Hãy hình dung, ngôi nhà trong tương lai sẽ tự động mở khóa cửa và bật đèn khi bạn về đến nhà, pha cà phê để cùng bạn đón chào ngày mới hay tưới vườn cây giúp bạn. Nhưng ngay bây giờ, bạn đã có thể tự tay tạo ngôi nhà thông minh thực hiện tốt tất cả công việc này với chi phí vừa phải.

Chuẩn bị mọi thứ

Một ngôi nhà tự động (automated home) có 3 thành phần chính như máy tính, phần mềm và các thiết bị tự động hóa. Máy tính và phần mềm chính là trí tuệ của ngôi nhà, do đó bạn sẽ muốn chạy các phần mềm tự động trên 1 hệ thống luôn mở - như 1 máy tính chủ.  

Phần mềm HomeSeer Windows hoạt động tốt, hỗ trợ nhiều giao thức (protocol) tự động hóa nhưng giao diện còn chút vụng về. Phiên bản cấp thấp HS2 có giá 200 USD, trong khi đó phiên bản cao cấp HSPRO là 600 USD. Dù các giao thức cơ bản có cùng giao tiếp nhưng HSPRO cung cấp nhiều tính năng phụ trợ, bao gồm khả năng kiểm soát từ iPhone. Để hiểu rõ hơn về sự khác biệt giữa 2 phiên bản HS, tham khảo find.pcworld.com/70769.

Phần mềm trên máy tính sẽ tự động hóa các thiết bị và cảm biến trong nhà như bóng đèn, thiết bị gia dụng, dàn âm thanh, cảm biến chuyển động, bộ điều chỉnh nhiệt (thermostat)… Nhiều thiết bị, như công tắc đèn và thermostat hiện đều có phiên bản tự động hóa. Nếu thiết bị sử dụng điện, bạn có thể nối thiết bị này vào hộp điều khiển nguồn điện tự động. Về nguyên tắc, hộp điều khiển này sẽ quản lý việc tắt mở nguồn điện cấp cho thiết bị.

Hình 1: HomeSeer cho phép dễ dàng cấu hình và quản lý hệ thống tự động hóa các thiết bị trong nhà.

Về phần giao tiếp nội bộ, ngôi nhà tự động hóa của bạn cần sử dụng 1 giao thức cụ thể. Ví dụ, giao thức X10, gửi tín hiệu điều khiển thông qua đường dây điện của ngôi nhà, đã dẫn dắt thị trường thiết bị tự động hóa trong vài thập kỷ qua. Tuy nhiên, giao thức X10 có "bỏ sót" tín hiệu, dịch sai tín hiệu nhiễu trên cáp thành hướng dẫn và làm thất lạc tín hiệu sang đường dây điện nhà hàng xóm. Dù công nghệ trên đường dây điện mới là Insteon đã khắc phục được những trục trặc kể trên, nhưng X10 vẫn được sử dụng rộng rãi. Ngoài ra, HomePlug và Universal Powerline Bus có thể xem là giao thức đáng tin cậy hơn, tuy nhiên số lượng thiết bị tương thích với 2 giao thức này lại ít hơn so với X10 và Insteon. 

Hiện nay, các giao thức mới hơn liên lạc với nhau thông qua sóng radio thay vì qua mạng dây điện. Trên 1 kết nối mạng không dây, các thiết bị có thể tạo ra 1 mạng riêng để trao đổi tín hiệu với nhau trong khắp ngôi nhà, do đó khoảng cách không còn là vấn đề phải quan tâm.

Giao thức không dây tốt nhất có thể kể đến Zigbee và Z-Wave. Bởi Zigbee là chuẩn mở nên các hãng đang cạnh tranh nhau như AMX, CentraLite, Control 4 và Crestron đều sản xuất các thiết bị Zigbee không thể hoạt động với thiết bị của hãng khác. Giao thức Zigbee Pro mới đưa ra 1 đặc tả dựa trên các mẫu của hãng Control4 nhưng rất ít thiết bị sử dụng giao thức Zigbee Pro.

Ngược lại, hiện chỉ có 1 hãng kiểm soát giao thức của Z-Wave và giao thức này đã được đón nhận rộng rãi. Hàng trăm thiết bị hỗ trợ giao thức Z-Wave của nhiều hãng hầu như luôn làm việc tốt với nhau. Do đó, bất kỳ chọn giao thức nào, bạn cần trang bị 1 adapter chuyển đổi để kết nối với máy tính, như Aeon Labs Z-Stick Series 2 Z-Wave USB System Interface.

Đèn tự bật

Hình 2: Bạn cần cấu hình các cổng COM chính xác.

Ngôi nhà thông minh của bạn có thể bắt đầu với tính năng điều khiển đèn. Khi hiểu nguyên tắc chiếu sáng cơ bản, bạn có thể cấu hình mọi thứ. 

Trên thị trường hiện có nhiều bộ điều khiển đèn sử dụng giao thức Z-Wave. Bạn chọn loại hộp nối trung gian giữa đèn và ổ cắm, hay thay thế ổ cắm hiện hữu bằng bộ điều khiển Z-Wave, hay chèn 1 bộ chuyển đổi giữa bóng đèn và đuôi vặn. 

Sau khi gắn xong các thành phần, bạn kết nối bộ điều khiển với máy tính thông qua cổng USB. Cài đặt trình điều khiển thiết bị hay phần mềm nếu cần thiết - bạn nên tham khảo kỹ hướng dẫn sử dụng, sau đó đồng bộ các thông tin của thiết bị cần điều khiển vào HS2. Ví dụ, để bổ sung Z-Wave USB, bạn nhấn chuột lên thẻ Interface. 

Bạn cần đảm bảo rằng mình đã cấu hình đúng cổng COM. Khi adapter USB được kết nối, bạn mở Device Manager và chọn Ports. Kiểm tra số hiệu port của thiết bị, sau đó điền thông tin này vào cửa sổ cấu hình của HS. Nếu nhập sai cổng COM, phần mềm sẽ không thể hiển thị thiết bị adapter, và dĩ nhiên sẽ không đưa ra một lỗi rõ ràng nào. Khi cấu hình thiết bị chính xác, bạn có thể đồng bộ mọi thông tin của thiết bị Z-Wave, như đèn trong ví dụ kể trên. Khi đã hoàn tất, từ máy tính, bạn có thể điều khiển đèn như tắt mở, chỉnh độ sáng. Tuy nhiên, ngôi nhà của bạn chỉ thực sự thông minh khi hệ thống đèn có khả năng phản ứng lại môi trường xung quanh và tự động cấu hình thiết bị. Trong trường hợp đó, bạn cần bố trí thêm 1 cảm biến độ sáng hay cảm biến chuyển động (cũng sử dụng giao thức Z-Wave) ở hành lang. 

Bạn có thể sử dụng HS để thiết lập "kịch bản" cho 2 thiết bị này - cảm biến và adapter. Bên dưới mục Trigger, bổ sung thiết bị cảm biến, sau đó chỉ định tác vụ cần thực hiện. Ở thẻ Action, bạn cũng có thể thiết lập đèn mở ở mức ánh sáng thấp.

Kiểm soát hệ thống an ninh

Khi đã hiểu rõ những nguyên lý cơ bản của một ngôi nhà tự động hóa, bạn có thể dễ dàng cài đặt các thiết bị bổ sung như bộ điều chỉnh nhiệt, cảm biến mở cửa, vòi tưới cây tự động để làm cho ngôi nhà của mình trở nên thông minh hơn.

Bạn thậm chí có thể cải thiện hệ thống an ninh cho ngôi nhà. Hãng ADT vừa tung ra thị trường dịch vụ ADT Pulse (giao thức Z-Wave), có thể hoạt động với nhiều thiết bị. Tuy nhiên, nếu không muốn tốn phí cho các dịch vụ thuê ngoài, bạn vẫn có thể trang bị các giải pháp bảo an riêng. 

Nhiều bộ khóa và then gài cửa sử dụng giao thức Z-Wave sẽ giúp ngôi nhà nhận biết khi nào bạn mở chúng bằng tay (và có thể tự động mở chúng giúp bạn trong vài tình huống). Các bộ khóa cửa tự động của hãng Black & Decker, Kwikset và Schlage hiện có giá dao động trong khoảng từ 200USD - 400USD (4T - 8T VNĐ). Sau khi lắp đặt khóa xong, bạn kết nối khóa này với phần mềm HS2. Nhiều loại khóa cung cấp mật khẩu để vào ra, hay thậm chí cho phép người dùng thiết lập giờ vào ra cho từng nhóm người dùng cụ thể.

Quản lý nhà từ bất kỳ đâu

Bạn cũng có thể giám sát và điều khiển ngôi nhà thông minh của mình khi đang ở cơ quan làm việc hay trong chuyến du lịch hè. Hầu hết phần mềm quản lý nhà tự động hóa đều cung cấp tính năng giám sát và điều khiển trực tuyến, nhưng vài hãng có thể thu phí cho dịch vụ cộng thêm này.

Tuy nhiên, bạn sẽ không tốn thêm bất kỳ chi phí nào nếu từng thiết lập một mạng riêng ảo (VPN) tại nhà hay khả năng truy xuất máy tính từ xa. Với tiện ích LogMeln Hamachi hoặc bất kỳ tiện ích VPN miễn phí nào, máy tính từ xa của bạn sẽ hoạt động như khi đang sử dụng máy tính tại nhà, sau khi thiết lập liên kết, bạn chỉ đơn giản là kết nối vào máy chủ web. Một tùy chọn khác là tiện ích truy xuất máy tính từ xa GoToMyPC, có khả năng kết nối trực tiếp với máy chủ, vì thế bạn có thể kiểm soát hệ thống tự động hóa trong một cửa sổ riêng biệt như khi bạn đang sử dụng chính máy tính đó. 

Phần mềm dành cho iPhone và các smartphone có thể hoạt động trong cả hai tình huống này: bạn có thể chạy một ứng dụng truy cập từ xa hoặc kết nối đến 1 VPN. Phần mềm miễn phí HS Touch làm việc với HSPRO (hoặc có thể bạn bổ sung phần mềm này vào HS2), sẽ cung cấp 1 giao diện để bạn quản lý hệ thống tự động hóa tại nhà.

Hình 3: Để bảo đảm an toàn cho ngôi nhà, bạn có thể cấm truy xuất hệ thống tự động hóa từ trình duyệt.

Tỉnh giấc trong tiện nghi

Ngôi nhà tự động hóa còn có thể làm nhiều thứ hơn bạn nghĩ. Với nhiều thiết bị gia dụng hiện đại, bạn có thể thiết lập đồng hồ báo thức lúc 7 giờ sáng, nhưng trước đó máy pha café đã sẵn sàng. Đồng thời, khi bạn vừa tỉnh giấc, đèn phòng sẽ nhẹ nhàng bật lên, và dàn âm thanh sẽ lập tức phát ra những giai điệu yêu thích hay chỉ đơn giản là mở đài tin tức quen thuộc. Ngoài vườn, hệ thống tưới cây cũng sẵn sàng "đổ mưa". 

Có thể khẳng định, với HomeSeer, bạn dễ dàng thiết lập kết nối và cấu hình hành vi cho các thiết bị tự động hóa của mình. Nếu có thể, hãy tìm sự trợ giúp từ các hãng bán thiết bị để đảm bảo rằng bạn có được những sản phẩm tốt và hợp thời nhất.