Lịch sử, các thế hệ nhà thông minh và ứng dụng nhà thông minh KNX vào thực tế

Sơ đồ nguyên lý hệ X10 3 pha tại Mỹ

Kỷ nguyên của Nhà Tự động

Vào thập niên 198x, khi công nghệ máy tính bùng nổ, Hiệp hội các Nhà Xây dựng Mỹ đã đưa ra khái niệm về Smarthouse vào năm 1984. Nhiều bộ phim khoa học viễn tưởng thời kỳ này đã mô tả một ngôi nhà có "trí tuệ robot - robot minds” để giúp chủ nhà nấu ăn, kiểm soát môi trường, sức khoẻ, làm vườn, dự báo thời tiết.....

Bước vào đầu thập niên 199x, khi internet và điện thoại di động bùng nổ, Merten, Jung, Berker, Gira và Siemens, 5 nhà sản xuất thiết bị điện lớn nhất châu Âu liên minh và tạo ra Instabus, hệ thống điều khiển điện thông minh đầu tiên trên thế giới theo mô hình phân tán, có nghĩa là không có trung tâm điều khiển, giảm thiểu rủi ro do trung tâm này gây lên.

Năm 1999, Microsoft lần đầu tiên đưa ra tầm nhìn của họ về hệ thống nhà thông minh với Pocket PClà phương tiện điều khiển từ khoá cửa thông minh, đèn chiếu sáng, điều khiển khí hậu và camera an ninh, thậm chí cả kiểm soát cả mã vạch để mua hàng online. Cho tới nay, những gì họ dự đoán đều biến thành hiện thực, đáng tiếc là họ lại tham gia rất hạn chế vào tiến trình này.



Ước tính có khoảng 45 triệu công trình ở Mỹ và 30 triệu công trình tại châu Âu đã được lắp đặt hệ thống Nhà thông minh, tính đến 2018. Trong khi tại Mỹ, các tiêu chuẩn Nhà thông minh "trăm hoa đua nở"thì ở châu Âu, tiêu chuẩn KNX chiếm lĩnh tới 90% thị phần Nhà thông minh và ảnh hưởng rất lớn đến châu Á - tương lai phát triển của Địa cầu.

Các thế hệ nhà thông minh
Nhà Thông minh, đã, đang và sẽ trải qua các bước phát triển như sau :

1. Thế hệ thứ nhất: kết nối thông minh các ứng dụng trong nhà để chủ nhân điều khiển bằng cách ra mệnh lệnh, nút bấm hay giọng nói, cử chỉ.
2. Thế hệ thứ hai: trí tuệ nhân tạo AI sẽ tự nhận biết được các chủ nhân của căn nhà và điều khiển hệ thống theo như chu trình mong muốn. Chủ nhân vẫn có thể can thiệp vào quá trình này nếu muốn. AI sẽ trở thành trợ lý ảo thực thụ.
3. Thế hệ thứ ba: ngoài trợ lý ảo, chủ nhân sẽ có trợ lý thật sự, về mặt vật lý, đó là robot để thực hiện các công việc mà trợ lý ảo không thể làm được, ví dụ : bỏ gạo vào nấu cơm, lấy trứng để rán...

Sơ đồ nguyên lý KNX cho một ngôi nhà

Các ứng dụng và công nghệ hiện nay

Tương lai của KNX smartcity

• Điều khiển hệ thống sưởi, quạt thông gió và điều hoà: điều khiển toàn bộ hệ thống điều hoà thông gió tự động theo các điều kiện môi trường như : độ ẩm, nhiệt độ, CO2, mùi…Theo dõi tình trạng thiết bị theo thời gian thực với giao diện thân thiện, dễ dùng.
• Điều khiển chiếu sáng: kết nối giữa các thông số đầu vào và ra của hệ thống chiếu sáng và tự động điều khiển thông qua một thiết bị hay phần mềm trung tâm.
• Tự động nhận biết sự có mặt của người sử dụng: sử dụng các cảm biến hiện đại để phát hiện ra sự có mặt của người sử dụng rồi tự động khởi động các chu trình tự động hoá đã được cài đặt sẵn. Hiện nay, các cảm biến Steinel đã được hiện đại hoá tới mức nhận biết chính xác sự có mặt hay vắng mặt của người!
• Kết nối với lưới cấp điện thông minh và điện kế, để các thiết bị điện hoạt động, ví dụ, cho máy giặt và tủ lạnh chạy bằng điện năng lượng mặt trời vào ban ngày.
• Hệ thống an ninh tích hợp với hệ thống nhà thông minh để giám sát camera, cảnh báo đột nhập từ xa hay tự động khoá các cửa ra vào và cửa sổ xung yếu khi có báo động.
• Kiểm soát việc rò rỉ nước, khí gas, khói và khí CO.
• Hệ thống định vị người trong nhà.
• Trợ giúp người già hoặc người khuyết tật.
• Chăm sóc trẻ em hoặc thú cưng, ví dụ: giám sát đường đi của trẻ em hay thú nuôi và kiểm soát các khu vực nơi thú nuôi được vào nhà.
• Kiểm soát chất lượng không khí trong nhà, của đô thị hay đất nước.
• Nhà bếp thông minh với các ứng dụng kết nối nấu ăn : sử dụng Google Home, Alexa hoặc trợ lý giọng nói, smartphone app để điều khiển máy pha cafe, lò nướng, tủ lạnh, nồi cơm điện. Ví dụ : https://instantpot.com/portfolio-item/instant-pot-smart-wifi/