Thông tin KHCN
 
Nhà thông minh “kiểu Nga” - tiện nghi đối lập với tính hiệu quả năng lượng
4/23/18 4:00 PM

Cho tới năm 2020, cứ 5 ngôi nhà tại châu Âu và 3 ngôi nhà tại Mỹ sẽ có một ngôi nhà thông minh. Bộ Xây dựng Liên bang Nga đánh giá tới cuối năm 2017, thị trường nhà thông minh trong nước sẽ đạt giá trị 7- 10 tỷ rúp. Theo một số đánh giá khác, hiện mới chỉ có khoảng 5% nhà ở tại Moskva có thể coi là nhà thông minh. Giá thành cao của các giải pháp công nghệ cho nhà thông minh là rào cản chính cho sự phát triển của loại nhà này. Do giá năng lượng thấp, nên người tiêu dùng ở Nga lựa chọn nhà ở thông minh vẫn thiên về tiện nghi sinh hoạt, chứ không phải vì tiết kiệm năng lượng. 

Nhà ở tại các nước Tây Âu đang nhanh chóng trở thành thông minh

Theo các số liệu thống kê, khoảng 90% nhà thông minh trên thế giới thuộc khu vực Tây Âu và Bắc Mỹ. Số lượng nhà thông minh trong các khu vực này vào cuối năm 2015 đã lên đến 17,9 triệu (theo báo cáo của Berg Insight).

Vào cuối năm 2015, số lượng nhà thông minh ở châu Âu ước tính đạt 5,3 triệu. Đến năm 2020, sẽ có 20% trong số 44,9 triệu căn hộ của châu Âu trở thành thông minh. Tại Bắc Mỹ, dựa trên số liệu thống kê cuối năm 2015, số lượng nhà thông minh là 12,7 triệu - tăng 56% so với cùng kỳ năm trước. Đến năm 2020, con số này sẽ đạt 46,2 triệu (hay 35% số nhà ở tại khu vực này).

Các nhà phân tích của Berg Insight đã ước tính: đến năm 2020, trong phân khúc nhà thông minh, việc bán thiết bị sẽ mang lại một phần doanh thu rất lớn. Đồng thời, doanh thu của các đơn vị cung cấp thiết bị cho xây dựng hệ thống “nhà thông minh” sẽ tăng gấp 3 lần. Bên cạnh đó, sự xuất hiện các giải pháp khép kín cho phép người sử dụng có thể tự lắp đặt sẽ gây tổn thất về doanh số cho một số doanh nghiệp dịch vụ đơn thuần.

Theo Bộ trưởng Bộ Xây dựng Mikhail Men, tại Liên bang Nga, phân khúc nhà thông minh năm 2013 đã đạt doanh số 3,7 tỷ rúp, ước tính đến cuối năm 2017 sẽ đạt 7-10 tỷ rúp.

Khách hàng của các giải pháp nhà thông minh ở Nga trước đây đa phần là chủ các căn biệt thự và nhà riêng. Giờ đây, phạm vi đối tượng được mở rộng tới cả các chủ sở hữu căn hộ.

Các yếu tố cơ bản của nhà thông minh


Tại Nga, thuật ngữ “nhà thông minh” được hiểu như những khái niệm riêng biệt - căn hộ thông minh, nhà ở thông minh và chung cư thông minh, nên nhà thông minh được hiểu là cả ba loại nhà ở nói trên được tự động hóa.

Các khái niệm nhà thông minh tại châu Âu và Mỹ cũng có thể biến hóa mạnh mẽ và mang nghĩa tự động hoá một căn hộ cũng như toàn bộ một tòa nhà chung cư.

Các nghiên cứu của Berg Insight cho thấy, những yếu tố cần thiết nhất của hệ thống “nhà thông minh” là chế độ nhiệt độ thông minh, các hệ thống an ninh và chiếu sáng thông minh, mạng lưới camera giám sát, hệ thống âm thanh. Phần lớn việc cung cấp các thiết bị trên thị trường do các công ty tên tuổi như Philips Lighting, Honeywell, Belkin, Nest Ecobee, MyFox, Sonos, Canary, Netatmo và D-Link đảm nhận.

Theo nguyên tắc, trung tâm quản lý tổng hợp của một ngôi nhà thông minh là trung tâm xử lý thông tin và điều khiển duy nhất, gồm module chính kết nối với các cảm ứng gắn với tất cả các thiết bị trong nhà.

Để điều hành các hệ thống hiện đại, trong mỗi nhà thông minh đều ứng dụng các công nghệ liên lạc di động hoặc cố định.Trung tâm điều khiển được kết nối với internet và dịch vụ đám mây của nhà cung cấp thiết bị hoặc nhà cung cấp dịch vụ nhà thông minh. Giải pháp này cho phép đơn giản hóa việc ứng dụng phần mềm và tương tác với nhà thông minh. Trong một ứng dụng đặc biệt hoặc thông qua giao diện web, mọi thông số của hệ thống sẽ được kiểm soát - các thiết bị được bật/ tắt; công suất và các cài đặt được ấn định. Ví dụ, trong ngày nóng bức từ nơi làm việc, chủ nhà có thể mặc định thời gian và nhiệt độ mong muốn cho bộ điều chỉnh nhiệt, để khi về nhà sẽ cảm thấy thoải mái hơn.

Đối với khách hàng châu Âu, phổ biến hơn cả là các giải pháp có thể kết hợp tất cả các thiết bị thông minh vào mạng duy nhất. Mức tiện nghi cao hơn và chi phí vận hành khai thác quỹ nhà ở giảm đi là những động lực chính để châu Âu phát huy các hệ thống nhà thông minh.

Thông thường, các yêu cầu cơ bản của khách hàng đối với các hệ thống tự động lắp đặt trong nhà là độ tin cậy, thời gian lắp đặt và giá thành. Tùy vào đối tượng, tính ưu tiên của các yêu cầu có thể thay đổi.

Tại Nga, cho tới nay vẫn chưa có khái niệm rõ ràng về tổ hợp chức năng của nhà thông minh, vì vậy tên gọi này thường dành cho các căn nhà được trang bị một hệ thống tối tân, thiết bị đa phương tiện và hệ thống video giám sát xung quanh nhà. Tuy nhiên, một căn nhà thông minh thực sự cần có tổ hợp các công năng hiện đại, và sự khác biệt căn bản so với các ngôi nhà chỉ được trang bị các thiết bị kỹ thuật cải tiến chính là: khả năng điều hành toàn bộ các hệ thống theo những thông số cho trước, tức là biết “tư duy”.

Trên thực tế, sự “thông minh” của căn nhà có thể là cả chủ động và thụ động - xét từ góc độ sinh thái và nhu cầu tiêu thụ tài nguyên để sưởi ấm và bảo đảm cuộc sống. “Thông minh thụ động” hướng tới việc tiết kiệm các nguồn tài nguyên sẵn có. “Thông minh chủ động” hướng tới sự tìm kiếm và khai mở các nguồn tài nguyên bổ sung để sưởi ấm (cho ga ra, vườn mùa đông chẳng hạn).

Thuật ngữ "nhà thông minh" bao gồm những gì?

1. An toàn bên trong nhà: có thể là việc bảo vệ kỹ thuật do cháy, rò rỉ, ngắt mạch, chập điện. Hệ thống thông minh tùy vào khả năng và các thông số đã cho, có thể thông báo sự cố cho gia chủ, đồng thời tự xử lý sự cố. Hệ thống phòng cháy chữa cháy sẽ được tự động bật lên, ứng phó kịp thời với khói tại vị trí nhất định nào đó trong nhà.

2. Bảo vệ vòng ngoài: nhà thông minh hiện đại không chỉ có thể bảo vệ thụ động nhờ các video giám sát và hệ thống tín hiệu, mà còn bảo vệ chủ động – tự động bật hệ thống âm thanh cảnh báo, thậm chí bật đèn và mô phỏng tiếng chó sủa nhằm tạo hiệu ứng hiện diện của gia chủ.

3. Điều khiển ánh sáng: đây là một trong những chức năng phổ biến và cũng hợp mốt nhất của một ngôi nhà thông minh. Gia chủ có thể tự thiết lập các kịch bản chiếu sáng của riêng mình cho từng căn phòng - ánh sáng dịu vào ban đêm, chiếu sáng một vài khu vực nhất định ngoài sân và vườn, chế độ "party" trong các phòng giải trí hoặc phòng khách, chiếu sáng hết cỡ trong trường hợp cần thiết. Các thiết bị cảm ứng chuyển động, cường độ ánh sáng, thời gian (chẳng hạn: đèn dưới hiên nhà tự bật sáng vào tầm 7h00 tối vào mùa hè và 4h00 chiều vào mùa đông)...

4. Quản lý đa phương tiện: là một xu hướng mới dành cho những người yêu thích nhà thông minh. Tất cả các bảng TV, phòng karaoke gia đình đều được kết nối với internet và thư viện âm thanh - video gia đình, điều này là bình thường. Tuy nhiên, việc quản lý thời gian xem (ví dụ: TV và / hoặc máy tính trong nhà không được phép bật trong các ngày làm việc, trong khoảng thời gian từ 12h00 trưa đến 6h00 chiều) sẽ rất cần thiết nếu nhà có trẻ em ham thích trò chơi điện tử hoặc xem phim (đặc biệt nếu cha mẹ không có nhà) .

5. Kiểm soát khí hậu: là một trong những chức năng phổ biến và được ứng dụng nhiều nhất của nhà thông minh - hệ thống phản ứng với nhiệt độ trên đường phố, sưởi ấm nhanh chóng các phòng ngủ những đêm đông, ban ngày tích cực thông gió thông khí gian bếp… Một số hệ thống ngoài việc thông gió điều hòa không khí cho các phòng còn có thể tự động mở hoặc đóng cửa sổ, thậm chí kéo màn cửa hoặc hạ rèm khi cần thiết.

6. Quản lý: Cách đây vài năm, nhà thông minh được kiểm soát bằng các bảng nút bấm hoặc bàn phím cảm ứng đặc biệt. Hiện nay, trong thời đại của điện thoại thông minh và máy tính bảng, ngày càng có nhiều nhà sản xuất và các lập trình viên hệ thống "nhà thông minh" cung cấp khả năng kiểm soát bằng iPhone, iPad hoặc thiết bị khác thông qua internet. Chủ sở hữu một căn nhà thông minh không cần thường xuyên giám sát "hành vi" của ngôi nhà, đơn giản chỉ đặt ra các thông số, và hệ thống thông minh sẽ kiểm soát ngôi nhà theo chương trình do gia chủ lập ra.

7. Điều khiển từ xa: có lẽ đây là một trong những xu thế được yêu cầu nhiều nhất trên thị trường các hệ thống điều khiển thông minh. Và nhờ internet phổ cập, việc điều hành căn nhà và kiểm soát an ninh có thể thực hiện thậm chí từ những nơi cách xa cả nửa vòng trái đất. Ví dụ: bạn có thể thực hiện chuyến tham quan qua video cả ngôi nhà trong khi đang đi du lịch, hay có thể bật lò nướng, phòng tắm hơi, làm nóng nước trong bể bơi trong khi chuẩn bị rời chỗ làm việc để về nhà.

Phân khúc bất động sản nào sẽ có những giải pháp thông minh thú vị? – Vấn đề này được các chuyên gia phân tích và đánh giá khác nhau. Trước kia tại Nga, tự động hoá chỉ dành cho những căn nhà cao cấp; hiện nay, các giải pháp cơ bản trên thị trường còn dành cho các chủ nhà có mức thu nhập trung bình và trung bình khá.

Ông Mikhail Men cho biết: thị trường tự động hóa nội địa tiềm năng thuộc về nhóm tuổi từ 25 đến 60 với thu nhập trên 45-50 nghìn rúp. Theo các số liệu thống kê của Liên bang, nhóm dân số này ước khoảng 70 triệu người. Trong tương lai không xa, nước Nga sẽ chứng kiến sự tăng trưởng nhanh chóng của các giải pháp tự động hóa trong phân khúc nhà đại chúng.

Các nhà phân tích tin rằng hàng triệu công dân từ thế hệ 8X trở đi đã có cơ hội tiếp cận các cải cách, các ứng dụng di động và cuộc cách mạng kỹ thuật số. Do đó, thế hệ trẻ và những công dân ưa thích số hóa sẽ sẵn sàng chi trả cho các giải pháp tự động hóa.

Nói chung, bất kỳ dự án nhà thông minh nào cũng cần mang tới giá trị bổ sung cho khách hàng. Khi đó, người tiêu dùng sẽ sử dụng các dịch vụ thông minh nhiều hơn. Chẳng hạn: hiện nay phần lớn khách hàng sử dụng hệ thống an ninh gia đình là những người đã từng bị trộm ghé thăm nhà. Và theo một cách tự nhiên, sự phát triển các dịch vụ kiểu này chủ yếu tập trung tại các thành phố có mức độ tội phạm cao.

Diện mạo một tòa nhà thông minh cao tầng

Tại Nga, các dự án nhà thông minh đã và đang được một số chủ đầu tư thực hiện, ví dụ như tòa nhà LITSA tại Moskva (do Capital Group làm chủ đầu tư). Công trình này đã hiện thực hóa ý tưởng thiết lập trên phạm vi cả tổ hợp một mạng thông tin trên cơ sở mạng wi-fi. Để thực hiện điều này, một phần mềm ứng dụng đã được nghiên cứu nhằm kết hợp toàn bộ tiềm năng của công nghệ không dây trong hệ thống thông minh thống nhất, linh hoạt.

Truy cập từ dưới sảnh mà không cần tiếp xúc là một trong các tính năng của nhà thông minh, căn hộ thông minh. Hệ thống nhận diện thông minh sẽ nhận dạng mọi chủ xe từ khi bước ra khỏi ô tô, giám sát việc tiếp cận của khách từ xa; thang máy điều khiển bằng giọng nói, có màn hình giải trí; wifi ngoài sân vườn, tiếp xúc thoải mái với công ty quản lý, và nhiều tiện ích thông minh khác - ông Alexei Belousov, Giám đốc Thương mại của Capital Group cho biết.

Trong dự án LITSA, chủ đầu tư đã định mức giá cho các công nghệ và các cải tiến góp phần nâng cao mức tiện nghi sống của cư dân. Tập đoàn ước tính chi phí vận hành hệ thống ở mức 1,5-2 nghìn rúp /tháng/hộ gia đình. Số tiền này bao gồm một gói truyền hình kỹ thuật số và internet tốc độ cao.

Nhiều ý kiến cho rằng Capital Group đang hiện thực hóa khái niệm nhà thông minh. Song ông A. Belousov khẳng định đây là một dự án ngược lại với khái niệm mà mọi người vẫn biết về nhà thông minh, bởi dự án không bao gồm các yếu tố cơ bản của nhà thông minh như kiểm soát hiệu quả năng lượng, giám sát việc tiêu thụ tài nguyên. Đương nhiên, LITSA sẽ giải quyết các vấn đề về tiết kiệm năng lượng, nhưng đây không phải là chức năng ưu tiên của dự án.

Ông A. Belousov lưu ý: trong dự án LITSA, việc giảm chi phí điện đạt được bằng cách lắp đặt đèn LED với cảm ứng chuyển động, vấn đề rò rỉ được giải quyết bằng thiết bị của hãng Neptune.

Trong tổ hợp nhà “New Okhta” đang được xây dựng tại thành phố Saint Petersburg, các căn hộ được thiết kế với đầy đủ các thiết bị thông minh – kiểm soát vi khí hậu, chống rò rỉ, thiết bị theo dõi sức khoẻ của người cao tuổi… Các căn hộ được thiết kế cho tầng lớp trung bình trong xã hội. Nhu cầu đối với các giải pháp nhà thông minh được đánh giá dựa trên mức độ tin tưởng vào công nghệ, mức độ tiện nghi mong muốn cũng như việc sẵn sàng chi trả cho sự tiện nghi này.

Việc lắp đặt tất cả các loại hệ thống điện tử đồng thời là các hệ thống thông minh cho khách hàng mua căn hộ được thực hiện bởi một doanh nghiệp chuyên môn. Do đó, chi phí xây dựng và giá bán căn hộ có sẵn các yếu tố của nhà thông minh sẽ không tăng. Chỉ có các chi phí vận hành có thể tăng tùy vào dịch vụ mà người dân sẽ sử dụng.

Theo chủ đầu tư cho dự án, việc trang bị cho một căn nhà bình thường những tiện ích của nhà thông minh là một hình thức thử nghiệm. Với những thử nghiệm như vậy, chủ đầu tư có thể tìm hiểu liệu khách hàng có sẵn sàng chi trả cho các dịch vụ bổ sung và một mức tiện nghi cao hơn hay không.

Thông minh hơn sẽ đắt hơn

Giá thành của các giải pháp thay đổi rất nhiều tùy theo thành phần, diện tích các căn phòng, chức năng. Các chuyên gia có nhiều ý kiến khác nhau trong việc đánh giá chi phí của thiết bị cơ bản cho các giải pháp của nhà thông minh.

Theo ông Sergei Stepashin, Chủ tịch ủy ban giám sát tập đoàn quốc gia “Quỹ hỗ trợ cải cách Nhà & công trình công cộng” - sự chênh lệch giữa chi phí xây dựng thông thường và hiệu quả năng lượng các căn nhà với cùng một diện tích có tính tới việc ứng dụng các vật liệu xây dựng trong nước chỉ chiếm khoảng 5%. Hiện nay, Bộ Xây dựng và Bộ Năng lượng Liên bang Nga đang soạn thảo dự luật nhằm đưa ra các yêu cầu nghiêm ngặt đối với các công trình xây dựng mới mà không có hệ thống tiết kiệm tài nguyên.

Việc ứng dụng các hệ thống kỹ thuật thông minh làm tăng giá thành của mỗi mét vuông nhà ở khoảng từ 30- 40%. Trong giá thành cuối cùng của công trình, số tiền thặng dư ước tính khoảng 20% hoặc hơn. Thời gian hoàn vốn của nhà thông minh khá lâu, và tính hợp lý về mặt kinh tế là một vấn đề lớn. Tuy vậy, nhà thông minh luôn tạo điều kiện sống thoải mái.

Các giải pháp thông minh được cải tiến không ngừng. Chức năng của các hệ thống video giám sát có thể phát triển thành cảnh báo khi có khói, tự động hóa hệ thống chiếu sáng LED…Có thể tự động hóa mọi quy trình từ điều hòa, thông gió hoặc sưởi ấm cho tới tắt bật nhạc trong các căn phòng tùy theo việc dịch chuyển của gia chủ. Chính vì chi phí cao của các giải pháp nên chủ công trình vẫn còn dè dặt khi tiếp cận khái niệm nhà thông minh – theo ông S.Stepashin.
Xây dựng các tòa nhà thông minh sẽ củng cố thêm luật pháp

Các chuyên gia đều cho rằng động lực thúc đẩy thị trường nhà cao tầng thông minh chính là sự tăng giá năng lượng và các đổi mới trong hành lang pháp lý, thông qua đó nhà nước sẽ ưu tiên cho các chủ công trình ứng dụng các công nghệ xanh, công nghệ sử dụng năng lượng tiết kiệm hiệu quả.

Hiện tại, trong các tiêu chuẩn, quy chuẩn trong nước (SNIP và GOST) mới chỉ quy định những yêu cầu tối thiểu về hiệu quả năng lượng trong xây dựng các tòa nhà/công trình. Việc thắt chặt các yêu cầu đó cũng như tăng giá năng lượng sẽ tạo ra một bước ngoặt thực sự đối với sự phát triển của thị trường nhà thông minh ở Nga .

Ở nhiều nước châu Âu, đối với các nhà xây dựng có áp dụng công nghệ xanh trong việc xây dựng và khai thác vận hành các công trình, nhà nước vận dụng các chính sách ưu đãi thuế, các gói hỗ trợ để tối thiểu hóa chi phí cung cấp thiết bị và các nguồn tài nguyên. Chẳng hạn tại Ý, giá điện đối với các tòa nhà được chứng nhận đạt hạng A về nhu cầu tiêu thụ năng lượng sẽ được giảm một nửa.

Giá năng lượng ở châu Âu cao hơn so với Nga, vì vậy việc hoàn vốn của các công trình có ứng dụng công nghệ xanh ở châu Âu diễn ra nhanh hơn rất nhiều.

Tham gia thúc đẩy công nghệ nhà thông minh còn có các nhà điều hành hệ thống thông tin liên lạc. Sau khi việc truy cập internet di động và cố định băng thông rộng phủ sóng các thành phố, các nhà cung cấp sẽ tìm kiếm những điểm tăng trưởng mới. Theo ông S. Stepashin - các giải pháp cho một ngôi nhà thông minh có thể trở thành một trong những điểm đó. Ông cho biết: nhiệm vụ tự động hoá sẽ được xem xét một cách tổng thể, và người tiêu dùng cuối cùng sẽ được cung cấp dần dần các chức năng cần thiết chứ không nặng gánh vì thiết bị đắt tiền ngay lập tức. Các giải pháp như vậy sẽ cung cấp nhà thông minh như một dịch vụ.

Rào cản đối với việc xây dựng nhà thông minh tại Nga

Các chuyên gia cho rằng, các chủ công trình ở Nga thường hướng tới xây nhà ở thuộc phân khúc đại trà. Việc thiếu công nghệ nhà thông minh với mức giá hợp lý so với thị trường và khả năng thanh toán còn hạn chế của người dân dẫn đến một thực tế - các giải pháp thông minh được khách hàng tiếp nhận như những yếu tố xa xỉ. Điều này dẫn tới số lượng dự án chung cư thông minh ở Nga còn rất khiêm tốn.

Do thị trường các giải pháp IoT (gồm cả các cảm biến khác nhau cho nhà thông minh) mới được hình thành, nên nhiều vấn đề với các tiêu chuẩn thống nhất (cho phép kết nối tất cả các yếu tố vào mạng duy nhất) sẽ nảy sinh.

Bên cạnh đó, các nhà cung cấp các hệ thống cho một ngôi nhà thông minh thường không thể cung cấp các giải pháp thiết thực cho các chủ công trình. Trở ngại chính ở đây là sự hạn chế về mặt công nghệ - hiện tại chưa đủ mạng lưới để thâm nhập vào mạng IoT, chưa đủ cảm biến, sự thiếu phù hợp của các tiêu chuẩn.

Ngoài ra, các công ty điều hành không phải lúc nào cũng sẵn các nguồn lực để vận hành một hệ thống nhà thông minh; còn người dân do giá năng lượng thấp sẽ không quan tâm đến việc đầu tư cho các giải pháp tiết kiệm năng lượng, và không thấy lợi ích khi ứng dụng các giải pháp đó.

Một rào cản nữa là sự phức tạp trong việc hoàn thiện các mạng lưới vốn rất quan trọng đối với chất lượng dịch vụ viễn thông và dịch vụ "nhà thông minh". Hiện rất cần nghiên cứu một giải pháp khép kín, bởi nếu thiếu một mô hình dễ hiểu và hợp lý, rất có thể, người tiêu dùng sẽ rời xa các yếu tố của một căn nhà thông minh./.

Ảnh minh họa


1) Dự án chung cư thông minh LITSA (Moskva)

2) Dự án nhà thông minh “New Okhta” (St.Petersburg)


Nguồn: Tạp chí Quỹ đạo Xây dựng (Nga) tháng 7/2017
ND: Lệ Minh 


Các bài mới
Các bài đã đăng

LIÊN KẾT WEBSITE