Ứng dụng IoT trong nhà thông minh - Xu hướng phát triển của tương lai

Internet of Things (IoT) đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống hiện đại. Ứng dụng IoT trong nhà thông minh không chỉ mang lại sự tiện nghi mà còn giúp tối ưu hóa năng lượng, tăng cường an ninh và nâng cao chất lượng cuộc sống. Từ điều khiển đèn, nhiệt độ đến giám sát an ninh từ xa,… mọi thứ đều có thể quản lý dễ dàng qua điện thoại. Hãy cùng chúng tôi khám phá cách IoT đang thay đổi cách chúng ta sống và tận hưởng sự tiện ích mà công nghệ này mang lại trong bài viết dưới đây.

1. Giới thiệu về IoT và nhà thông minh

1.1. IoT là gì?

Internet of Things (IoT) là một mạng lưới các thiết bị điện tử kết nối với nhau thông qua Internet, cho phép chúng trao đổi phân tích dữ liệu và thực hiện các chức năng, nhiệm vụ mà không cần sự can thiệp của con người. Các thiết bị này gồm nhiều loại từ điện thoại thông minh, thiết bị điện gia dụng, cảm biến môi trường đến xe cộ và cơ sở hạ tầng thông minh,…

IoT giúp các thiết bị điện tử kết nối với nhau một cách dễ dàng

1.2. Mối liên hệ giữa IoT và nhà thông minh

Nhà thông minh (Smart Home) là hệ thống mà các thiết bị điện thông minh được kết nối với nhau qua mạng và có thể được điều khiển từ xa thông qua các ứng dụng trên điện thoại thông minh, máy tính bảng, thông qua giọng nói hoặc các thiết bị điều khiển khác. Nhà thông minh sử dụng công nghệ IoT để kết nối các thiết bị, cho phép chúng tương tác và hoạt động một cách tự động hoặc theo lịch trình đã được cài đặt trước. Nhờ vậy mang lại nhiều lợi ích cũng như sự an toàn, tiện nghi cho người sử dụng, giúp tiết kiệm thời gian, công sức và tiết kiệm chi phí điện năng, bảo vệ môi trường tốt hơn.

Thông qua IoT các thiết bị nhà thông minh được điều khiển thông qua Smartphone, giọng nói… 

2. Các ứng dụng IoT trong nhà thông minh

Việc áp dụng IoT vào các thiết bị điện gia dụng mang lại nhiều lợi ích vượt trội. Dưới đây là một số ứng dụng IoT trong nhà thông minh:

2.1. Ứng dụng trong chiếu sáng thông minh

• Đèn thông minh: Cho phép người dùng điều khiển từ xa qua ứng dụng trên điện thoại di động hoặc giọng nói. Bạn có thể hẹn giờ bật/tắt đèn, điều chỉnh màu sắc và cường độ ánh sáng phù hợp với tâm trạng hay hoạt động cụ thể. Một số mẫu đèn còn có khả năng đồng bộ với nhạc hoặc video để tạo ra không gian sống động.
• Công tắc thông minh: Thiết bị này không chỉ cho phép bật/tắt đèn từ xa mà còn có thể được lập trình theo các ngữ cảnh khác nhau như: tự động bật đèn khi trời tối hoặc tắt đèn khi không có ai trong phòng. Điều này giúp tiết kiệm điện và tăng cường tiện ích sử dụng.
• Cảm biến ánh sáng: Có khả năng tự động điều chỉnh độ sáng của đèn dựa trên ánh sáng tự nhiên trong phòng. Khi trời tối, đèn sẽ tự động sáng lên và khi có đủ ánh sáng tự nhiên, đèn sẽ giảm cường độ hoặc tắt hẳn.

2.2. Ứng dụng trong an ninh và an toàn

Cảm biến chuyển động bật đèn theo từng bước chân

• Camera an ninh: Giám sát từ xa, phát hiện chuyển động, nhận diện khuôn mặt, cảnh báo đột nhập,… Có thể giám sát từ xa qua điện thoại, phát hiện chuyển động và gửi cảnh báo ngay lập tức đến điện thoại của bạn khi có sự kiện bất thường. Ngoài ra camera còn có khả năng nhận diện khuôn mặt, giúp phân biệt giữa các thành viên trong gia đình với người lạ.
• Khóa cửa thông minh: Cho phép bạn mở khóa từ xa, kiểm soát ra vào và lưu trữ lịch sử ra vào của từng người. Bạn có thể cấp quyền truy cập tạm thời cho khách hoặc người giao hàng mà không cần phải có mặt tại nhà.
• Cảm biến cửa, chuyển động, khói, gas: Các cảm biến này cảnh báo ngay lập tức khi phát hiện có sự cố như cửa bị mở bất thường, chuyển động lạ, khói hoặc rò rỉ gas. Điều này giúp bảo vệ ngôi nhà khỏi các nguy cơ cháy nổ và đột nhập.
• Hệ thống báo động: Hệ thống sẽ tự động kích hoạt khi có sự cố, phát ra âm thanh lớn để cảnh báo và gửi thông báo đến điện thoại của bạn. Một số hệ thống còn kết nối với dịch vụ an ninh chuyên nghiệp để có phản ứng kịp thời.

2.3. Ứng dụng trong việc điều khiển nhiệt độ và năng lượng

• Điều hòa nhiệt độ thông minh: Có thể điều khiển từ xa, hẹn giờ và tự động điều chỉnh nhiệt độ dựa trên thời tiết và thói quen sử dụng của người dùng, giúp tiết kiệm năng lượng, bảo vệ sức khỏe và mang lại sự thoải mái tối đa.
• Hệ thống sưởi thông minh: Cho phép điều khiển nhiệt độ từ xa và điều chỉnh nhiệt độ theo lịch trình cài đặt hoặc theo điều kiện thời tiết, giúp duy trì nhiệt độ lý tưởng trong ngôi nhà.
• Ổ cắm thông minh: Giúp giám sát và điều khiển điện năng tiêu thụ của các thiết bị điện trong ngôi nhà. Bạn có thể bật/tắt các thiết bị từ xa, cài đặt lịch hoạt động và theo dõi mức tiêu thụ điện năng để quản lý chi phí hiệu quả hơn.
• Hệ thống năng lượng mặt trời: Giúp giám sát và tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng mặt trời, giúp giảm chi phí điện và bảo vệ môi trường. Các thiết bị thông minh có thể theo dõi lượng điện sản xuất và tiêu thụ, đồng thời điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất.

2.4. Ứng dụng trong giải trí và tiện ích

Ngữ cảnh “Chào buổi sáng” với rèm cửa mở toang

• Loa thông minh: Có khả năng điều khiển bằng giọng nói, phát nhạc, cung cấp thông tin về thời tiết, tin tức,… Một số loa còn tích hợp trợ lý ảo, giúp bạn thực hiện các tác vụ hàng ngày một cách dễ dàng hơn.
• Tivi thông minh: Không chỉ cho phép truy cập Internet để xem phim, chơi game mà còn có thể kết nối với các thiết bị khác trong nhà để tạo ra một hệ sinh thái giải trí đồng bộ. Bạn có thể điều khiển tivi bằng giọng nói hoặc ứng dụng trên điện thoại.
• Rèm cửa thông minh: Tự động đóng/mở rèm theo ánh sáng, thời gian hoặc các kịch bản đã được lập sẵn. Bạn có thể lập trình để rèm mở vào buổi sáng và đóng lại vào buổi tối, giúp tiết kiệm năng lượng và bảo vệ sự riêng tư.

2.5. Ứng dụng trong việc chăm sóc sức khỏe

• Thiết bị theo dõi sức khỏe: Các thiết bị này giúp theo dõi nhịp tim, huyết áp, giấc ngủ và các chỉ số sức khỏe khác. Dữ liệu được ghi lại và phân tích để cung cấp thông tin chi tiết về tình trạng sức khỏe của bạn, giúp bạn chủ động chăm sóc sức khỏe tốt hơn.
• Robot chăm sóc sức khỏe: Robot hỗ trợ người già và người bệnh trong các công việc hàng ngày như nhắc nhở uống thuốc, đo các chỉ số sức khỏe và thông báo cho người thân hoặc bác sĩ khi cần thiết.

2.6. Các ứng dụng khác

Hệ thống tưới cây hẹn giờ thông minh

• Tưới cây tự động: Hệ thống này có thể tự động điều chỉnh lượng nước tưới dựa trên độ ẩm của đất, không khí và thời tiết, giúp cây cối phát triển tốt mà không cần sự can thiệp thủ công thường xuyên.
• Hệ thống lọc nước thông minh: Giúp giám sát chất lượng nước và tự động lọc khi cần thiết, đảm bảo nước uống luôn sạch và an toàn.
• Robot hút bụi: Tự động làm sạch nhà, tiết kiệm thời gian và công sức cho người dùng. Một số mẫu còn có khả năng lập bản đồ và điều hướng chính xác trong không gian nhà.

3. Xu hướng hiện tại và tương lai của IoT trong nhà thông minh

Trong những năm gần đây, sự phát triển nhanh chóng của các công nghệ như trí tuệ nhân tạo (AI), học máy (machine learning) và mạng lưới IoT đang định hình lại cách chúng ta tương tác với ngôi nhà của mình. Dưới đây là các xu hướng mới nhất đang dẫn đầu trong lĩnh vực nhà thông minh:

3.1. Các xu hướng mới nhất

Trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (machine learning): AI và Machine Learning đang ngày càng được tích hợp vào các hệ thống nhà thông minh, mang lại khả năng tự động hóa và cá nhân hóa cao hơn.  Các trợ lý ảo như Amazon Alexa, Google Assistant và Apple Siri không chỉ giúp điều khiển thiết bị bằng giọng nói mà còn học hỏi từ hành vi người dùng để cải thiện trải nghiệm sử dụng.

Số tiền danh cho nghiên cứu IoT năm 2023 tăng 90 triệu đô so với 2022

Theo Statista, tính đến năm 2023, 805 tỷ đô la Mỹ đã được chi cho IoT trên toàn thế giới. Mặc dù tăng so với năm 2022 nhưng mức chi tiêu năm 2023 tăng ít hơn dự báo ban đầu do đại dịch vi-rút corona toàn cầu.

• Công nghệ 5G và mạng lưới IoT: Sự ra đời của 5G đã thúc đẩy mạnh mẽ sự phát triển của các thiết bị IoT trong nhà thông minh. 5G mang lại tốc độ truyền tải nhanh hơn, độ trễ thấp hơn và khả năng kết nối nhiều thiết bị hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho việc triển khai các hệ thống nhà thông minh phức tạp. Việc áp dụng 5G dự kiến ​​sẽ đi kèm với việc sử dụng dữ liệu gia tăng trên toàn cầu, với dự báo lưu lượng dữ liệu di động dự kiến ​​đạt gần 330 exabyte mỗi tháng vào năm 2028, gấp hơn ba lần khối lượng tiêu thụ vào năm 2022.
• Thiết bị đeo và cảm biến sinh trắc học: Các thiết bị này  đang trở nên phổ biến hơn trong nhà thông minh, giúp theo dõi và cải thiện sức khỏe và an ninh. Ví dụ, các thiết bị như camera an ninh có thể sử dụng nhận diện khuôn mặt để xác định và cảnh báo khi có người lạ.
• Tiêu chuẩn Matter (chuẩn kết nối mới cho các thiết bị nhà thông minh): Tiêu chuẩn Matter đang được triển khai để đảm bảo các thiết bị nhà thông minh từ nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể hoạt động cùng nhau một cách mượt mà. Matter hứa hẹn sẽ giải quyết các vấn đề về tính tương thích và tạo ra một hệ sinh thái nhà thông minh đồng nhất và tiện lợi hơn.

3.2. Dự đoán về tương lai

• Nhà thông minh cá nhân hóa và tự động hóa cao hơn: Nhà thông minh trong tương lai sẽ ngày càng cá nhân hóa và tự động hóa hơn nhờ vào AI và Machine Learning. Các hệ thống sẽ học hỏi từ thói quen và sở thích của người dùng để tối ưu hóa các hoạt động hàng ngày, từ điều chỉnh nhiệt độ, ánh sáng cho đến bảo mật và giải trí. Ngành tiêu dùng được dự đoán sẽ thống trị về số lượng thiết bị kết nối Internet vạn vật (IoT) vào năm 2030, với 17 tỷ thiết bị được kết nối trên toàn thế giới. Số lượng thiết bị được kết nối này trong ngành tiêu dùng được dự báo sẽ tăng gấp ba lần so với năm 2019. Chỉ số “Smart Homes by Segment” trong thị trường nhà thông minh được dự báo sẽ liên tục tăng từ năm 2023 đến năm 2028 với tổng cộng 424,5 triệu người dùng (+117,69 phần trăm)  Sau năm tăng liên tiếp thứ chín, chỉ số này ước tính sẽ đạt 785,16 triệu người dùng và do đó đạt đỉnh mới vào năm 2028. Đáng chú ý, chỉ số “Smart Homes by Segment” của thị trường nhà thông minh liên tục tăng trong những năm qua. Theo: https://www.statista.com/forecasts/887613/number-of-smart-homes-in-the-smart-home-market-in-the-world
• Tích hợp sâu hơn với các dịch vụ khác (y tế, giáo dục,…): Các thiết bị nhà thông minh sẽ không chỉ giới hạn trong việc quản lý ngôi nhà mà còn tích hợp sâu hơn với các dịch vụ y tế và giáo dục. Ví dụ, các thiết bị đeo thông minh có thể theo dõi sức khỏe và gửi dữ liệu đến bác sĩ, hoặc các thiết bị giáo dục thông minh có thể tạo ra môi trường học tập tương tác cho trẻ em.
• Bảo mật và quyền riêng tư được chú trọng hơn: Với sự gia tăng số lượng thiết bị kết nối, vấn đề bảo mật và quyền riêng tư sẽ trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Các công nghệ mã hóa và bảo mật sẽ được cải tiến để bảo vệ thông tin cá nhân và ngăn chặn các cuộc tấn công mạng.

Tóm lại, ứng dụng IoT trong nhà thông minh như AI, công nghệ 5G và cảm biến sinh trắc học đang không ngừng phát triển, mang lại nhiều tiện ích và cải thiện chất lượng cuộc sống. Khi lựa chọn sử dụng các giải pháp IoT, người dùng nên xem xét kỹ các yếu tố như tính bảo mật, khả năng tương thích và tính năng tự động hóa của thiết bị. Việc cập nhật kiến thức về các công nghệ mới nhất sẽ giúp bạn tận dụng tối đa tiềm năng của nhà thông minh và tạo ra môi trường sống hiện đại, tiện nghi hơn.