SmartHome - Từ Rời Rạc Hóa đến Tổng Thể Thông Minh

Từ những thiết bị vốn được tạo ra tự động một cách rời rạc đến kết nối thành một tổng thể thông minh. "Với cái bóng đèn mình vỗ tay một cái thì nó sáng bóng đèn, vỗ hai cái liên tục thì bóng đèn tự tắt, vậy điều đó đủ thông minh chưa?

Cụm từ Smartphone bắt đầu thông dụng trong cuộc sống thì trong thời gian gần đây nổi lên khái niệm nhà thông minh (SmartHome).

Cách đây vài năm, khi nghe về những vấn đề liên quan với những ngôi nhà tự động (thông minh) được đặt ra. Ví dụ:

Vỗ tay để bật và tắt bóng đèn - vậy đã thông minh chưa?

Khá là tranh cãi do cũng tùy vào trải nghiệm mỗi người, nhưng với tôi thì chưa, đó chỉ là điều khiển thông qua âm thanh thay vì công tắc.

Đưa tay lại gần vòi nước tự cung cấp nước, giúp tiết kiệm nước hoặc giữ vệ sinh hơn so với cái vòi nước thông thường.

Đó chỉ là điều khiển bằng cảm biến hồng ngoại.

Đèn ngủ có thể tắt khi trời sáng đã đủ thông minh?

Đó chỉ là điều khiển bằng cảm biến quang.

Nhà thông minh và thiết bị tự động hóa dễ dàng hiểu lẫn lộn nhau.

Một phần của bài viết này tôi nêu lên quan điểm để tách hai vấn đề (rời rạc và tổng thể), phần còn lại như thực tế hơn về sự tương tác giữa các thiết bị tự động hóa.

Để làm cho chủ đề càng rộng nhưng không bị vướng vào những lối suy nghĩ không thực tế, nhưng góc nhìn bài viết này cũng sẽ không toàn vẹn do chỉ dựa vào cách nhận thức của một người làm trong ngành điện tử như tôi.

Thông minh là gì?

Những thiết bị trên là một phần của hệ thống nhà thông minh nhưng chưa thể gọi là thông minh mà chỉ là các thiết bị tự động được định sẵn cho một trường hợp cố định.

Tay chân và các bộ phận chức năng của một cơ thể người có thể khen là khéo léo, nhanh nhạy nhưng để điều khiển được những hành động giữa tay và chân, giữa các bộ phận chức năng trên cơ thể một cách đồng bộ thì được điều khiển bởi hệ thống thần kinh trung ương.

Tách những thiết bị tự động trong những ví dụ đầu tiên, ta thấy các thiết bị này chỉ thể hiện các tác động định sẵn một cách rập khuôn. Nhưng tay thì cầm nắm, chân thì đi lại. Ngoài ra, không phân biệt để tương tác đồng nhất với nhau – quan trọng hơn là với người chủ sở hữu nó.

Điều này đặt ra nhà thông minh là những thiết bị trong ngôi nhà tự động hành động và các thiết bị này tương tác với nhau để ra một quyết định chính xác nhất. Vì vậy, với một ngôi nhà thông minh thì việc có một bộ điều khiển trung tâm là không thể thiếu.

Trung tâm điều khiển hoạt động ra sao?

Những chức năng ban đầu của một thiết bị dù là rời rạc hay đã kết nối với trung tâm thì những việc căn bản đã được giải quyết. Nhưng chắc chắn một điều rằng, nhà tôi và nhà bạn không giống nhau, cũng như thói quen của gia đình này không giống gia đình khác. Ví von như câu: “Nhập gia tùy tục”. 

Sự phát triển của xử lý tín hiệu số, trí tuệ nhân tạo và sự chính xác ngày càng cao của các thiết bị điện tử, đặc biệt là tương tác giữa người và máy ngày càng cao thông qua các thiết bị di động như Smartphone, SmartWatch, Tablet, Laptop, ... thì vấn đề “Nhập gia tùy tục” của một hệ thống điều khiển trung tâm chỉ còn là vấn đề thời gian. 

Máy học có thể áp dụng vào để tự cập nhật hiểu biết, thông qua các mô hình trí tuệ nhân tạo, xử lý tín hiệu. Từ đó, hệ thống trung tâm sẽ có những hành động ngày càng phù hợp hơn với chủ sở hữu (cũng như những thành viên sống trong nhà thông minh). Ngày đầu tiên, hệ thống ở với chúng ta chưa hiểu nên chỉ hành động một trên các kịch bản có sẵn. Nhưng một khoảng thời gian sau khi ở với chúng ta, hệ thống học thói quen chúng ta và ngày càng "hiểu ý" con người.

Và sau đó hệ thống sẽ ra những quyết định thay đổi so với ban đầu ở một mức cho phép nào đó, để phù hợp hơn với gia đình nhưng chức năng hầu như không thay đổi.

Bất kì hệ thống hay thiết bị nào được gọi là thông minh khi với một ban đầu chưa biết gì (hệ thống vẫn làm việc nhưng với những tác vụ mặc định). Thì sau khi ở với gia đình trong một khoảng thời gian nhất định hệ thống sẽ tự điều khiển theo thói quen của gia đình.

Chúng ta mở một trình nghe nhạc một danh sách nhạc và chọn chế độ phát ngẫu nhiên, chương trình nghe nhạc có xử lý thông minh thì nó sẽ chuyển sang thể loại hoặc những bài hát chúng ta yêu thích.

Một ví dụ khác như khung tìm kiếm của Google khi các bạn gõ những từ khóa nó sẽ hiện một vài đối tượng thường được tìm nhiều của mọi người, của chúng ta. Đây cũng gọi là một tác vụ xử lý thông minh.

Hệ thống này cũng sẽ luôn có một sai số nhất định dù cho chúng ta có lặp lại thói quen nhiều lần đi chăng nữa.

Ngôi nhà thông minh có thể làm được gì?

Thực ra hệ thống điều khiển trung tâm cũng chỉ là điều khiển những thiết bị trong gia đình, nhưng ở đây các thiết bị này sẽ có tương tác với thiết bị kia thông qua hệ thống trung tâm.

Ví dụ

Thiết bị cung cấp nước (vòi nước) tự động hiện tại chỉ đơn giản là cung cấp nước; vấn đề là cung cấp nước đúng lúc cũng nhờ vào các thu thập về cảm biến hồng ngoại và xử lý thông tin đó.

Hoặc chúng ta sẽ điều khiển được lượng nước nước thông qua giọng nói. Hay quay lại bóng đèn, chúng ta ra lệnh tắt mở đèn thì hệ thống trung tâm sẽ biết chúng ta cần tắt hay mở thiết bị nào. 

Với cảm biến, xử lý ảnh, xử lý âm thanh và tri tuệ nhân tạo thì chuyện như phim viễn tưởng mười năm trước đã hiện hữu.

Bạn đang trên đường về nhà, với thói quen của bản thân, ngôi nhà biết mở máy điều hòa sẵn. Với thiết bị có kết nối GPS thì đó không phải là chuyện khó trong thời điểm hiện tại để giúp căn nhà biết rằng tôi sắp về đến.

Tiết kiệm thời gian

Mở rộng vấn đề ra, tham vọng hơn với tất cả mọi vật dụng trong nhà. Chỉ cần sử dụng giọng nói: “Tôi cần tìm …”, hay đơn giản một bản lưu danh sách tất cả vật dụng trong nhà thì sao? Tất cả vị trí vật dụng nằm ở đâu trong nhà đều hiện lên trên màn hình thiết bị.

Sự thông dụng của các ứng dụng Bluetooth, Zigbee, RFID,… thì mọi chuyện vấn đề chỉ còn nằm ở khả năng tài chính. 

Những thú vui phải bị gián đoạn như:

Ra khỏi nhà, tôi tự hỏi: “không biết tắt bếp ga ở nhà chưa?” Hiện tại với hệ thống camera giám sát, bạn có thể sử dụng smartphone đã kết nối có thể giám sát và điều khiển từ xa thông qua SMS, hoặc các ứng dụng sử dụng hạ tầng internet.

Lời kết - Công nghệ và giới hạn tạm thời

Với công nghệ mới như IPv6, đã có thể định danh cho vạn vật, công nghệ càng cao, cảm biến ngày càng tinh vi. Mọi thứ đang nằm trong tầm tay chúng ta, những thứ chúng ta nghĩ rằng nó như phép màu giờ đây những ý tưởng đã bắt đầu được hiện thực hóa và từng bước đưa vào trong gia đình.

Vậy giới hạn của chúng ta – Vấn đề chúng ta đang gặp là gì?

Tính bảo mật

Bảo mật nó ra sao? Hệ thống giám sát bị đối tượng xấu lợi dụng giám sát hành vi của gia đình? Có thể lỗi phát sinh từ nhà phát triển và từ người dùng.

Sự ảnh hưởng của sóng vô tuyến

Mặc dù, các thiết bị vẫn có thể liên kết thông qua hữu tuyến (có dây dẫn). Nhưng với sự tiện dụng của các thiết bị vô tuyến và phát triển không ngừng của ngành viễn thông, giá các thiết bị vô tuyến ngày càng rẻ và thông dụng.

Ngoài ra, với bùng nổ địa chỉ công nghệ IPv6 (khoảng 665.570 tỷ tỷ địa chỉ / mét vuông đất – chia cho toàn mặt đất). Thì nó sẽ ảnh hưởng sức khỏe như thế nào. Hiện tại vẫn rất nhiều nghiên cứu đặt ra để giải quyết vấn đề sóng vô tuyến của các ứng dụng sóng siêu cao tần đến sức khỏe.

Kết luận

Tất cả những điều trên đang ở trong tầm tay rất gần. Có những ứng dụng đã đại trà, có những ứng dụng đang từng bước xâm nhập vào đời sống nhưng vẫn còn nằm ở mức nguyên liệu khô.

Đây là 1 bức tranh tạm thời, chúng ta sẽ làm gì cho bức tranh này? Có thể các bạn sẽ vẽ ra những điều tiếp theo hơn thế nữa. Cái chúng ta đang hạn chế cho việc gần với bức tranh bao gồm thời gian, tài chính, công nghệ.