Ứng dụng Nhà thông minh SmartHome trong nội thất, kiến trúc hiện đại

Kiến trúc sư nổi tiếng Le Corbusier từng nói “Nhà là cái máy để ở”. Câu nói đó ngày càng ứng nghiệm chính xác trong cuộc sống đương đại. Với kiến trúc hiện đại, trong các không gian nội thất tiện nghi, để điều khiển “cái máy ở” đang ngày càng trở nên phức tạp không thể thiếu các hệ thống tự động hóa, thiếu công nghệ phần mềm. Nhà thông minh chính là câu trả lời.

Đặc điểm chung của các hệ thống nhà thông minh
Về cơ bản, hệ thống nhà thông minh cho phép điều khiển các thiết bị trong nhà như thiết bị chiếu sáng, điều hòa, chống trộm… một cách tự động và tập trung, nhằm tạo ra sự tiện nghi, thoải mái, tiết kiệm năng lượng và an ninh.

Nhà thông minh bắt nguồn từ hệ thống tự động hóa tòa nhà, được biến đổi để áp dụng vào quy mô nhỏ hơn của một ngôi nhà hoặc một căn hộ. Ngày nay, với sự phát triển của công nghệ, các hệ thống nhà thông minh còn cho phép kết nối đến các thiết bị như smartphone hay tablet để tăng tính tiện dụng.

Các thiết bị sử dụng trong hệ thống nhà thông minh gồm có: các cảm biến đo đạc (nhiệt độ, ánh sáng, độ ẩm, cảm biến chuyển động…), các bộ điều khiển như máy tính hoặc các thiết bị điều khiển chuyên biệt, và các thiết bị chấp hành như công tắc, động cơ, van có điều khiển.

Việc kết nối giữa các thiết bị có thể qua dây dẫn hoặc sóng radio. Đối với hệ thống nhà tự động hóa truyền thống, các thiết bị thường được nối dây đến một tủ trung tâm chứa các bộ điều khiển.

Một hệ thống tủ trung tâm trong hệ thống nhà thông minh cũ, trong đó các dây dữ liệu và dây cấp nguồn được đưa về một tủ chứa thiết bị điều khiển

Ngày nay, có nhiều giao thức truyền dữ liệu được sử dụng cho hệ thống nhà thông minh, trong đó có sóng radio hoặc sử dụng chính đường dây điện có sẵn trong nhà. Các hệ thống này giúp giảm thiểu việc đi dây và cho phép các thiết bị điều khiển được đặt phân tán trong nhà mà không phải sử dụng các tủ trung tâm phức tạp.

Các giao thức sử dụng cho hệ thống nhà thông minh hiện đại chủ yếu được phát triển dựa trên truyền thông đường điện (giao thức UPB) hoặc truyền thông sử dụng sóng radio (C-Bus, ZigBee, Z-wave, ANTfarm) hoặc có thể kết hợp cả 2 loại đường truyền (Insteon, KNX, X10).

Một điểm hạn chế là đa số các giải pháp chỉ cho phép quản lý và điều khiển các thiết bị trong nhà thông qua một giao diện tập trung, lựa chọn một số kịch bản cho sẵn, việc cho phép thiết bị hoạt động theo các kịch bản mềm dẻo còn hạn chế.

Nhà thông minh thế hệ mới
Gần đây Tập đoàn công nghệ Bkav đã ra mắt hệ thống nhà thông minh thế hệ mới nhất trên thế giới, kết nối tất cả các thiết bị trong ngôi nhà thành một hệ thống mạng và điều khiển theo các kịch bản thông minh. Hệ thống được xây dựng dựa trên các thiết bị có khả năng kết nối với nhau sử dụng sóng radio theo chuẩn ZigBee để truyền thông. Nhà thông minh Bkav SmartHome cho phép bạn dễ dàng kiểm soát ngôi nhà thông qua một giao diện trực quan 3D trên smartphone hay tablet, ở đó các thiết bị được mô phỏng giống như đang sử dụng thực tế. Hệ thống cũng cho phép cấu hình mềm dẻo các kịch bản hoạt động khác nhau của các thiết bị để phù hợp với từng nhu cầu sử dụng khác nhau.

Mô hình kết nối các thiết bị hệ thống Nhà thông minh Bkav SmartHome. Các thiết bị kết nối với một trung tâm điều khiển cho phép người dùng truy cập qua WiFi hoặc Internet.

Truyền thông không dây, công suất thấp, không ảnh hưởng đến sức khỏe và không cần phải đi dây
Nhà thông minh của Bkav sử dụng sóng radio ở tần số 2.4Ghz công suất thấp để giao tiếp giữa các thiết bị trong hệ thống. Khi triển khai người dùng không phải thực hiện việc đi dây truyền thông như các hệ thống cổ điển chạy trên bus.

Thiết bị được thiết kế để lắp đặt phù hợp với hệ thống điện sẵn có trong ngôi nhà
Các thiết bị cảm biến, điều khiển mạng được thiết kế để lắp đặt thông thường chỉ cần cấp nguồn điện 220VAC. Các thiết bị điều khiển khác như công tắc cảm ứng, bảng điều khiển cảm ứng có thể được nối với các thiết bị tải trong nhà giống các công tắc thông thường, do đó có thể lắp đặt thay thế cho các công tắc bình thường mà không phải thay đổi hạ tầng điện của ngôi nhà.

Hệ thống điện giống thiết kế hệ thống điện thông thường
Các thiết bị được tính toán thiết kế để phù hợp lắp đặt thay thế cho các công tắc, ổ cắm hiện có trong ngôi nhà, do đó sơ đồ thiết kế điện của Nhà thông minh SmartHome hoàn toàn giống với thiết kế hệ thống điện của ngôi nhà thông thường. Việc thiết kế thi công nhờ đó không gặp phải trở ngại về vấn đề kỹ thuật và có thể dễ dàng thực hiện.

Thiết bị được thiết kế sang trọng, phù hợp với nội thất
Các thiết bị trong hệ thống Nhà thông minh SmartHome có kiểu dáng sang trọng, sử dụng các vật liệu cao cấp để phù hợp với nội thất và làm tăng sự sang trọng của ngôi nhà.

Các thiết bị bật tắt đều được thiết kế sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung cho phép nâng cao tuổi thọ do không có các cơ cấu chuyển động cơ khí. Các mặt công tắc cảm ứng được sản xuất bằng khung nhôm phay nguyên khối trên hệ thống máy CNC chính xác, xử lý nhám và có thể được mạ vàng tùy theo yêu cầu của khách hàng. Kính trên bề mặt sản phẩm là kính Gorilla của hãng Cornings, chuyên sử dụng làm bề mặt cho các sản phẩm điện thoại cao cấp. Độ cứng trong thang Vickers từ 622 đến 701 cho phép kính chống xước tốt và được phủ lớp chống bám vân tay để tăng tính thẩm mỹ bề mặt cho sản phẩm. Các linh kiện sử dụng trong các sản phẩm đều được đảm bảo tiêu chuẩn RoHS, không chứa các chất độc hại đối với môi trường.

Thiết bị điều khiển 6 kênh, cho phép điều khiển 6 kênh công suất (4 kênh đóng mở, 2 kênh dimmer), thiết kế sử dụng công nghệ cảm ứng điện dung, mặt kính chống xước Gorilla Glass, vỏ nhôm nguyên khối

Triển khai kịch bản mềm dẻo
Các kịch bản có thể thay đổi mềm dẻo tùy theo nhu cầu của người sử dụng, cho phép chủ nhân có thể tạo các kịch bản phù hợp với sở thích cá tính riêng. Các kịch bản này có thể thay đổi linh động để tăng các công năng sử dụng và tiện nghi cho ngôi nhà.

Tiết kiệm năng lượng
Các thiết bị được thiết kế với công suất tiêu thụ thấp (thông thường mỗi thiết bị chỉ tiêu thụ 0,1 – 0,5W để giảm điện năng tiêu thụ cho hệ thống. Ngoài ra, với kịch bản được cài đặt mềm dẻo, người sử dụng vừa có thể đảm bảo tính tiện nghi vừa tiết kiệm năng lượng nhờ các hệ thống trong nhà như chiếu sáng, rèm, điều hòa nhiệt độ… có thể được bật/tắt một cách hợp lý.

Kết luận
Lần đầu tiên công nghệ Nhà thông minh “Made in Vietnam” có thể cạnh tranh với các thương hiệu quốc tế thông qua lợi thế về nghiên cứu phần mềm chứ không phải xuất phát từ tự động hóa như những tên tuổi lớn của thế giới như Siemens, Legrand… Bkav SmartHome chắc chắn sẽ có thêm những cải tiến hướng tới thị trường toàn cầu nhưng không bỏ qua thị trường trong nước với các điều kiện đặc thù. Trong tương lai gần, không gian kiến trúc nội thất Việt sẽ được điều khiển thông minh, tiết kiệm hơn chính bởi các sản phẩm công nghệ Việt.

Bùi Thanh Hương
Tạp chí Kiến Trúc, Hội KTS Việt Nam