Ý tưởng Nhà Thông Minh (Smart Home) đã có từ rất lâu. Năm 1996, Bill Gates đã tân trang căn nhà cho gia đình Ông tại Tp. Medina thuộc tiểu bang Washington (Mỹ) theo kiểu mà chúng ta gọi là Smart Home bây giờ. Căn nhà thông minh là thuật ngữ được dùng để định nghĩa một nơi cư ngụ có đèn, có điều hòa, có ti vi, có computer, có âm thanh, hệ thống giải trí, hệ thống an ninh, các thiết bị gia dụng được kết nối với nhau. Và người ta có thể điều khiển nó từ xa hay tạo ra ngữ cảnh theo lịch thời gian cho bất cứ phòng nào trong nhà, bất cứ nơi đâu thông qua phone và internet.

Tại Việt Nam, SH đang được nhiều người quan tâm. Góp mặt trong thị trường này, chúng ta thấy có các tập đoàn lớn từ Mỹ như Control4, Creston, HoneyWell, Lutron, Philips Dynalite, từ Âu Châu có Schneider, Siemens.
Điều đáng nói là có một doanh nghiệp Việt Nam Bkav đã tham gia sâu vào thị trường này từ rất lâu. Những công ty nói trên đã định hướng cung cấp giải pháp chuyên nghiệp cho khách hàng. Tuy nhiên, trên thế giới mà đặc biệt là tại Hoa Kỳ trong những năm gần đây đang có một xu hướng hình thành khá rõ nét; đó là hệ DIY - Do It YourSelf cho mọi thiết bị thông minh từ hệ thống đèn, hệ thống âm thanh, hệ thống an ninh, nhiệt kế, các thiết bị gia dụng,…

Đặc biệt là các đại gia trong ngành công nghệ đang nhảy vào cuộc chơi mà đáng kể là Apple vừa trình làng bộ HomeKit có đủ mọi thứ từ ổ khóa, đèn, camera, cửa, nhiệt kế, … Google đã nhanh tay bỏ ra 3.2 Tỷ USD mua lại Nest Labs để làm bàn đạp tiến sâu vào SH. Samsung có dòng SmartThings để chuẩn bị cho các thiết bị gia dụng của họ, GE thì chống lưng cho WINK, Amazon có Amazon’s Echo cho âm thanh. Phillips thì có Phillips Hue cho đèn, … Do vậy, cả thị trường thiết bị thông minh đang cạnh tranh quyết liệt. Điều này tương tự như việc đã xảy ra trước đây 30 năm. Đó là vào đầu thập niên 1980, khi Personal Computer bước vào đời sống của chúng ta. Thời kỳ đầu của cuộc cách mạng công nghệ thông tin. Lúc đó chưa định hình về sự kết nối với I/O bus, bus của CPU, của chipset, .. cũng như khả năng tương thích kết nối của hardware (compatibility).
Ngày nay, mọi thứ rối ren vì có quá nhiều giao thức kết hợp (protocol). Từ những ưu điểm kết nối không dây như wifi, như bluetooth, Z-wave, ZigBee, RF, enOcean,...đang dần phổ biến làm nên một kỷ nguyên mới đầy cạnh trạnh.

Trước khi đi sâu vào IOT, chúng tôi xin sơ lược lại sự hình thành của sản phẩm xưa và nay. Thị trường xưa kia sản phẩm chỉ là hardware như chiếc xe của 100 năm trước. 50 năm trở lại thì người ta đưa thêm software từ ít smart cho đến nhiều smart. Rồi kết nối (connected) được đưa vào để theo dõi (monitoring), để điều khiển (control). Thứ đến là nó được làm cho hoàn hảo (optimization) như xe Tesla mỗi đêm được update/upgrade software mới. Sau cùng là tự động hóa (autonomy) như kiểu xe Tesla có chức năng Autopilot.

Việc sản phẩm được làm cho thông minh/Smart & kết nối/Connected đã dẫn đến một số câu hỏi như sau:
  • I) Sản phẩm thông minh và kết nối là cái gì?
  • II) Sản phẩm thông minh và kết nối có thể làm gì cho chúng ta?
  • III) Sản phẩm thông minh và kết nối sẽ tạo ra những mối quan tâm nào?
  • IV) Sản phẩm thông minh và kết nối sẽ tạo ra sự cạnh tranh trong tương lai như thế nào?
I)Sản phẩm thông minh và kết nối là cái gì?
  • Vật lý - Physical:Bao gồm những thành phần như cơ khí, điện, .. Ví dụ, chiếc xe có động cơ, bình điện, các bánh xe, ..
  • Thông minh - Smart:có thể kể ra như bộ cảm biến, kho dự liệu, software, giao diện, hệ điều hành. Trong xe với những thành phần thông minh như hệ thống chống nghẽn thắng, quạt nước cảm biến,... Trong nhiều sản phẩm, software có thể thay thế cả hardware để thực hiện nhiều việc khác nhau.
  • Kết nối - Connectivity:cổng tiếp nhận, Ăng ten, những giao thức kết nối có dây và không dây. Có 3 hình thức kết nối như sau:
    • Một với Một/One to One: sản phẩm kết nối với người sử dụng, kết nối với nhà sản xuất hay với những sản phẩm khác
    • Một với Nhiều/One to Many: hệ thống trung tâm kết nối với nhiều sản phẩm cùng một lúc. Như tất cả xe Tesla đều kết nối với hệ thống nhà máy để chúng được theo dõi, đo hiệu xuất, lường công năng để kịp thời cung ứng dịch vụ cần thiết và tân trang cái mới
    • Nhiều với Nhiều/Many to Many:nhiều sản phẩm kết nối với nhiều loại sản phẩm. Ví dụ, hiện này các hệ thống Wifi mới của Bose đang chạy một ứng dụng qua điện thoại thông minh từ một dòng nhạc trên điện toán đám mây qua Internet. Để đạt được hiệu quả cao, người ta cần đến 3 phương cách kết nối khác nhau: Bluetooth với Loa, RF với Amply và Wifi với Router.

Khi mà sự thông minh và kết nối phát triển, nó sẽ hình thành một hệ sinh thái mới IOT với nhiều dự liệu và mảng thông tin kỹ thuật (Information Technology) cũng như mảng quản lý thông tin kỹ thuật (Managing Technology) sẽ là rất nặng nề và trọng trách.

II) Sản phẩm thông minh và kết nối có thể làm gì cho chúng ta?
  • Theo dõi/Monitoring Theo dõi là yếu tố chính để tạo ra giá trị. Ví dụ, đồng hồ Apple Watch, áo thun của Ralph Lauren, các thiết bị y tế,… đo được nhịp đập của tim, áp huyết, lượng đường trong máu, …
  • Điều khiển/Control Điều khiển bằng software được đưa vào sản phẩm để khách hàng có được sự lựa chọn hiệu quả ở một mức độ cho phép … Ví dụ, Phillips Hue làm sáng đèn qua SmartPhone, bật/ tắt đèn, chạy ngữ cảnh, chuyển đổi màu sắc lên xuống theo trường độ và cường độ của ánh sáng tùy theo không gian và thời gian mà chúng ta lập trình.
  • Tối ưu/Optimization Các dòng chảy của dữ liệu được tích hợp để theo dõi, cùng với khả năng kiểm soát các hoạt động của sản phẩm đã cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa hiệu suất của sản phẩm qua nhiều cách như có thể
  • Tự động/Autonomy Theo dõi, điều khiển và tối ưu hóa đã tạo ra khả năng kết hợp cho phép sản phẩm thông minh kết nối đạt đến sự tự động hóa như chuyện Robot thông minh phục vụ nhà hàng, nấu bếp, …
Qua thống kê của Icontrol Network, bảng tóm tắt của www.cepro.com cũng như thông tin từ nhiều nguồn trên Internet cho chúng ta một vài con số sau đây:
91% những người sống trong các căn nhà Smart Home (SH) cho rằng:
- SH làm cho đời sống của họ nhẹ nhàng hơn 87%
- SH lấy đi bớt mối lo cho phụ huynh có con dưới 18 tuổi 78%
- SH đem cho họ sự an tâm với hệ thống an ninh 71%
- SH tạo cho họ có thêm thời gian ít nhất 30 phút mỗi ngày 57%
- SH mang cho họ tiết kiệm hàng năm lên đến $1.100 USD 45%

Sự quyết định cho việc cài đặt SH được ưu tiên như sau:
An ninh và tiết kiệm 72%
Điều khiển mọi thứ trong nhà 68%
Quan sát mọi thứ ngoài nhà 65%

Khi thiết kế cho SH, người ta thấy có sự phân bổ như sau:
Phòng khách 51%,
Phòng ngủ 45%,
Phòng gia đình 35% (family room)
Nhà bếp 30%,
Phòng ăn 21%.
III) Sản phẩm thông minh và kết nối sẽ tạo ra những mối quan tâm nào?
  • Tiết kiệm năng lượng Một khi mà hàng tỷ tỷ thiết bị hoạt động thì năng lượng để đáp ứng là cả một vấn đề. Đây là một bài toán nan giải cho các nhà khoa học khi làm ra các thiết bị thông minh kết nối phải nghĩ đến việc sử dụng năng lượng ngay từ khi mới vừa có ý tưởng.
  • Thân thiện môi trường Việc kết nối với vô số thiết bị thông minh bằng nhiều làn sóng trong một không gian hạn hẹp sẽ tạo nên một môi trường dày đặc điện tử và điện từ cũng là một việc mà chúng ta phải xem xét lại khi có quyết định chọn một hệ thống cho nhà thông minh. Theo thống kê của Light Market Research thì tại Mỹ vào năm 2022, mỗi căn nhà sẽ có trung bình khoảng 500 thiết bị thông minh nối kết.

    Ngoài năng lượng và môi trường cho một hệ sinh thái mới IOT, người ta còn phải quan tâm về cách nhận dạng thiết bị và sự bảo mật dự liệu một khi mà toàn bộ thông tin sẽ được lưu trữ qua điện toán đám mây. Đó là chưa nói đến những mặt tiêu cực mà sản phẩm thông minh, kết nối sẽ tạo ra và ai sẽ là người chịu trách nhiệm như chuyện thiết bị thông làm hỏng đồ vật, Robot gây thương tích cho con người hay xe hơi chạy tự động dẫn đến tai nạn, … Do đó, hiện nay các nhà làm luật đang đau đầu để giải bài toán công nghệ và IOT.

  • Tối ưu/Optimization Các dòng chảy của dữ liệu được tích hợp để theo dõi, cùng với khả năng kiểm soát các hoạt động của sản phẩm đã cho phép các nhà sản xuất tối ưu hóa hiệu suất của sản phẩm qua nhiều cách như có thể
  • Tự động/Autonomy Theo dõi, điều khiển và tối ưu hóa đã tạo ra khả năng kết hợp cho phép sản phẩm thông minh kết nối đạt đến sự tự động hóa như chuyện Robot thông minh phục vụ nhà hàng, nấu bếp, …
IV) Sản phẩm thông minh và kết nối sẽ tạo ra sự cạnh tranh trong tương lai như thế nào?

Sự kết nối thiết bị thông minh đang tạo ra cơ hội phát triển, tăng trưởng theo cấp số nhân, tạo công năng mới, hiệu suất tối ưu, có khả năng vượt trội cao. Sự thay đổi tự nhiên của sản phẩm thông minh sẽ dẫn đến sự phá vỡ các chuỗi giá trị truyền thống của sản phẩm. Nó bắt buộc tất cả chúng ta cần suy nghĩ lại trong việc cải cách nội bộ, thay đổi cấu trúc, ứng dụng công nghệ để đáp ứng luật tự nhiên cạnh tranh.

Theo Gartner 2015 Report on IOT cho hay: sản phẩm và dịch vụ của IOT/Mạng Vạn Vật sẽ tạo ra doanh số lên đến $300 Billion USD trong năm 2020. Việc này sẽ kích thích sự tăng trưởng thêm cho nền kinh tế toàn cầu là $1.9 Trillion USD
Tốc độ phát triển công nghệ chưa bao giờ nhanh như hiện tại.

Cứ mỗi 2 tuần là có một phát minh, hay vài ý tưởng mới làm ra Hardware, Software để đưa vào Robot thông minh hay nhúng vào trong một phương diện của văn hóa ứng dụng trí tuệ nhân tạo - Artificial intelligence (AI)

Nhìn lại những dấu mốc thời gian của 30 năm qua từ 1986 – 1996 – 2006 – 2016.
  • Personal Computer: 6 năm
    1980 – 1986 (80 PC đầu tiên, Windows 85, 86 thị trường PC chiếm lĩnh )
  • Internet: 3 năm
    1993 - 1996 (93 Netscape ra đời, 96 Internet phổ biến)
  • Smart Product/Mạng Xã hội: 2 năm
    2004 – 2006 (2004 Ipod, SmartPhone, 2006 FaceBook mạng xã hội hình thành)
  • IOT: 1 năm
    2015 – 2016 (Apple Watch, Tesla, Nest, …tràn ngập thiết bị thông minh)

Tốc độ phát triển công nghệ cứ nhanh dần và đang bùng nổ! nên người ta cho rằng: Công nghệ ngày hôm nay đã biến “khoa học viễn tưởng thành khoa học thực tế” như chuyện bên Thung lũng điện tử, nhà đồng sáng lập Google - Larry Page sắp trình làng xe hơi bay, chuyện Robot Chef Cook của Đức sẽ ra mắt vào đầu năm tới. Tại Sài Gòn, một dự án Smart City đang lên kế hoạch . Được biết dự án Thành Phố thông minh này sẽ ứng dụng công nghệ của công ty Globalwifi của Mỹ và sẽ được công ty IPPLUS Việt Nam thực hiện . Vào trung tuần tháng 9 vừa qua, IPPLUS đã nhận được thông báo chính thức của Ủy Ban Nhân Dân Thành Phố HCM lên kế hoạch triển khai.