub còn hỗ trợ kết nối các giao thức khác nhau.
Hub cung cấp một giao diện chung giúp người dùng quản lý nhiều thiết bị cùng lúc một cách dễ dàng Việc điều khiển các thiết bị trở nên thuận tiện hơn bao giờ hết nhờ vào các phần mềm hỗ trợ trên điện thoại hoặc thiết bị điều khiển khác.
Giao thức kết nối nhà thông minh là ngôn ngữ cho phép các thiết bị trong nhà thông minh giao tiếp hiệu quả Nếu không có khả năng tương tác, ý tưởng biến đổi một ngôi nhà thông thường thành nhà thông minh sẽ không thể thực hiện được.
Người dùng có thể điều khiển các thiết bị nhà thông minh bằng giọng nói nhờ vào các công nghệ như Z-Wave, Zigbee và Wifi Những công nghệ này đóng vai trò cốt lõi trong hệ thống điều khiển nhà thông minh hiện đại, giúp kết nối mọi thiết bị với Internet một cách dễ dàng.
Internet là cầu nối thiết yếu giữa các thiết bị nhà thông minh, máy chủ trung gian và phần mềm điều khiển từ xa của người dùng, giúp tối ưu hóa trải nghiệm sử dụng và quản lý các thiết bị này.
Internet hiện nay đã phủ sóng toàn cầu và hỗ trợ nhiều nền tảng, trở thành phương tiện kết nối lý tưởng cho hệ thống nhà thông minh, mang lại nhiều tính năng vượt trội Việc kết nối Internet giúp người dùng quản lý ngôi nhà từ xa, ngay cả khi đi công tác hoặc du lịch dài ngày Tuy nhiên, theo kinh nghiệm của nhiều người sử dụng, nên chọn hệ thống nhà thông minh có khả năng hoạt động ổn định ngay cả khi không có kết nối Internet.
Các thành phần của hệ thống (Các cảm biến)
Mô hình nhà thông minh tích hợp nhiều hệ thống như điện thông minh, camera an ninh, chiếu sáng và kiểm soát điều hòa nhiệt độ, cùng với các thiết bị cảm ứng Các cảm biến thông minh như cảm biến chuyển động, cảm biến cửa và cảm biến nhiệt độ giúp nâng cao tiện ích và an toàn cho ngôi nhà Trong đó, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm là một trong những loại cảm biến thông dụng nhất, phục vụ nhu cầu sử dụng đa dạng của người tiêu dùng.
Biến đổi khí hậu hiện nay đang gây ra sự thay đổi bất thường về nhiệt độ môi trường, làm cho cơ thể con người khó thích ứng Do đó, việc tìm kiếm các phương pháp cảnh báo về sự thay đổi nhiệt độ và độ ẩm là rất cần thiết để giúp bạn chủ động bảo vệ sức khỏe cho bản thân và gia đình.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm là thiết bị quan trọng giúp theo dõi và cảnh báo tình trạng nhiệt độ, độ ẩm trong ngôi nhà, đặc biệt trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay Với màn hình LED hiển thị thông số không khí trong nhà, thiết bị này cho phép người dùng kiểm soát môi trường sống của mình thông qua thông tin được gửi trực tiếp đến điện thoại.
Người tiêu dùng có thể kết nối cảm biến với các thiết bị điện thông minh trong nhà như máy điều hòa và máy phun sương, giúp tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm một cách hiệu quả.
Vì vậy, Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được coi là một trợ lý đắc lực trong việc bảo vệ sức khỏe cho người dùng b, Cảm biến khói
Cháy nổ là một mối nguy hiểm lớn đối với các ngôi nhà thông minh, vì vậy việc lắp đặt thiết bị phát hiện khói trong nhà là rất cần thiết để đảm bảo an toàn.
Cảm biến khói được thiết kế với các lỗ nhỏ giúp phát hiện khói ngay cả với lượng ít Thiết bị này không chỉ cảnh báo khi có cháy mà còn gửi thông báo đến điện thoại của người dùng, cho phép điều khiển các hoạt động như mở rèm cửa, bật đèn lối thoát hiểm, khởi động thiết bị chữa cháy và ngắt các thiết bị điện.
Người dùng có khả năng điều chỉnh độ nhạy của cảm biến để tránh báo động ảo, đồng thời cần lựa chọn vị trí lắp đặt thiết bị một cách phù hợp.
Cảm biến chuyển động là thiết bị giúp phát hiện mọi chuyển động trong ngôi nhà, kể cả những chuyển động nhỏ nhất Ngoài ra, một số loại cảm biến còn có khả năng nhận diện các yếu tố khác như ánh sáng, nhiệt độ và thậm chí là động đất.
Cảm biến chuyển động được chia làm hai loại là cảm biến trong nhà và cảm biến ngoài trời
Với kích thước nhỏ gọn, chạy bằng pin, cảm biến chuyển động trong nhà có thể được đặt ở bất cứ vị trí nào trong nhà
Loại cảm biến này thường được kết nối với đèn thông minh để tùy chỉnh đèn theo những chuyển động khác nhau hoặc khi di chuyển vào ban đêm
Cảm biến ngoài trời tương tự như cảm biến trong nhà, nhưng được trang bị thêm tính năng chống nước và chịu nhiệt, giúp chúng phù hợp hơn cho việc lắp đặt ở môi trường ngoài trời.
Cảm biến cửa là thiết bị hữu ích giúp kích hoạt các thiết bị khác trong nhà khi người dùng trở về, đồng thời có thể kết nối với camera an ninh để tăng cường bảo vệ chống trộm.
An ninh là yếu tố hàng đầu trong một ngôi nhà thông minh, và cảm biến cửa ra đời nhằm đáp ứng nhu cầu bảo vệ này.
Cảm biến cửa bao gồm hai thiết bị nhỏ gắn ở cửa ra vào hoặc cửa sổ, giúp phát hiện hoạt động ra vào Nguyên lý hoạt động tương tự như cảm biến ngoài trời, cho phép người dùng linh hoạt tích hợp vào hệ thống nhà thông minh, tự động bật đèn khi cửa mở hoặc cảnh báo người mở cửa Đặc biệt, cảm biến cửa còn được ứng dụng hiệu quả trong hệ thống an ninh chống trộm cho ngôi nhà.
Các công nghệ không dây sử dụng
Công nghệ không dây, hay còn gọi là mạng không dây, cho phép kết nối hai hoặc nhiều thiết bị thông qua sóng Mạng không dây sử dụng công nghệ hiện đại để truyền tải dữ liệu mà không cần dây cáp, mang lại sự tiện lợi và linh hoạt cho người dùng.
14 sóng radio hay sóng cực ngắn để duy trì các kênh truyền thông giữa các thiết bị truyền thông với nhau
Các công nghệ không dây được sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm: a, Công nghệ không dây - Wifi:
WiFi, viết tắt của Wireless Fidelity, hay còn được biết đến với tên gọi mạng 802.11, là một hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến Hiện nay, có 6 chuẩn WiFi phổ biến là 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac và 802.11ad.
Chuẩn 802.11b là phiên bản đầu tiên của công nghệ Wi-Fi, hoạt động ở tần số 2.4 GHz và có khả năng xử lý dữ liệu lên đến 11 megabit/giây Với việc sử dụng mã CCK, chuẩn này được coi là chậm nhất và có chi phí thấp nhất trong các chuẩn Wi-Fi hiện có.
– Chuẩn 802.11g: Nhanh hơn so với chuẩn 802.11b, phát ở tần số 2.4 GHz, tốc độ xử lý đạt 54 megabit/giây, sử dụng mã OFDM
– Chuẩn 802.11a: Phát ở tần số 5 GHz và có thể đạt đến 54 megabit/ giây Nó cũng sử dụng mã OFDM
– Chuẩn 802.11n: Phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn 802.11a, tốc độ truyền dữ liệu tối đa đạt 450 megabit/giây
– Chuẩn 802.11ac: Phát ở tần số 5 GHz nhanh hơn so với chuẩn 802.11n, tốc độ truyền dữ liệu tối đa đạt đến 1.3 Gigabit/giây
– Chuẩn 802.11ad: Phát ở tần số 60 GHz nhanh hơn so với chuẩn 802.11ac, tốc độ truyền dữ liệu tối đa đạt đến 4,6 Gigabit/giây
Chuẩn 802.11ax, hay còn gọi là WiFi 6, là công nghệ WiFi không dây mới nhất hiện nay Nó dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11ax, mang lại tốc độ nhanh hơn, dung lượng lớn hơn và hiệu suất năng lượng được cải thiện.
Tất cả các chuẩn WiFi đều được sử dụng tại Việt Nam, trong đó chuẩn 802.11n đang phổ biến nhất nhờ khả năng hoạt động ở hai dải tần 2.4GHz và 5GHz Bên cạnh đó, chuẩn 802.11g cũng được sử dụng, nhưng không phổ biến bằng 802.11n Công nghệ không dây Bluetooth cũng là một phần quan trọng trong hệ sinh thái kết nối hiện nay.
Bluetooth là công nghệ giao tiếp không dây cho khoảng cách ngắn, hiện nay thường được tích hợp trong các thiết bị như smartphone và laptop Trong tương lai, Bluetooth có khả năng trở thành chìa khóa cho sự phát triển của các sản phẩm Internet of Things (IoT).
– Bluetooth Low Energy (BLE): BLE được thiết kế để tiêu thụ công suất ít hơn, là một giao thức được sử dụng đáng kể cho các ứng dụng IoT
Bluetooth Mesh mở rộng khả năng kết nối giữa các thiết bị Bluetooth, được xây dựng dựa trên công nghệ BLE Để tham gia vào mạng mesh, các thiết bị cần tuân thủ chuẩn Bluetooth 4.0 trở lên Bên cạnh đó, công nghệ không dây Zigbee cũng là một lựa chọn phổ biến trong việc kết nối thiết bị.
Giống như Bluetooth, Zigbee là một loại truyền thông trong khoảng cách ngắn Zigbee thường được sử dụng trong công nghiệp với số lượng lớn
– Zigbee Pro và Zigbee Remote Control (RF4CE): Dựa trên nền tảng giao thức IEEE802.15.4, hoạt động ở 2.4Ghz Dữ liệu truyền được : 250kbp/s
Zigbee Coordinator (ZC) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định cấu trúc mạng, quy định phương thức đánh địa chỉ và lưu trữ bảng địa chỉ Mỗi mạng Zigbee chỉ có một ZC duy nhất, và nó có khả năng giao tiếp với các mạng khác.
Zigbee Router (ZR) đóng vai trò quan trọng trong việc định tuyến dữ liệu, tự động phát hiện và lập bản đồ các nút xung quanh Nó có khả năng theo dõi và điều khiển các nút hoạt động bình thường, đảm bảo sự thông suốt và hiệu quả trong mạng lưới Zigbee.
– Zigbee End Device (ZED): Được xem là thiết bị điểm cuối và giao tiếp với
ZC và ZR là các thành phần gần gũi, có nhiệm vụ đọc thông tin từ các phần vật lý Chúng thường ở trạng thái nghỉ và chỉ hoạt động khi cần chuyển hoặc nhận thông điệp.
Ngoài ra, còn có một số công nghệ khác cũng được đưa vào sử dụng như: Wibree, NFC, Wireless USB,
Các ứng dụng cơ bản của hệ thống Smart home
Smart home mang lại nhiều lợi ích cho người dùng, bao gồm tiết kiệm năng lượng và đảm bảo an ninh cho toàn bộ ngôi nhà, tạo nên một không gian sống hiện đại và đẳng cấp Một trong những ứng dụng cơ bản trong hệ thống Smart home là hệ thống ánh sáng thông minh, giúp tự động điều chỉnh ánh sáng theo nhu cầu và sở thích của người sử dụng.
Hệ thống ánh sáng thông minh trong và ngoài ngôi nhà được thiết kế để chỉ bật sáng ở những khu vực có người và tự động tắt khi không có ai Hệ thống này còn có khả năng điều chỉnh chế độ ánh sáng theo sở thích của gia chủ, như khi tiếp khách, tất cả các đèn sẽ sáng rực rỡ, bao gồm đèn trần, đèn hắt, đèn chùm và đèn tranh, với mức độ sáng tự động thay đổi theo thời gian Vào ban ngày, ánh sáng sẽ tự động bật ở mức 50%, trong khi vào buổi tối, hệ thống sẽ tăng lên 100% để đáp ứng nhu cầu sinh hoạt, mang lại sự tiện nghi và tiết kiệm năng lượng Đặc biệt, hệ thống còn có khả năng học hỏi thói quen của gia chủ để tối ưu hóa trải nghiệm sử dụng.
Hệ thống đèn tự động được lập trình để tắt sau 15 phút không có người vào ban ngày và 5 phút vào ban đêm, với thời gian chuyển sang ban đêm là 11 giờ Tuy nhiên, mỗi gia đình có thói quen sinh hoạt khác nhau, vì vậy hệ thống sẽ tự động học hỏi và điều chỉnh thời gian tắt đèn vào ban đêm một cách thông minh, phù hợp với nhu cầu của gia chủ.
17 b, Hệ thống điều khiển rèm cửa:
Người dùng sẽ bất ngờ với tính năng điều khiển hệ thống rèm cửa thông minh, cho phép điều khiển từ xa qua máy tính bảng hoặc điện thoại thông minh Hệ thống này hỗ trợ chế độ đóng mở theo kịch bản đã được cài đặt sẵn và có thể kết hợp với hệ thống ánh sáng, âm thanh và giải trí đa phương tiện để phù hợp với các tình huống như tiếp khách, xem phim hay đi ngủ Ngoài ra, rèm cửa còn tự động hoạt động theo thói quen của người dùng, như tự động kéo lên vào buổi sáng và đóng lại khi đi ngủ, đồng thời cho phép điều khiển nhiều rèm cùng lúc Hệ thống còn thông minh phân biệt nhu cầu ánh sáng giữa mùa đông và mùa hè để tự động điều chỉnh đóng mở cho phù hợp.
Nhà thông minh được trang bị camera thông minh giúp đảm bảo an ninh toàn diện cho ngôi nhà Bạn có thể dễ dàng theo dõi các hoạt động qua thiết bị hiện đại như điện thoại, laptop hay máy tính bảng Các camera này tích hợp cảm biến chuyển động và cảm biến hồng ngoại, mang đến hình ảnh sắc nét ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu Chúng còn có khả năng chịu nước và chống lại biến đổi nhiệt độ Ngoài ra, nhà thông minh cũng có chuông cửa hiện đại với camera giám sát từ Google và Ring Để đảm bảo an toàn 24/24, bạn có thể lắp đặt hệ thống camera kết hợp với thiết bị chống trộm Khi có người lạ đột nhập, hệ thống cảm biến sẽ ngay lập tức thông báo qua điện thoại hoặc kích hoạt còi báo động, bật đèn, mở rèm, tạo sự an tâm cho bạn.
Môi trường không khí đóng vai trò quan trọng trong sức khỏe con người Tính năng này giúp bạn nắm bắt thông tin chi tiết về không gian xung quanh, bao gồm các thông số như nhiệt độ, độ ẩm và nồng độ oxy trong ngôi nhà.
Với một chiếc điện thoại thông minh, bạn có thể điều khiển hệ thống liên kết với các thiết bị như điều hòa không khí, máy hút ẩm và quạt thông gió, giúp duy trì môi trường sống lý tưởng cho ngôi nhà của bạn.
Nếu các yếu tố môi trường trong nhà không đạt yêu cầu, bộ điều khiển sẽ tự động điều chỉnh các thiết bị như máy lạnh, máy hút ẩm và quạt để tạo ra không khí trong lành và an toàn cho sức khỏe Hệ thống âm thanh đa vùng cũng góp phần nâng cao trải nghiệm sống trong không gian này.
Hệ thống âm thanh bao gồm loa, âm li và thiết bị điều khiển, tạo thành một tổ hợp phát thanh hoàn chỉnh Âm thanh đa vùng cho phép phát nhiều bản nhạc khác nhau ở các vị trí khác nhau, mang đến trải nghiệm âm nhạc tuyệt vời Với khả năng đồng bộ và điều khiển từng vùng phát, người dùng có thể lựa chọn nhạc riêng cho từng không gian, như một bản ballad nhẹ nhàng trong phòng tắm hay nhạc giao hưởng không lời trong phòng làm việc, giúp thư giãn và nâng cao chất lượng cuộc sống.
Tiết kiệm năng lượng là một lợi ích lớn của nhà thông minh, giúp bạn không còn lo lắng về việc quên tắt đèn, quạt hay máy lạnh khi ra khỏi nhà Hệ thống này còn hỗ trợ kiểm soát năng lượng của tất cả các thiết bị trong gia đình, từ đó giảm thiểu hóa đơn tiền điện hàng tháng thông qua điều khiển từ xa.
Hệ thống chiếu sáng thông minh giúp bạn dễ dàng điều khiển đèn trong nhà qua điện thoại, ngay cả khi bạn đang ở xa như trong chuyến du lịch hay công tác Với chức năng hẹn giờ linh hoạt, bạn có thể bật tắt đèn một cách thuận tiện, tiết kiệm thời gian và công sức so với việc phải thao tác thủ công với từng bóng đèn.
Bài viết đề cập đến 19 tính năng thông thường, trong đó bao gồm khả năng điều khiển bằng giọng nói để bật/tắt hoặc điều chỉnh độ sáng thông qua trợ lý ảo Ngoài ra, hệ thống còn có tính năng tự động sáng khi người dùng đến gần hành lang.
Cơ chế điều khiển
Hệ thống nhà thông minh cho phép các thiết bị điều khiển kết nối và truyền thông tin qua Internet, giúp người dùng có thể quản lý từ xa thông qua trình duyệt web hoặc ứng dụng di động Nhờ đó, bạn có thể theo dõi hệ thống an ninh và điều khiển các thiết bị trong nhà, như bật/tắt, dễ dàng từ bất kỳ đâu trên thế giới.
Cảm biến đóng vai trò quan trọng trong Internet of Things (IoT), cho phép tự động cập nhật và đo lường sự biến đổi mà không cần kết nối trực tiếp vào mạng Chúng chuyển hóa dữ liệu thành tín hiệu điện và gửi thông tin đến trung tâm điều khiển qua sóng RF.
Khi trung tâm điều khiển thu thập dữ liệu từ hàng triệu thiết bị, việc phân tích và tìm kiếm mẫu chung là cần thiết để nâng cao hiệu quả hoạt động Hệ thống điện toán đám mây giúp truyền tải thông tin một cách chính xác, đảm bảo hệ thống nhà thông minh hoạt động đúng chuẩn nhất.
Một hệ thống nhà thông minh cơ bản bao gồm một trung tâm điều khiển, được xem là bộ não của ngôi nhà, với chức năng kết nối và điều khiển các thiết bị điện tử trong nhà Những thiết bị này bao gồm cửa nhà, cổng, điều hòa, rèm mành, hệ thống ánh sáng, quạt thông gió, tivi, bếp gas, cùng với hệ thống camera giám sát và bảo vệ an ninh.
Để thiết lập một hệ thống nhà thông minh, bạn chỉ cần cài đặt các thiết bị và khởi động trung tâm điều khiển để quản lý tất cả chúng Quá trình này không quá phức tạp, ngay cả với những người chưa quen thuộc với công nghệ.
20 thể tự kết nối và học lệnh bằng tài liệu hướng dẫn mà không cần đến nhân viên kỹ thuật chuyên môn
Sau khi hoàn tất cài đặt và kết nối, bạn có thể tạo ra những ngữ cảnh thông minh riêng biệt, phù hợp với sở thích và hoàn cảnh gia đình Hệ thống nhà thông minh của bạn sẽ hoạt động hoàn hảo, cho phép bạn tận hưởng cuộc sống với những ngữ cảnh do chính mình thiết lập và điều khiển tất cả các thiết bị đã kết nối.
Ưu và nhược điểm của nhà Smart home
Tự động hóa ngôi nhà mang lại lợi ích lớn nhất là sự an tâm cho chủ nhà, giúp họ dễ dàng theo dõi ngôi nhà từ xa và bảo vệ khỏi các rủi ro như máy pha cà phê bị bỏ quên hoặc cửa trước chưa được khóa.
Nhà thông minh mang lại nhiều lợi ích cho người cao tuổi, giúp họ sống thoải mái và an toàn hơn Công nghệ giám sát trong nhà thông minh cho phép người cao tuổi duy trì độc lập mà không cần chuyển đến nhà dưỡng lão hay yêu cầu chăm sóc 24/7.
Home automation nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng và tài nguyên, giúp tiết kiệm chi phí cho người dùng Thay vì để điều hòa hoạt động liên tục vào ban ngày, hệ thống nhà thông minh có khả năng học hỏi thói quen của bạn, đảm bảo ngôi nhà được làm mát đúng lúc khi bạn trở về Nhờ vào việc sử dụng hiệu quả nước và các nguồn lực khác, home automation không chỉ bảo vệ môi trường mà còn tiết kiệm tài nguyên thiên nhiên.
Nhà thông minh mang đến sự đẳng cấp và sang trọng cho không gian sống, nhờ vào công nghệ điều khiển hiện đại giúp con người tiết kiệm công sức Sự tiện nghi này không chỉ tạo cảm giác thoải mái mà còn để lại ấn tượng sâu sắc cho những người xung quanh.
Nhà thông minh có khả năng thích ứng với sở thích của người dùng, mang lại sự tiện lợi tối đa Khi bạn trở về nhà, hệ thống tự động mở cửa gara, bật đèn, khởi động lò sưởi và phát những giai điệu yêu thích của bạn trên loa.
Căn hộ thông minh mang lại nhiều lợi ích vượt trội, nhưng cũng tồn tại một số nhược điểm như chi phí đầu tư cao và không phù hợp với các gia đình có thu nhập thấp hoặc bình dân.
Một trong những hạn chế của nhà thông minh là sự phức tạp trong việc cảm nhận và sử dụng công nghệ, khiến một số người gặp khó khăn hoặc từ chối sử dụng do cảm giác khó chịu ngay từ lần đầu trải nghiệm Để khắc phục vấn đề này, các nhà sản xuất và đối tác của họ đang nỗ lực giảm thiểu tính phức tạp và cải thiện trải nghiệm người dùng, nhằm tạo ra một sản phẩm thú vị và có lợi cho mọi lứa tuổi và trình độ.
Một trong những hạn chế lớn của tự động hóa gia đình là thiếu một tiêu chuẩn vàng chung Để các hệ thống tự động hóa gia đình hoạt động hiệu quả, các thiết bị cần phải có khả năng tương tác với nhau, bất kể thương hiệu sản xuất, thông qua cùng một giao thức hoặc ít nhất là bổ sung một giao thức khác.
Một vấn đề quan trọng liên quan đến an ninh trong nhà thông minh là khả năng bị tấn công từ tin tặc Mặc dù các thiết bị này có thể chống lại những kẻ trộm vật lý, tin tặc có thể xâm nhập vào hệ thống, tắt đèn, vô hiệu hóa báo động và mở khóa cửa, tạo điều kiện cho việc đột nhập Hơn nữa, khi tin tặc truy cập vào mạng của gia chủ, họ có thể thực hiện các cuộc tấn công nghiêm trọng hơn hoặc gây ra rò rỉ dữ liệu.
Ngoài vấn đề bảo mật, một trong những hạn chế mà nhiều người không ưa thích ở nhà thông minh chính là sự rò rỉ dữ liệu cá nhân từ các thiết bị Smart home.
THỊ TRƯỜNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
Tổng quan về thị trường Smart home trên thế giới
Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, nhiều dự án ứng dụng công nghệ mới đã ra đời, trong đó nổi bật là các dự án Smart home Theo báo cáo mới nhất từ Statista, một trong những đơn vị nghiên cứu thị trường hàng đầu thế giới, thị trường Smart home đang có sự phát triển mạnh mẽ trong giai đoạn hiện nay.
2022-2026 Theo đó, thị trường Smart home toàn cầu nói chung và Việt Nam nói chung vẫn mang đến nhiều tin vui
Thị trường Smart home toàn cầu đã đạt hơn 102 tỷ USD vào năm 2021, với tỷ lệ tăng trưởng ấn tượng 20,47% Dự báo doanh thu sẽ tiếp tục tăng lên khoảng 122,9 tỷ USD vào năm 2022, 142,8 tỷ USD vào năm 2023, và 182,4 tỷ USD vào năm 2025, gấp 1,5 lần so với năm 2021 Đến năm 2026, thị trường này dự kiến sẽ đạt 207 tỷ USD, với mức tăng trưởng ổn định 13% Các công ty công nghệ lớn nhận thấy cơ hội phát triển từ việc áp dụng công nghệ thông tin và IoT vào thiết bị nhà ở, nhằm mang đến trải nghiệm hiện đại tối ưu cho người dùng.
Các ông lớn công nghệ như Microsoft, Apple, Google và Samsung đã giới thiệu những hệ thống nhà thông minh độc quyền của riêng họ Cụ thể, Apple đã cho ra mắt nền tảng HomeKit, trong khi Google phát triển nền tảng Google Home.
Khi nói đến hệ thống nhà thông minh, không thể không nhắc đến các ông lớn như Siemens (Đức), Schneider (Pháp), ABB (Thụy Sỹ), Jung (Đức), My Home (Bticino - Ý), Gamma và Smart G4 (Mỹ) Các sản phẩm thiết bị thông minh từ những thương hiệu này mang lại tính năng vượt trội cùng với thiết kế và giải pháp hiện đại, tiên tiến.
Biểu đồ thể hiện doanh thu trung bình của mỗi ngôi nhà thông minh theo phân khúc
Biểu đồ tỉ lệ thâm nhập hộ gia đình theo phân khúc
Thị trường Smart home ở Việt Nam hiện nay
Thị trường nhà thông minh tại Việt Nam đang trên đà phát triển mạnh mẽ, với quy mô và nhu cầu ngày càng gia tăng Nhà thông minh đã chuyển mình từ một lĩnh vực ngách thành một xu hướng phát triển chính, phản ánh sự thay đổi trong nhu cầu của người tiêu dùng.
Sự phát triển của trường học đã thu hút nhiều doanh nghiệp công nghệ tham gia khai thác, nhưng tỷ lệ tiếp cận các dự án Smart Home vẫn còn thấp do mức thu nhập bình quân của người dân Việt Nam hiện nay Biểu đồ dưới đây minh họa rõ ràng tình hình này.
Theo biểu đồ, doanh thu từ lắp đặt hệ thống Smart home tại Việt Nam hiện chưa cao, với tỷ lệ căn hộ trang bị hệ thống này cũng thấp Dự báo của Statista cho thấy thị trường Smart home sẽ đạt 330,4 triệu USD vào năm 2022, nhưng con số này đã điều chỉnh xuống còn 251 triệu USD do ảnh hưởng của đại dịch Covid-19 Từ năm 2022 đến 2025, thị trường dự kiến tăng trưởng 25% mỗi năm, và đến năm 2025, tổng doanh thu có thể đạt 449 triệu USD Với khoảng 10,5% hộ gia đình sử dụng Smart home, Việt Nam đứng thứ 28 trên toàn cầu về thị trường này.
Ví dụ: BKAV Smart home, FPT , Lumi, Acis, là những công ty đang cung cấp các sản phẩm về Smart home ở trong nước
Xu hướng phát triển của thị trường Smart home ở Việt Nam
Thế giới công nghệ đang phát triển nhanh chóng, với nhu cầu công nghệ hóa đời sống ngày càng tăng cao, đặc biệt là trong lĩnh vực Internet of Things (IoT) tại Việt Nam Người tiêu dùng mong muốn trải nghiệm tiện ích khi trở về nhà, dẫn đến sự bùng nổ của thị trường Smart Home, được dự đoán sẽ tăng trưởng 35% trong năm 2023, đạt giá trị 8.200 tỷ đồng Dự án Smart Home không chỉ mang đến cuộc sống tiện ích và hiện đại mà còn xây dựng thói quen và hành vi sử dụng thiết bị thông minh trong thời đại IoT.
Ngày nay, cùng với việc phát triển công nghệ 4.0, các cụm từ “nhà thông minh”,
"Internet vạn vật kết nối" là một xu hướng tiên tiến, mang lại cho con người cuộc sống tiện nghi và thoải mái nhờ vào sự phát triển của công nghệ.
Dưới đây là 5 xu hướng thị trường Smart home dẫn dắt thị trường nhà ở năm 2022: a, Đơn giản hóa các thiết bị thông minh hướng tới DIY:
DIY, viết tắt của “Do It Yourself”, là thuật ngữ chỉ việc tự xây dựng, sửa chữa hoặc tạo ra các sản phẩm mà không cần thuê người khác Dù là đồ dùng sinh hoạt hay món đồ trang trí, tất cả đều được coi là DIY.
Trước đây, Smart home thường gắn liền với thiết bị đắt đỏ và yêu cầu chuyên môn kỹ thuật cao, nhưng hiện nay, các nhà sản xuất đã thay đổi hoàn toàn Các sản phẩm trở nên đơn giản, tinh tế và dễ sử dụng chỉ với ứng dụng hoặc giọng nói Thiết kế của thiết bị cũng nhỏ gọn hơn nhưng vẫn giữ được sự hiện đại Đặc biệt, sự ra đời của các trợ lý ảo tiếng Việt như FPT Play Box S và Olli Maika, cùng với loa thông minh tích hợp trợ lý ảo Google Assistant, đã mang lại trải nghiệm thông minh và tiện lợi cho người dùng.
Xu hướng giao diện thân thiện với người dùng đang trở thành tiêu chí hàng đầu, với mục tiêu giảm thiểu thao tác phức tạp và cung cấp cách kết nối thông minh hơn Dự báo trong những năm tới, các thiết bị nhà thông minh sẽ tích hợp AI để tăng cường tương tác với người dùng, đồng thời trở nên dễ dàng kết nối và lắp đặt hơn, chủ yếu thông qua kết nối không dây Apple tiếp tục duy trì tiêu chí đơn giản và dễ sử dụng với HomeKit, cho phép tích hợp các ngữ cảnh và tự động hóa, bên cạnh việc hỗ trợ các ứng dụng từ bên thứ ba để điều khiển thiết bị Ngoài ra, việc tăng cường bảo mật cũng được chú trọng nhằm mang lại tiện nghi hơn cho người dùng.
Trong thời đại hiện nay, bảo mật là một yếu tố quan trọng mà người tiêu dùng đặc biệt quan tâm khi lựa chọn sản phẩm, đặc biệt là trong lĩnh vực Smart home Nhu cầu sử dụng công nghệ để cải thiện cuộc sống đang tăng cao, với khách hàng ưu tiên các sản phẩm tự động hóa An ninh cho thiết bị điện tử cũng được chú ý, khi người dùng mong muốn ngôi nhà của mình có khả năng tự bảo vệ Các tiến bộ trong công nghệ như khóa cửa kỹ thuật số, camera cảm biến thông minh và chuông cửa video đã giúp việc tự động hóa bắt đầu từ cửa trước Năm 2020, các thiết bị bảo mật thông minh có khả năng phát hiện hành vi bất thường nhanh chóng hơn cả cảnh sát, tạo thành một hệ sinh thái an toàn bao gồm chiếu sáng thông minh, an ninh thông minh, điều hòa thông minh và giải trí Người dùng thường chọn một nhà sản xuất nhất định để đảm bảo tính đồng bộ và khả năng mở rộng trong tương lai, đồng thời tiết kiệm chi phí và sống xanh hơn với môi trường.
Trong bối cảnh biến đổi khí hậu và sự thay đổi môi trường sống hiện nay, các quốc gia đang ưu tiên hàng đầu vấn đề bảo vệ môi trường.
Tiết kiệm và sống xanh đang trở thành xu hướng nổi bật trong lĩnh vực Smart home những năm gần đây Việc tiết kiệm không chỉ liên quan đến chi phí lắp đặt mà còn bao gồm việc giảm thiểu năng lượng tiêu thụ hàng ngày của gia đình Trước đây, việc kiểm soát mức độ sử dụng điện trong gia đình là một thách thức, nhưng hiện nay, các ổ cắm và công tắc thông minh đã giúp giải quyết vấn đề này Những thiết bị này cho phép người dùng bật/tắt từ xa, giảm lo ngại về cháy nổ và lãng phí điện năng, đồng thời cung cấp thông tin về lượng điện tiêu thụ của từng thiết bị.
Các công tắc thông minh cho phép bạn điều khiển bóng đèn qua điện thoại, giúp bật/tắt dễ dàng và theo dõi mức điện năng tiêu thụ.
Tiết kiệm và sống xanh đang trở thành xu hướng chính trong lĩnh vực Smart home những năm gần đây Việc tiết kiệm không chỉ liên quan đến chi phí lắp đặt mà còn ảnh hưởng đến mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày của gia đình bạn Trước đây, việc kiểm soát mức độ sử dụng điện là một thách thức, nhưng giờ đây, các ổ cắm và công tắc thông minh đã giải quyết vấn đề này Những thiết bị này cho phép bạn bật/tắt thiết bị từ xa, giúp giảm thiểu lo ngại về cháy nổ và lãng phí điện năng Hơn nữa, chúng còn cung cấp thông tin về lượng điện tiêu thụ của từng thiết bị, góp phần nâng cao ý thức tiết kiệm năng lượng.
Công tắc thông minh cho phép bạn điều khiển bóng đèn từ xa qua điện thoại, giúp bật/tắt dễ dàng và theo dõi mức điện tiêu thụ Bóng đèn Hue, với thiết lập đơn giản qua ứng dụng, mang lại sự tiện lợi trong lắp đặt và sử dụng, không yêu cầu kỹ năng kỹ thuật cao Được thiết kế cho nhu cầu dân dụng, bóng đèn thông minh cung cấp nhiều chức năng đa dạng hơn so với công tắc truyền thống, đồng thời hỗ trợ điều khiển bằng giọng nói trong hệ thống nhà thông minh.
Giống như các trợ lý ảo trên thiết bị di động của Apple và Samsung, các nhà phát triển đang hướng tới việc tích hợp một trợ lý ảo cho từng ngôi nhà thông minh.
28 trợ lý ảo sẽ được tích hợp chức năng phát ra tiếng nói, giúp người dùng cảm thấy thoải mái hơn khi tương tác với thiết bị, thay vì phải giao tiếp với những vật vô tri.
Google Assistant là một trong những trợ lý ảo phổ biến nhất tại Việt Nam, đặc biệt đối với những người đã trải nghiệm thiết bị nhà thông minh Đây là công cụ mạnh mẽ giúp ngôi nhà trở nên thông minh và tự động hóa, cho phép người dùng điều khiển mọi thứ chỉ bằng giọng nói mà không cần tác động vật lý Ngoài Google Assistant, người dùng cũng có thể lựa chọn Siri và Alexa Sự phổ biến của Google Assistant đến từ khả năng tích hợp trên nhiều thiết bị như điện thoại di động, loa, camera và bộ phát Wifi, mở rộng khả năng cho các thiết bị nhà thông minh.
Trong thời đại Smart home, không chỉ có ổ cắm hay đèn chiếu sáng mà các thiết bị thông minh đang ngày càng phong phú, bao gồm tủ lạnh thông minh, robot hút bụi, TV thông minh, lò nướng và máy lọc không khí Tại triển lãm công nghệ CES, nhiều sản phẩm chăm sóc gia đình đã được giới thiệu, từ công nghệ chăm sóc da của L’Oreal và Olay đến gương trang điểm thông minh, giúp bạn theo dõi sức khỏe làn da và thử nghiệm trang điểm trước khi thực hiện Ngoài ra, bạn có thể dễ dàng hỏi Amazon Alexa hoặc Google Assistant để nhận được những lời khuyên và hướng dẫn bổ ích.
Cơ hội và thách thức của của thị trường Smart home ở Việt Nam
Công nghệ 4.0 và mạng 5G đang mở ra cơ hội lớn cho việc phát triển hệ thống nhà thông minh Sự gia tăng khả năng chia sẻ dữ liệu giữa các thiết bị thông minh sẽ giúp chúng kết nối hiệu quả hơn với các ứng dụng khác, từ đó nâng cao trải nghiệm sống và tối ưu hóa quy trình tự động hóa trong gia đình.
29 chơi 3D, thực tế tăng cường và thực tế ảo, công nghệ thành phố thông minh và ô tô tự lái,
Các nhà phát triển khu dân cư của các dự án khu đô thị mới trở thành những người tiên phong trong việc lắp đặt nhà thông minh
Vinhome đang nỗ lực cải tiến các căn hộ thành những ngôi nhà thông minh, mang lại tiện ích tối đa cho người sử dụng Công ty dẫn đầu xu hướng tích hợp internet vào thiết bị nhà ở tại Việt Nam, tạo ra những trải nghiệm sống hiện đại và tiện lợi Tuy nhiên, việc này cũng đặt ra không ít thách thức cho các nhà phát triển trong việc đảm bảo tính bảo mật và hiệu quả của các công nghệ mới.
Tiềm lực về công nghệ thông tin tại Việt Nam còn non trẻ, Việt Nam mới bắt đầu tham gia cách mạng công nghiệp 4.0 vào những năm gần đây
Hệ thống Smart home thường có chi phí cao, khiến nó chủ yếu phù hợp với các gia đình có thu nhập cao Ngoài ra, người dùng cần có kiến thức nhất định để sử dụng hiệu quả các thiết bị trong hệ thống này.
Chỉ khoảng 10-12% khách hàng mục tiêu biết đến khái niệm Smart home, trong khi hơn 80% vẫn chưa quan tâm Mặc dù khách hàng đã nghe và hiểu về Smart home, nhưng họ thiếu trải nghiệm thực tế, điều này khiến họ do dự trong việc quyết định sử dụng công nghệ này.
Hiện nay, thị trường Smart home vẫn còn mới mẻ với sự tham gia của một số ít doanh nghiệp Bên cạnh đó, tác động của dịch Covid-19 đã khiến nền kinh tế suy giảm, dẫn đến việc người tiêu dùng ưu tiên cho các nhu cầu thiết yếu trong cuộc sống.
Các sản phẩm từ các nhà cung cấp khác nhau có thể không tương thích với nhau do sự khác biệt về công nghệ, gây khó khăn cho người dùng trong quá trình sử dụng.
