Nhà thông minh 101

Được xuất bản lại bởi Plato

Người theo dõi: 0

Nhà thông minh 101 — Minh họa: © IoT cho tất cả

Công việc hàng ngày có thể dễ dàng hơn cho mọi người không? Câu trả lời ngắn gọn là có, họ có thể. Trên thực tế, chúng đang trở nên dễ dàng hơn mỗi năm.

Công nghệ nhà thông minh lần đầu tiên được triển khai vào đầu năm 1975. Kể từ đó, nó đã trở thành một công cụ phổ biến trong hàng triệu ngôi nhà trên toàn cầu. Ví dụ, ở Mỹ, Phần trăm hộ gia đình 48.4 sẽ được tự động hóa vào năm 2025. Nó có thể thay đổi cuộc sống của chúng ta như thế nào và chúng ta nên mong đợi những xu hướng nào?

Hôm nay, chúng ta sẽ tìm ra điều đó.

Nhà thông minh: Xu hướng và Thống kê

Chính xác thì chúng ta muốn nói gì về “một ngôi nhà thông minh”? Dưới chiếc ô nhà thông minh, có các tiện ích được kết nối với nhau (IOT) và các dịch vụ liên quan được sử dụng cho tự động hóa gia đình.

Dưới đây là một số thống kê chứng minh sự phát triển của ngành và những gì đang chờ đợi phía trước (Statista):

Năm 2022, doanh thu thị trường dự kiến sẽ đạt 115,7 tỷ USD.
Thị trường ngách sẽ phát triển đều đặn ở mức CAGR 13.3 phần trăm từ năm 2022 đến năm 2026. Nó sẽ dẫn đến khối lượng thị trường là 207,809 tỷ USD trong bốn năm.
Sự tăng trưởng thị trường như vậy gây ra sự mở rộng thâm nhập hộ gia đình. Vào năm 2022, tỷ lệ thâm nhập của nhà thông minh sẽ vào khoảng 14% và có thể đạt 25% vào cuối năm 2026.
Ở cấp độ toàn cầu, thị trường Mỹ có tiềm năng lớn nhất cho thị trường ngách, với quy mô thị trường là 33,659 triệu USD.

Bí mật cho sự phổ biến của Nhà thông minh là gì?

IoT không chỉ là một xu hướng lạ mắt. Một số yếu tố tác động như nhau đến sự phổ biến ngày càng tăng của các thiết bị gia dụng thông minh. Đây là những cái chính.

Sự phát triển công nghệ nhanh chóng. Tiềm năng phần cứng và phần mềm đang phát triển hàng năm. Những tiến bộ hiện tại khác với những tiến bộ mà chúng ta đã biết trước đây, điều này chắc chắn ảnh hưởng đến kỳ vọng của khách hàng và sự chuyển đổi của thị trường.
Cơ hội điện toán đám mây mới nổi. Cơ sở hạ tầng đám mây, cần thiết cho các giải pháp IoT, dễ tiếp cận hơn bao giờ hết. Các nhà cung cấp nhà thông minh có thể hưởng lợi từ các tùy chọn dịch vụ linh hoạt được cung cấp bởi các nền tảng đám mây phổ biến, chẳng hạn như AWS, Microsoft Azure, Google Cloud, v.v.
Tiêu chuẩn môi trường bắt buộc Một số nước phát triển đưa giải pháp nhà thông minh vào các biện pháp bảo vệ môi trường, ví dụ như Vương quốc Anh (đồng hồ thông minh). Nó trở thành một phần thiết yếu của chương trình quốc gia.

Các loại ứng dụng nhà thông minh

Thị trường các sản phẩm nhà thông minh rất đa dạng và chạm đến nhiều khía cạnh trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Đây là những loại chính:

Quản lý năng lượng: quạt, máy bơm, giảm chấn, v.v.
HVAC/R (sưởi ấm, thông gió, điều hòa không khí và làm lạnh): nồi hơi, máy điều hòa không khí các loại, máy điều nhiệt, v.v.
Chiếu sáng: công tắc không dây
An ninh: ổ khóa, camera quan sát, chuông cửa, v.v.
Thiết bị gia dụng và đồ nội thất: máy hút bụi, máy pha cà phê, đồng hồ, thiết bị nhà để xe, v.v.
Rô-bốt và trợ lý ảo: Astro của Amazon, Vector 2.0, AIBO của Sony và những người khác
Sức khỏe và phúc lợi: gương và máy theo dõi thể dục, cân, thiết bị theo dõi nhịp tim, ống hít được kết nối, kính áp tròng, v.v.

Hầu hết các thiết bị này được kết nối với các ứng dụng dành cho thiết bị di động để làm cho chúng trở nên tiện dụng nhất có thể và cung cấp khả năng kiểm soát và giám sát liên tục. Tùy thuộc vào mục tiêu và độ phức tạp, các ứng dụng IoT có thể quản lý một hoặc một số thiết bị được kết nối với nhau:

Một ứng dụng cho một thiết bị. Đây là một lựa chọn tốt nếu bạn chỉ sản xuất một sản phẩm (ví dụ: trợ lý ảo) và sẽ không mở rộng phạm vi phân loại.
Một ứng dụng cho một số thiết bị được phát triển bởi một thương hiệu. Tạo một ứng dụng cho nhiều loại thiết bị sẽ cải thiện sự hài lòng của khách hàng và giảm chi phí phát triển/nâng cao của bạn (thay vì nhiều ứng dụng, bạn phải tối ưu hóa một ứng dụng).
Một giải pháp cho các thiết bị đa danh mục được phát triển bởi nhiều thương hiệu. Đây là những nền tảng phức hợp để điều khiển và tự động hóa tất cả các thiết bị trong nhà.

Các yếu tố chính của giải pháp nhà thông minh là gì?

Bất kỳ hệ thống nhà thông minh nào cũng chứa ba yếu tố để vận hành trơn tru: trung tâm, cảm biến và bộ truyền động. Hãy xem xét chúng chi tiết hơn.

1. Một trung tâm hoặc Ứng dụng dành cho thiết bị di động

Đây là trung tâm điều khiển giám sát các thiết bị thông minh có sẵn trong nhà và xử lý dữ liệu của chúng. Một trung tâm giống như bộ não của bất kỳ cơ sở hạ tầng nhà thông minh nào. Nó có phần phụ trợ mạnh mẽ (phía máy chủ) để kết nối tất cả các thiết bị và phần giao diện người dùng (phía máy khách) thường ở dạng ứng dụng dành cho thiết bị di động.

Thông qua các trung tâm, người dùng quản lý hệ sinh thái nhà thông minh, theo cách thủ công hoặc bằng cách thiết lập các phản ứng tự động đối với các tình huống khác nhau (ví dụ: điều chỉnh điều hòa không khí theo thời tiết bên ngoài).

Trong những năm gần đây, các ứng dụng dành cho thiết bị di động đang dần thay thế các trung tâm nhà thông minh trên thị trường, mang đến một quy trình làm việc đơn giản và không rườm rà.

2. Cảm biến

Các thiết bị này thu thập thông tin về môi trường: nhiệt độ, chuyển động, độ ẩm và các thông tin khác để chuyển trực tiếp đến trung tâm. Các cảm biến giống như tai mắt của hệ sinh thái IoT.

Sau khi nhận dữ liệu từ các cảm biến, các trung tâm sẽ phản ứng tương ứng. Họ gửi thông báo cho người dùng hoặc tự động phản hồi với các điều kiện thay đổi.

3. Bộ truyền động

Thuật ngữ này đề cập đến vô số thiết bị IoT có sẵn trên thị trường, chẳng hạn như đồng hồ thông minh, TV, bộ điều nhiệt, tủ lạnh, v.v. Bộ truyền động nhận lệnh từ trung tâm và thay đổi trạng thái hoặc thông số của chúng.

Các yếu tố nhà thông minh kết nối như thế nào

Bất kỳ cơ sở hạ tầng IoT nào cũng cần một phương thức kết nối để liên lạc liền mạch giữa một trung tâm, cảm biến và bộ truyền động. Có bốn loại kết nối để lựa chọn:

Wifii được coi là giao thức truyền thông phổ biến nhất cho các thiết bị IoT. Đồng thời, nó đòi hỏi nhiều năng lượng nhất, vì vậy các thiết bị phải được sạc thường xuyên.
Bluetooth ít phổ biến hơn Wi-Fi, nhưng đồng thời, các thiết bị Bluetooth rẻ hơn và tiêu thụ ít năng lượng hơn. Nhược điểm lớn nhất của chúng là khả năng kết nối thấp. Tất cả các yếu tố IoT phải được đặt gần nhau hơn và người dùng không thể điều khiển hệ thống IoT của họ bên ngoài ngôi nhà.
Z-Wave là mạng lưới công suất thấp* cung cấp khả năng kết nối cao, cho phép thêm bất kỳ số lượng thiết bị nào vào mạng. Đồng thời, tín hiệu Z-Wave đạt tối đa 100 mét nên người dùng không thể điều khiển ngôi nhà của mình từ xa.
Zigbee là một mạng lưới công suất thấp giá cả phải chăng khác để kết nối các thiết bị nhà thông minh. Zigbee cung cấp khả năng truyền dữ liệu an toàn bằng cách sử dụng các khóa mật mã 128-bit và điều khiển các thiết bị trong phạm vi 10-100m trong nhà. Liên minh Zigbee hiện bao gồm hơn 600 công ty (như Siemens, Philips, Bosch và các công ty khác), nghĩa là có hàng nghìn thiết bị thân thiện với ZigBee và số lượng của chúng đang tăng lên mỗi năm.

* Mạng lưới là một mạng lưới các thiết bị (nút) được liên kết với nhau để chia sẻ dữ liệu. Mỗi thiết bị có thể truyền tín hiệu bằng cách kết nối với Internet cục bộ.

HomeKit: Nền tảng nhà thông minh của Apple

HomeKit, được công bố lần đầu trong bản cập nhật iOS 8 vào năm 2014, liên kết các tiện ích nhà thông minh và tất cả các loại thiết bị Apple (iPhone, iPad, v.v.) lại với nhau.

Các nhà sản xuất nhà thông minh phải tuân theo các yêu cầu cụ thể để nhận được chứng nhận HomeKit. Đó là một thách thức đặc biệt khi Apple yêu cầu chip bảo mật phần cứng trong mọi thiết bị. Nhưng vào năm 2017, một giải pháp dựa trên phần mềm mới đã giúp mọi thứ trở nên dễ dàng hơn và mở ra cơ hội cho thêm công cụ nhà thông minh trong hệ sinh thái HomeKit.

Ý tưởng đằng sau HomeKit là cho phép người dùng kiểm soát ngôi nhà của họ ở trong Cơ sở hạ tầng của Apple sử dụng ứng dụng Home được cài đặt sẵn. Tất nhiên, không phải tất cả các thiết bị hiện nay đều tương thích với HomeKit, vì vậy người ta phải tải xuống một ứng dụng riêng cho các sản phẩm đó.

Ứng dụng gia đình

Sản phẩm Trang Chủ được phát hành hai năm sau HomeKit, với bản cập nhật iOS 10. Nó cho phép người dùng kiểm soát ngôi nhà của họ và sắp xếp mọi thứ theo nhiều cách khác nhau: thủ công, bằng cách thiết lập các hành động tự động cho các thiết bị cụ thể hoặc bằng cách tạo “cảnh” cho một số thiết bị cùng một lúc. Đặc biệt, tính năng cảnh là một trong những lợi thế lớn nhất của Home.

Ví dụ: cảnh “Chúc ngủ ngon” có thể bao gồm khóa cửa, tắt đèn hoặc bật đèn ngủ nếu phát hiện thấy một số chuyển động. Tất cả đều diễn ra tự động mà không cần sự can thiệp của con người. Tương tự, người dùng có thể tạo cảnh cho buổi sáng, khi họ trở về hoặc rời khỏi nhà, v.v.

Ngoài ra, các thiết bị thông minh có thể được nhóm thành “phòng”. Người dùng đánh dấu thiết bị thuộc phòng nào để quản lý, giám sát vị trí riêng biệt.

Các ví dụ khác về ứng dụng tích hợp HomeKit là:

Nền tảng nhà thông minh cho người dùng Android

Có giải pháp thay thế Home nào cho người dùng Android không? Không chính xác. Nhưng có những lựa chọn nhà thông minh tương tự, có trung tâm và không có trung tâm.

Trang chủ Google

Trang chủ Google là ứng dụng đầu tiên xuất hiện trong bối cảnh tự động hóa gia đình của Android. Nó giúp người dùng quản lý các thiết bị do Google tạo ra (như Nest và Home) cũng như nhiều phụ kiện do các nhà sản xuất khác sản xuất.

Tuy nhiên, không phải thiết bị nào cũng tương thích với Trợ lý được hỗ trợ bởi Google Home.

Tính năng, đặc điểm:

Một góc nhìn về hệ thống nhà thông minh,
Dễ dàng điều chỉnh mọi thiết bị thông minh trong ứng dụng,
Thói quen để tích hợp các hành động lặp đi lặp lại,
phòng để kiểm soát tất cả các thiết bị nằm ở một vị trí cụ thể.

Samsung Smart Những điều

Mặc dù Điều thông minh được tạo bởi Samsung, danh sách các thiết bị được hỗ trợ không chỉ giới hạn ở thương hiệu này, tuy nhiên, nó vẫn ngắn hơn Google Home.

Tính năng, đặc điểm:

Kiểm soát và điều chỉnh riêng biệt từng thiết bị thông minh,
Tự động hóa các tác vụ nhà thông minh điển hình (ví dụ: tắt đèn vào một thời điểm nhất định),
cảnh để tự động hóa các nhóm thiết bị,
Yêu thích để nhanh chóng truy cập các thiết bị và cảnh được sử dụng thường xuyên nhất.

Nhà thông minh Alexa

Nhà thông minh Alexa là một hệ sinh thái ấn tượng được cung cấp bởi Amazon với Thiết bị Echo và trợ lý Alexa Ở trái tim của nó. Echo là loa thông minh xử lý lệnh thoại với sự trợ giúp của Alexa. Áp dụng Echo là tùy chọn, vì khách hàng chỉ có thể sử dụng ứng dụng dành cho thiết bị di động để quản lý nhà của họ.

Tính năng, đặc điểm:

Thói quen cho các hành động lặp đi lặp lại,
Lực lượng Cảnh sát gửi thông báo báo động từ thiết bị Echo,
Hunches cho phép Alexa đề xuất hoặc nhắc nhở người dùng làm điều gì đó (ví dụ: đóng cửa khi người dùng đi vắng),
In tài liệu thông qua lệnh thoại.

Điện thoại di động Hubitat

Ứng dụng này là phần bổ sung cho Nền tảng độ cao Hubitat phức tạp hơn cung cấp các trung tâm nhà thông minh. Nó dành cho những người tìm kiếm các tính năng và bảo mật nâng cao.

Tính năng, đặc điểm:

Nâng cao Biểu đồ để quản lý các thiết bị,
Tổ chức thiết bị theo phòng,
Geofaging để gửi cảnh báo đến hệ thống nếu người dùng ở gần nhà (hoặc không ở nhà) sau khi vào (hoặc ra) một “hàng rào” đã xác định,
Truy cập an toàn vào hệ thống, ngay cả khi không có kết nối Internet.

Ưu điểm chính của Smart Home Hub là gì?

Tại sao người dùng chọn trung tâm nhà thông minh thay vì các giải pháp di động đơn giản hơn? Câu trả lời là ở những lợi thế này.

1. Lớp bảo mật bổ sung

Các trung tâm đóng vai trò là đầu nối cho tất cả các thiết bị nhà thông minh, đồng thời cung cấp khả năng bảo mật nâng cao, đặc biệt có lợi cho không gian văn phòng. Các trung tâm hiện đại thường được trang bị xác thực hai yếu tố để hạn chế quyền truy cập vào hệ thống.

2. Hỗ trợ một số phương thức kết nối

Các trung tâm nhà thông minh, không giống như các ứng dụng dành cho thiết bị di động, hỗ trợ tất cả các phương thức kết nối, bao gồm Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee và Z-Wave.

3. Phạm vi thiết bị được kết nối rộng hơn

Người dùng có thể tạo các cảnh và quy trình phức tạp hơn nếu họ kết nối mọi tiện ích với một hệ thống. Hỗ trợ tất cả các giao thức truyền thông, các trung tâm là công cụ cần thiết để xây dựng hệ sinh thái nhà thông minh phức tạp với các phụ kiện từ nhiều nhà cung cấp.

Kết luận

Những ngôi nhà hiện đại đủ thông minh để giúp bạn quản lý thói quen hàng ngày và giám sát sự an toàn của hộ gia đình bằng điện thoại thông minh của bạn. Những đổi mới sẽ dẫn chúng ta đi bao xa? Sớm thôi, chúng ta sẽ tìm ra nó. Đây là những gì chúng ta biết cho đến nay:

Phân khúc nhà thông minh dự kiến sẽ tăng trưởng đều đặn với tốc độ CAGR 13.3% từ năm 2022 đến năm 2026.
Có ba yếu tố đóng góp chính cho sự phát triển của thị trường ngách: đổi mới công nghệ, khả năng điện toán đám mây mới nổi và các tiêu chuẩn môi trường được cập nhật.
Trong số các danh mục sản phẩm nhà thông minh chính là quản lý năng lượng, HVAC/R, chiếu sáng, an ninh, thiết bị gia dụng & nội thất, rô-bốt & trợ lý ảo, và sức khỏe & hạnh phúc.
Bất kỳ hệ thống nhà thông minh nào cũng bao gồm cảm biến, bộ truyền động và trung tâm (hoặc ứng dụng dành cho thiết bị di động).
Người dùng có thể quản lý ngôi nhà thông minh của mình bằng thiết bị Android hoặc iOS. Người dùng Apple có thể sử dụng ứng dụng mặc định có tên Home để quản lý các thiết bị hỗ trợ HomeKit.
Các trung tâm đặc biệt là một lựa chọn tốt cho hệ sinh thái nhà thông minh phong phú đòi hỏi một số phương thức kết nối.