HỌC VIỆN NGÂN HÀNG
KHOA HỆ THỐNG THÔNG TIN QUẢN LÝ

-----

BÀI TẬP LỚN
Học phần: Mạng và truyền thông

ĐỀ TÀI:
ỨNG DỤNG IOT
TRONG LĨNH VỰC SMART HOME

Giảng viên hướng dẫn:

Thầy Lê Văn Hùng

Nhóm thực hiện:

Nhóm 5

Lớp học phần:

IS06A03

Hà Nội, tháng 6 năm 2022


DANH SÁCH THÀNH VIÊN VÀ PHẦN TRĂM ĐÓNG GÓP

STT

1

Họ và tên

Mã sinh viên

Nhiệm vụ

Phạm Thị Thanh Huyền 22A4040074 Làm phần 1,2

Phần trăm
đóng góp

22%

chương 3, làm demo,
thuyết trình.

2

Nguyễn Hồi Ngọc

22A4040114 Làm phần 1, 2, 3

21%

chương 2, làm word.

3


Nguyễn Thị Thúy

22A4040145 Làm phần 3, 4

21%

chương 3, thuyết
trình.

4

Lê Thị Hịa

22A4040081 Làm phần 4, 5, 6

16%

chương 2, làm
powerpoint.

5

Lê Quốc Trung

23A4040150 Làm chương 1, làm
word.

2

20%



MỤC LỤC
MỤC LỤC ................................................................................................................ 3
LỜI MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 6
1.

IoT là gì? ....................................................................................................... 7

2.

Smart home là gì? ......................................................................................... 7

PHẦN II: ỨNG DỤNG CỦA IOT TRONG LĨNH VỰC SMART HOME ....... 9
1.

Cấu trúc hệ thống .......................................................................................... 9
a, Thiết bị đầu cuối .......................................................................................... 10
b, Thiết bị kết nối (Bộ điều khiển trung tâm) .................................................. 10
c, Giao thức mạng (Giao thức kết nối) ............................................................ 10
d, Kết nối Internet ............................................................................................ 10

2.

Các thành phần của hệ thống (Các cảm biến) ............................................ 11
a, Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm ........................................................................ 11
b, Cảm biến khói .............................................................................................. 12
c, Cảm biến chuyển động................................................................................. 12
d, Cảm biến cửa ............................................................................................... 13


3.

Các công nghệ không dây sử dụng ............................................................. 13
a, Công nghệ không dây - Wifi:....................................................................... 14
b, Công nghệ không dây - Bluetooth ............................................................... 15
c, Công nghệ không dây - Zigbee .................................................................... 15

4.

Các ứng dụng cơ bản của hệ thống Smart home ........................................ 16
a, Hệ thống ánh sáng thông minh: ................................................................... 16
b, Hệ thống điều khiển rèm cửa: ...................................................................... 17
c, Hệ thống an ninh giám sát: .......................................................................... 17
d, Hệ thống kiểm soát môi trường: .................................................................. 17
3


e, Hệ thống âm thanh đa vùng: ........................................................................ 18
f, Hệ thống chiếu sáng thông minh: ................................................................. 18
5.

Cơ chế điều khiển ....................................................................................... 19

6.

Ưu và nhược điểm của nhà Smart home .................................................... 20
a, Ưu điểm........................................................................................................ 20
b, Nhược điểm.................................................................................................. 21

PHẦN III: THỊ TRƯỜNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN ........................... 21

1.

Tổng quan về thị trường Smart home trên thế giới .................................... 21

2.

Thị trường Smart home ở Việt Nam hiện nay ............................................ 23

3.

Xu hướng phát triển của thị trường Smart home ở Việt Nam .................... 25
a, Đơn giản hóa các thiết bị thơng minh hướng tới DIY: ................................ 25
b, Tăng cường bảo mật tiện nghi hơn cho người dùng: .................................. 26
c, Tiết kiệm hơn và sống xanh hơn với môi trường: ....................................... 26
d, Sử dụng nhà thơng minh bằng giọng nói:.................................................... 27
e, Mở rộng các thiết bị nhà thông minh: .......................................................... 28

4.

Cơ hội và thách thức của của thị trường Smart home ở Việt Nam ............ 28
a, Cơ hội .......................................................................................................... 28
b, Thách thức ................................................................................................... 29

PHẦN IV: KẾT LUẬN ......................................................................................... 30
PHẦN 5: THIẾT KẾ HỆ THỐNG NHÀ THƠNG MINH TRÊN PHẦN MỀM
PACKET TRACER .............................................................................................. 30
1.

Mơ hình hệ thống ........................................................................................ 30


2.

Sơ đồ khối ................................................................................................... 31

3.

Xây dựng và triển khai nhà thông minh ..................................................... 32
a, Hệ thống bật, tắt các thiết bị gia đình, đồ gia dụng điện tử: ........................ 34
4


b, Hệ thống đóng, mở cửa sổ thơng minh: ...................................................... 35
c, Hệ thống tưới cây thông minh: .................................................................... 36
d, Hệ thống tắt, mở quạt: ................................................................................. 37
e, Hệ thống tắt, mở điều hòa: ........................................................................... 38
f, Hệ thống tắt, mở máy sưởi: .......................................................................... 38
g, Hệ thống giữ ẩm: ......................................................................................... 39
h, Hệ thống chiếu sáng thông minh: ................................................................ 40
i, Hệ thống phát hiện khí CO2: ........................................................................ 41
j, Hệ thống kích hoạt camera thơng minh:....................................................... 42
k, Hệ thống chống trộm: .................................................................................. 43
l, Hệ thống các cảm biến đặt ngoài trời: .......................................................... 44
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 46
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN .............................................. 47

5


LỜI MỞ ĐẦU
Vài năm trở lại đây, ở Việt Nam người ta hay nhắc đến khái niệm “Nhà thông

minh”. Trước đây, hệ thống nhà thong minh được xem là một trong những tiện nghi
cao cấp. Có lé chỉ xuất hiện trong phim ảnh, khó mà xuất hiện ở thực tế bên ngoài.
Nhưng ngày nay, cùng với sự phát triển của khoa học-công nghệ, đặc biệt với sự ra
đời của IoT, dự án nhà thông minh đang dần trở thành sự thật với các ý tưởng về nhà
thông minh bắt đầu được triển khai và hiện thực hóa vào trong đời sống. Các giải
pháp cụ thể về điều khiển các thiết bị nhà thông minh đã bắt đầu được thực hiện
nhằm mang lại sự tiện lợi cho việc quản lí.
Ngày này, do nhu cầu kết nối mạng của các thiết bị trong nhà đang ngày càng
lớn bởi sự gia tăng về số lượng các máy tính, các thiết bị ngoại vi, các thiết bị điện
gia dụng, hệ thống giải trí đa phương tiện, các thiết bị di dộng khác,... Chính vì lí do
đó, chúng ta cần phải có một cơng nghệ có thể liên kết các thiết bị trên lại với nhau
và có khả năng quản lí, điều khiển, kiểm sốt,... phục vụ cho mọi mục đích sử dụng
của con người.
Vì vậy, sự ra đời của các sản phẩm công nghệ Smart home có thể đáp ứng được
tất cả các yêu cầu trên. Đây được xem là một giải pháp tiên tiến hướng con người
đến một cuộc sống thoải mái và tiện nghi hơn. Vậy nhà thông minh là gì? Mang đến
giá trị gì cho người sử dụng? Nguyên lí hoạt động của nhà thông minh là như thế
nào?...
Để làm rõ cho những câu hỏi trên, nhóm chúng em đã thực hiện báo cáo với đề
tài “Ứng dụng công nghệ IoT trong lĩnh vực Smart home”. Qua đó sẽ giúp người
đọc hiểu rõ hơn về khái niệm nhà thông minh cũng như nắm rõ được tồn bộ thơng
tin về Smart home từ nguyên lí hoạt động, các thiết bj trong hệ thống, thị trường
tiềm năng của Smart home hiện tại và trong trương lại,…

6


PHẦN I: KHÁI NIỆM
1. IoT là gì?
Internet of Things (IoT) hay còn gọi là Internet vạn vật là mạng kết nối các đồ

vật và thiết bị thông qua cảm biến, phần mềm và các công nghệ khác, cho phép các
đồ vật và thiết bị thu thập và trao đổi dữ liệu với nhau.
Internet vạn vật lan tỏa lợi ích của mạng internet tới mọi đồ vật được kết nối,
chứ không chỉ dừng lại ở phạm vi một chiếc máy tính. Khi một đờ vật được kết nối
với internet, nó sẽ trở nên thông minh hơn nhờ khả năng gửi và/hoặc nhận thông tin
và tự động hoạt động dựa trên các thơng tin đó.
Các thiết bị IoT có thể là đờ vật được gắn thêm cảm biến để thu thập dữ liệu về
môi trường xung quanh (giống như các giác quan), các máy tính/bộ điều khiển tiếp
nhận dữ liệu và ra lệnh cho các thiết bị khác, hoặc cũng có thể là các đờ vật được
tích hợp cả hai tính năng trên. Tiềm năng ứng dụng của internet vạn vật (IoT) trải
rộng trên mọi lĩnh vực. Tuy nhiên, mọi hệ thống IoT hồn chỉnh đều có đủ 4 bước:
thu thập dữ liệu, chia sẻ dữ liệu, xử lý dữ liệu, và đưa ra quyết định.
2. Smart home là gì?
Nhà thơng minh (tiếng Anh: home automation, domotics, Smart home hoặc
Intellihome) là kiểu nhà được lắp đặt các thiết bị điện, điện tử có thể được điều khiển
hoặc tự động hố hoặc bán tự động. Thay thế con người trong thực hiện một hoặc
một số thao tác quản lý, điều khiển. Hệ thống điện tử này giao tiếp với người dùng
thông qua bảng điện tử đặt trong nhà, ứng dụng trên điện thoại di động, máy tính
bảng hoặc một giao diện web.
Chúng ta có một ví dụ thực tiễn như thế này: khi bạn bước vào nhà, hệ thống
đèn chiếu sáng sẽ tự động bật lên để chào đón bạn, nhiệt độ trong căn nhà được điều
7


tiết bằng những bộ cảm biến nhiệt để đảm bảo sự thoải mái và dê chịu nhất – thông
qua việc kết hợp với các thiết bị khác như máy lạnh, lị sưởi hay máy lọc khơng khí.
Bên cạnh đó, hệ thống điện cũng có khả năng tự phân tích và xử lý để tiết kiệm điện
hiệu quả nhất, và sẽ tự động ngắt mọi hoạt động để bảo đảm an tồn nếu chẳng may
có sự cố về điện.
Dựa vào ví dụ đã nêu trên, ta có:

- Cảm biến ánh sáng để tự duy trì mức chiếu sáng hợp lý cho những căn phòng
khác nhau như: phòng ăn, phòng khách, phòng ngủ.
- Cảm biến nhiệt độ để phân tích nhiệt độ và độ ẩm khơng khí – từ đó đưa ra
mức nhiệt độ tốt nhất cho sức khỏe người sử dụng.
- Hệ thống khóa cửa tự động
- Hệ thống chống trộm thông minh bằng cảm biến chuyển động.
- Hệ thống camera giám sát và tự động thông báo với người dùng khi có bất
kỳ một sự xâm nhập nào.
Ngồi những thứ đó, cơng nghệ tiên tiến cũng đã đưa tới những sáng chế cịn
độc đáo và hữu ích hơn như loa nhiều công suất hay hệ thống tưới nước tự động cho
cây trờng, cho tới các phích cắm thơng minh tự ngắt ng̀n để bảo vệ an tồn điện
cho con người – ngơi nhà – các thiết bị…..
a, Lịch sử hình thành
Thời kì trước, khái niệm nhà thông minh với khả năng điều khiển từ xa, điều
khiển bằng nút bấm chỉ xuất hiện trong phim ảnh, bây giờ, với sự vững mạnh của
khoa học công nghệ và các ứng dụng côn nghệ, nhà thơng minh ko cịn xa vời. Tại
nước ta, chỉ cần đầu tư từ 50 -150 triệu đồng, khách hàng đã có thể sở hữu một đờ
dùng nhà thơng minh độc đáo mang hởi thở tiên tiến.
8


Vào những năm 1915, sự xuất hiện của kĩ thuật điện tử cùng phiên bản đầu tiên
của mạch bán dẫn đã làm thay đổi chiều hướng kỹ thuật của con người. 1930, lúc
các thiết bị được dùng phổ thông hơn, người ta bắt đầu hình dung về sự xuất hiện
của một ngôi nhà hiểu được ý muốn của chủ nhân. Mãi cho đến những năm 1984,
khái niệm “Smart home” mới xuất hiện và được định nghĩa một cách chính xác.
Sự lớn mạnh của kỹ thuật truyền tải ko dây, công tắc điện thông minh cùng các
vật liệu kĩ thuật điện hiện đại là ánh sáng soi đường cho con con đường tự động hóa
nhà ở. Tính đến năm 2012, ABI Research đã thống kê: Tại Mỹ có hơn 1,2 triệu căn
nhà được tự động hóa để trở nên thơng minh hơn.


PHẦN II: ỨNG DỤNG CỦA IOT TRONG LĨNH VỰC SMART HOME
1. Cấu trúc hệ thống
Hệ thống Smart home vận hành nhiều thiết bị. Thơng qua các kết nối, người
dùng có thể điều chỉnh cùng lúc và tùy ý cài đặt nhiều chương trình khác nhau. Theo
nhà sản xuất, hệ thống điều khiển nhà thông minh bao gồm:

9


a, Thiết bị đầu cuối
Thiết bị đầu cuối bao gồm các loại máy móc, đèn, khóa cửa, tivi, cảm biến nhiệt
độ, cảm biến ánh sáng,... phục vụ trong cuộc sống hằng ngày. Một vài thiết bị cần
sử dụng wifi để hoạt động, điển hình như camera. Một số hệ thống điện thông minh
khác lại sử dụng giao thức Zigbee như đèn thông minh, chuông cửa, cảm biến,... Các
hệ thống này sẽ vận hành dựa trên một bộ điều khiển trung tâm.
b, Thiết bị kết nối (Bộ điều khiển trung tâm)
Thiết bị kết nối các thiết bị đầu cuối được gọi là Hub hay Gateway. Đây là thiết
bị trung gian giúp các thiết bị khơng sử dụng wifi có thể kết nối được với Internet.
Bên cạnh đó, Hub cịn giúp các giao thức khác kết nối với nhau.
Hub cịn có khả năng tạo một giao diện chung để người dùng có thể quản lí
nhiều thiết bị cùng một lúc. Ngồi ra, việc sử dụng thiết bị điều khiển dễ dàng hơn
bao giờ hết với các phần mềm hỗ trợ trên điện thoại hoặc các thiết bị điều khiển
khác.
c, Giao thức mạng (Giao thức kết nối)
Giao thức kết nối nhà thông minh là ngôn ngữ các thiết bị nhà thông minh giao
tiếp với nhau. Nếu các thiết bị khơng thể “nói chuyện” với nhau, ý tưởng biến một
ngơi nhà bình thường trở thành nhà thơng minh bị phá sản hồn tồn.
Người dùng có thể giao tiếp, điều khiển các thiết bị nhà thơng minh thơng qua
giọng nói nhờ vào các cơng nghệ như Z-Wave, Zigbee, Wifi,.. Do đó, đây là cốt lõi

của hệ thống điều khiển nhà thông minh hiện nay.
d, Kết nối Internet
Internet đóng vai trị là cầu nối giữa các thiết bị nhà thông minh với Server
(máy chủ trung gian) và phần mềm điều khiển từ xa của người dùng. Nhờ mạng lưới
10


sóng Internet phủ khắp hành tinh và có nhiều nền tảng hỗ trợ, Internet là phương tiện
kết nối hoàn hảo giúp hệ thống nhà thơng minh có thêm nhiều tính năng ưu việt hơn.
Để tối ưu hóa lợi ích của nhà thông minh, kết nối Internet giúp người dùng bao
quát ngôi nhà trong khi đang đi công tác hay đi du lịch dài ngày. Tuy nhiên, theo
kinh nghiệm của nhiều người đã sử dụng hệ thống nhà thơng minh thì nên sử dụng
hệ thống có thể hoạt động ổn định kể cả khơng có internet.
2. Các thành phần của hệ thống (Các cảm biến)
Mơ hình nhà thơng minh bao gờm các hệ thống điện thông minh, hệ thống
Camera an ninh, hệ thống chiếu sáng, hệ thống kiểm sốt điều hịa nhiệt độ, bình
nóng lạnh,... Bên cạnh đó, hệ thống cũng bao gờm các thiết bị cảm ứng được sử dụng
tích hợp song song với các hệ thống nhà thông minh. Cảm biến thông minh gồm các
loại cảm biến như: cảm biến chuyển động, cảm biến cửa, cảm biến nhiệt độ,... mỗi
loại cảm biến đều có cơng dụng khác nhau, tùy vào mục đích sử dụng của ngơi nhà
mà người tiêu dùng sẽ có lựa chọn cho phù hợp mạng lại sự tiện ích và an tồn.
Dưới đây là một vài cảm biến thông minh được sử dụng thông dụng nhất:
a, Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm
Hiện nay,biến đổi khí hậu khiến cho nhiệt độ môi trường thay đổi một cách bất
thường. Và với sự thay đổi đột ngột của mơi trường sống có thể khiến cho cơ thể
con người khơng thích ứng kịp. Chính vì vậy, con người sẽ tìm kiếm những phương
pháp cảnh báo về sự thay đổi nhiệt độ, độ ẩm sẽ giúp cho bạn chủ động bảo vệ sức
khỏe của mình và những thành viên trong gia đình.
Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm giúp cảnh báo nhiệt độ và độ ẩm cho ngôi nhà
trong bối cảnh biến đổi khí hậu như hiện nay. Với một màn hình LED hiển thị các

thơng số về khơng khí trong nhà, cảm biến nhiệt độ và độ ẩm giúp bạn kiểm sốt
được tình hình thơng qua những thơng tin được gửi đến điện thoại của người dùng.
11


Hơn nữa, người tiêu dùng có thể kết nối cảm biến với một số thiết bị điện thông
minh trong nhà như máy điều hòa, máy phun sương,...để tự động điều chỉnh cân
bằng lại nhiệt độ và độ ẩm.
Vì vậy, Cảm biến nhiệt độ và độ ẩm được coi là một trợ lý đắc lực trong việc
bảo vệ sức khỏe cho người dùng.
b, Cảm biến khói
Cháy nổ ln là vấn đề nan giải đối với những ngôi nhà thông minh, vậy nên
việc lắp đặt một thiết bị để phát hiện khói tỏa ra trong ngôi nhà là điều cần thiết.
Cảm biến khói được thiết kế với những lỗ nhỏ li ti giúp dễ dàng phát hiện và
nhận biết khói dù với một lượng nhỏ. Cảm biến khói dùng để cảnh báo phát hiện
khói khi có cháy, báo động về điện thoại của người dùng, từ đó có thể điều khiển
các hoạt động như mở rèm cửa, bật đèn tại lối thoát hiểm, khởi động thiết bị chữa
cháy, ngắt các thiết bị điện,...
Ngồi ra, người dùng có thể điều chỉnh được độ nhạy của cảm biến tránh trường
hợp gây ra báo động ảo. Bên cạnh đó người dùng cũng nên chọn nơi đặt thiết bị cho
phù hợp.
c, Cảm biến chuyển động
Cảm biến chuyển động là loại cảm biến được dùng để phát hiện các chuyển
động diễn ra trong ngôi nhà dù chỉ là nhỏ nhất. Một số loại cảm biến cịn có khả
năng cảm biến được các yếu tố khác như ánh sáng, nhiệt độ, động đất,...
Cảm biến chuyển động được chia làm hai loại là cảm biến trong nhà và cảm
biến ngoài trời.
- Cảm biến trong nhà:

12



Với kích thước nhỏ gọn, chạy bằng pin, cảm biến chuyển động trong nhà
có thể được đặt ở bất cứ vị trí nào trong nhà.
Loại cảm biến này thường được kết nối với đèn thông minh để tùy chỉnh
đèn theo những chuyển động khác nhau hoặc khi di chuyển vào ban đêm.
- Cảm biến ngoài trời:
Cảm biến ngoài trời cũng tương tự như cảm biến trong nhà, tuy nhiệt các
thiết bị cảm biến được tích hợp thêm tính năng chống nước và chống chịu
nhiệt để phù hợp cho việc lắp đặt ngồi trời.
Loại cảm biến này có thể giúp kích hoạt những thiết bị khác trong nhà
khi người dùng từ bên ngoài về hoặc kết nối với camera an ninh để chống
trộm.
d, Cảm biến cửa
An ninh luôn là một trong những yếu tố được chú trọng hàng đầu trong một
ngôi nhà thông minh. Và cảm biến được cửa được ra đời để phục vụ cho nhu cầu
này.
Cảm biến cửa được thiết kế gồm 2 thiết bị nhỏ được gắn ở cửa ra vào hoặc cửa
sổ trong nhà, nhằm phát hiện hoạt động ra vào. Nguyên lí hoạt động của cảm biến
cửa cũng giống như cảm biến ngoài trời. Người dùng có thể linh hoạt áp dụng cảm
biến vào hệ thống nhà thông minh của mình, để bật đèn khi cửa mở hoặc để báo cho
người mở cửa ở khu vực đó. Đặc biệt áp dụng vào hệ thống an ninh chống trộm cho
ngôi nhà.
3. Các công nghệ không dây sử dụng
Công nghệ không dây hay mạng không dây là mạng sử dụng công nghệ cho
phép hai hay nhiều thiết bị kết nối với nhau bằng sóng. Mạng khơng dây sử dụng
13


sóng radio hay sóng cực ngắn để duy trì các kênh truyền thông giữa các thiết bị

truyền thông với nhau.
Các công nghệ không dây được sử dụng phổ biến hiện nay bao gồm:
a, Công nghệ không dây - Wifi:
WiFi viết tắt từ Wireless Fidelity hay còn gọi là mạng 802.11. Đây là hệ thống
mạng công nghệ WiFi không dây sử dụng sóng vơ tuyến. Có 6 chuẩn thơng dụng
của WiFi hiện nay là 802.11a/b/g/n/ac/ad.
– Chuẩn 802.11b: Đây là phiên bản đầu tiên xuất hiện. 802.11b phát tín hiệu ở
tần số 2.4 GHz, nó có thể xử lý đến 11 megabit/giây, và nó sử dụng mã CCK. Chính
vì vậy nó là chuẩn chậm nhất và rẻ tiền nhất.
– Chuẩn 802.11g: Nhanh hơn so với chuẩn 802.11b, phát ở tần số 2.4 GHz, tốc
độ xử lý đạt 54 megabit/giây, sử dụng mã OFDM
– Chuẩn 802.11a: Phát ở tần số 5 GHz và có thể đạt đến 54 megabit/ giây. Nó
cũng sử dụng mã OFDM.
– Chuẩn 802.11n: Phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn
802.11a, tốc độ truyền dữ liệu tối đa đạt 450 megabit/giây.
– Chuẩn 802.11ac: Phát ở tần số 5 GHz nhanh hơn so với chuẩn 802.11n, tốc
độ truyền dữ liệu tối đa đạt đến 1.3 Gigabit/giây
– Chuẩn 802.11ad: Phát ở tần số 60 GHz nhanh hơn so với chuẩn 802.11ac, tốc
độ truyền dữ liệu tối đa đạt đến 4,6 Gigabit/giây
– Chuẩn 802.11ax: Đây là WiFi 6 công nghệ WiFi không dây cập nhập mới
hiện nay. Dựa trên tiêu chuẩn IEEE 802.11ax, với tốc độ nhanh hơn, dung lượng lớn
hơn và hiệu suất năng lượng được cải thiện tốt hơn.
14


Tất cả các chuẩn WiFi trên Việt Nam đều có sử dụng. Tuy nhiên, chuẩn WiFi
đang được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là 802.11g và 802.11n. Nhưng được sử
dụng nhiều nhất vẫn là 802.11n, hoạt động ở 2 dải tần 2.4GHz và 5GHz
b, Công nghệ không dây - Bluetooth
Bluetooth là một công nghệ không dây giao tiếp trong khoảng cách ngắn. Ngày

nay, Bluetooth thường được tích hợp ở các thiết bị như smartphone, laptop,… Trong
tương lai, nó có thể được xem là chìa khóa cho các sản phẩm IoT.
– Bluetooth Low Energy (BLE): BLE được thiết kế để tiêu thụ cơng suất ít hơn,
là một giao thức được sử dụng đáng kể cho các ứng dụng IoT.
– Bluetooth Mesh: Mở rộng kết nối của các thiết bị Bluetooth. Được xây dựng
dựa trên BLE. Và tham gia vào mạng mesh các thiết bị phải sử dụng chuẩn Bluetooth
4.0 trở lên.
c, Công nghệ không dây - Zigbee
Giống như Bluetooth, Zigbee là một loại truyền thông trong khoảng cách ngắn.
Zigbee thường được sử dụng trong công nghiệp với số lượng lớn.
– Zigbee Pro và Zigbee Remote Control (RF4CE): Dựa trên nền tảng giao thức
IEEE802.15.4, hoạt động ở 2.4Ghz. Dữ liệu truyền được : 250kbp/s
– Zigbee Coordinator (ZC): Nhiệm vụ là quyết định kết cấu mạng, quy định
cách đánh địa chỉ và lưu trữ bảng địa chỉ. Mỗi mạng chỉ có duy nhất một ZC và giao
tiếp được với các mạng khác.
– Zigbee Router (ZR): Nhiệm vụ định tuyến trung gian trong việc truyền dữ
liệu, tự phát hiện, lập bản đồ các nút xung quanh, theo dõi và điều khiển các nút hoạt
động bình thường.

15


– Zigbee End Device (ZED): Được xem là thiết bị điểm cuối và giao tiếp với
ZC và ZR ở gần nó nhất. Có nhiệm vụ đọc thơng tin từ các thành phần vật lý, chúng
thường ở trạng thái nghỉ và chỉ làm việc khi cần chuyển hoặc nhận thông điệp nào
đó.
Ngồi ra, cịn có một số cơng nghệ khác cũng được đưa vào sử dụng như:
Wibree, NFC, Wireless USB,...
4. Các ứng dụng cơ bản của hệ thống Smart home
Smart home mang đến nhiều tiện ích cho người dùng như tiết kiệm năng lượng,

đảm bảo an ninh cho tồn ngơi nhà,.. mang đến cho bạn không gian sống đẳng cấp
và hiện đại. Dưới đây là một số ứng dụng cơ bản được tích hợp trong Smart home:
a, Hệ thống ánh sáng thơng minh:
Hệ thống ánh sáng trong và ngồi ngơi nhà được chia thành nhiều khu vực, chỉ
những khu vực nào có người đèn mới được bật sáng và tự động tắt khi khơng có
người. Khơng những thế, hệ thống ánh sáng còn tự động điều chỉnh ở chế độ phù
hợp theo sở thích của gia chủ như: khi tiếp khách ánh sáng ở chế độ rực rỡ, tất cả
các đèn sáng lên, từ đèn trần, đèn hắt, đèn chùm, đèn tranh mức độ sáng của các hệ
đèn này còn được tự động thay đổi vào mỗi thời điểm khác nhau. Chẳng hạn vào
ban ngày, ánh sáng sẽ bật tự động ở mức 50% độ sáng nhưng vào buổi tối hệ thống
ánh sáng sẽ bật ở mức 100% để phù hợp với nhu cầu và sinh hoạt của gia chủ, đem
tới sự tiện nghi và tiết kiệm năng lượng. Hệ thống có khả năng học thói quen của gia
chủ.
Ví dụ theo kịch bản cài đặt sẵn, ban ngày hệ thống đèn tự động tắt sau 15 phút
khi khơng có người, ban đêm tự động tắt sau 5 phút và thời gian được coi là chuyển
sang ban đêm là 11 giờ. Tuy nhiên mỗi gia đình có thói quen sinh hoạt khác nhau,
do đó hệ thống sẽ tự động học thói quen để điều chỉnh mốc thời gian ban đêm này
một cách thông minh, phù hợp với gia chủ.
16


b, Hệ thống điều khiển rèm cửa:
Người dùng sẽ ngạc nhiên với chức năng điều khiển hệ thống rèm cửa của nhà
thơng minh.Hệ thống rèm mành ngồi việc điều khiển từ xa thơng qua máy tính bảng
hoặc điện thoại thơng minh, chế độ đóng mở theo các kịch bản đặt trước, hệ thống
còn cho phép điều khiển kết hợp với hệ thống ánh sáng, âm thanh, giải trí đa phương
tiện… theo các kịch bản mong muốn, phù hợp trong các tình huống sử dụng trong
thực tế như tiếp khách, xem phim, đi ngủ. Ngồi ra, hệ thống cịn tự động hoạt động
theo thói quen của người dùng, như buổi sáng rèm tự động kéo lên, đi ngủ rèm tự
động đóng lại, đờng thời có thể điều khiển nhiều rèm trong cùng 1 lúc. Hệ thống còn

phân biệt được nhu cầu ánh sáng của mùa đông, mùa hè khác nhau để tự động điều
chỉnh đóng mở cho phù hợp.
c, Hệ thống an ninh giám sát:
Smart home được trang bị những camera thơng minh nhằm đảm bảo an ninh
cho tồn ngơi nhà. Bạn sẽ dễ dàng quan sát những hoạt động của ngôi nhà qua thiết
bị hiện đại như điện thoại, laptop, máy tính bảng,... Camera thơng minh là chúng có
tích hợp cảm biến chuyển động, mang đến hình ảnh cực sắc nét, đặc biệt là cảm biến
hồng ngoại vào ban đêm. Camera cịn có khả năng chịu nước hay nhiệt độ thay đổi
thất thường. Đờng thời ngơi nhà thơng minh cịn trang bị chng cửa hiện đại có
camera giám sát từ google và Ring. Để đảm bảo an toàn 24/24 cho ngơi nhà bạn có
thể trang bị hệ thống camera kết hợp thiết bị chống trộm. khi có người lạ đột nhập
hệ thống cảm biến sẽ thông báo đến điện thoại của bạn ngay tức thì hoặc hú cịi cảnh
báo, bật đèn, mở rèm,..
d, Hệ thống kiểm sốt mơi trường:
Mơi trường khơng khí có vai trị đặc biệt quan trọng đối với sức khỏe.Tính năng
này cung cấp đến bạn những thơng tin chi tiết về mơi trường xung quanh. Bạn có
thể nắm bắt tồn bộ những thơng số về nhiệt độ, độ ẩm, nồng độ oxy trong ngôi nhà
17


bằng một chiếc điện thoại thơng minh. Ngồi ra, hệ thống cịn liên kết với các thiết
bị điều hịa khơng khí, máy hút ẩm, quạt thơn thơng gió giúp duy trì trạng thái mơi
trường tốt nhất cho ngơi nhà.
Nếu các yếu tố này trong nhà khơng phù hợp thì bộ điều khiển sẽ tự động ra
lệnh điều khiển đến các thiết bị như máy lạnh, máy hút ẩm, quạt,.. để điều chỉnh sao
cho phù hợp, giúp mang đến nguồn không khí trong lành và an tồn cho sức khỏe.
e, Hệ thống âm thanh đa vùng:
Hệ thống âm thanh là tổ hợp bao gờm nhiều thiết bị phát thanh, trong đó, cơ
bản gờm có: loa, âm li và hệ thống điều khiển. Âm thanh đa vùng là hệ thống với
nhiều loa có thể phát nhiều bản nhạc khác nhau ở nhiều vị trí khác nhau.Khả năng

đờng bộ và điều khiển từng vùng phát kết hợp với thiết bị âm thanh chất lượng cao
từ những nhà sản xuất uy tín sẽ giúp bạn có những phút giây trải nghiệm âm nhạc
tuyệt vời nhất.Ngồi khả năng đờng bộ, khởi động tất cả vùng âm thanh với từng
bản nhạc, người dùng có thể phát nhạc riêng cho từng vùng âm thanh. Một bản ballad
nhẹ nhàng trong phịng tắm, một bản nhạc giao hưởng khơng lời giúp học tập tốt
hơn trong phòng làm việc … tất cả sẽ giúp bạn thư giãn và cảm nhận một cuộc sống
ý nghĩa hơn.
Tiết kiệm năng lượng: Bạn sẽ khơng cần phải lo lắng về việc mình qn tắt đèn,
quạt, máy lạnh,... sau khi sử dụng hoặc khi đi ra khỏi nhà. Bên cạnh đó, Smart home
cũng sẽ giúp bạn giải quyết nỗi lo về hóa đơn tiền điện mỗi tháng, hỗ trợ kiểm soát
năng lượng của mọi thiết bị trong nhà thông qua hệ thống điều khiển từ xa.
f, Hệ thống chiếu sáng thông minh:
Hệ thống này sẽ hỗ trợ bạn nhiều trong cuộc sống. Giúp bạn dễ dàng hơn trong
việc điều khiển hệ thống đèn trong nhà thơng qua điện thoại dù có đi đâu xa như du
lịch hoặc đi công tác,.... Chức năng hẹn giờ bật tắt linh hoạt cho hệ thống chiếu sáng.
Bạn khơng cịn phải mất thời gian và công sức để đi bật tắt như những bóng đèn
18


thơng thường. Ngồi ra cịn một số tính năng như điều khiển bằng giọng nói để
bật/tắt hay tăng/giảm bằng trợ lý ảo hoặc tự động sáng khi đến hành lang.
5. Cơ chế điều khiển
Hầu hết các thiết bị điều khiển trong hệ thống nhà thông minh đều truyền thông
tin và kết nối với nhau qua Internet và được điều khiển thơng qua trình duyệt web
hoặc ứng dụng từ bất kỳ nơi đâu trên thế giới. Và đó là lý do tại sao bạn có thể nhìn
thấy hệ thống an ninh của ngôi nhà, điều khiển các thiết bị trong nhà như bật/tắt
thông qua ứng dụng trên smartphone.
Cảm biến là một phần không thể thiếu trong IOT "Internet of Things". Thay vì
phải kết nối trực tiếp vào mạng, cảm biến có thể tự động cập nhật, đo lường thường
xuyên sự biến đổi và chuyển hóa thành tín hiệu điện gửi thơng tin đến trung tâm điều

khiển thơng qua sóng RF.
Khi trung tâm điều khiển thu thập một khối lượng lớn dữ liệu từ hàng trăm,
hàng nghìn, hàng triệu và thậm chí lên đến hàng tỷ thiết bị, nó cần phân tích và tìm
ra một mẫu chung để có thể làm việc một cách thông minh hơn. Hệ thống này hoạt
động hiệu quả thơng qua hệ thống điện tốn đám mây. Như vậy, thơng tin được
truyền tải một cách chính xác nhất và hệ thống nhà thông minh sẽ hoạt động đúng
chuẩn nhất.
Một hệ thống nhà thông minh cơ bản sẽ được thiết kế gồm: Một trung tâm điều
khiển là bộ não của nhà thơng minh, có nhiệm vụ kết nối các thiết bị lại với nhau và
điều khiển toàn bộ hệ thống. Các thiết bị điện đầu cuối là những vật dụng điện tử
trong nhà như các hệ thống cửa nhà, cổng, điều hòa, rèm mành, các hệ thống ánh
sáng, quạt thơng gió, tivi, bếp gas, hệ thống camera giám sát, bảo vệ an ninh…
Bạn sẽ cài đặt các thiết bị sau đó bắt đầu cho trung tâm điều khiển học lệnh tất
cả các thiết bị đó. Việc tạo lập một hệ thống nhà thông minh thế này không quá phức
tạp, thậm chí cho những người chưa thơng thạo các thiết bị cơng nghệ lắm cũng có
19


thể tự kết nối và học lệnh bằng tài liệu hướng dẫn mà không cần đến nhân viên kỹ
thuật chuyên môn.
Sau khi cài đặt và kết nối tất cả, bạn sẽ bắt đầu tạo các ngữ cảnh thông minh
riêng phù hợp với sở thích và hồn cảnh gia đình bạn. Chỉ như vậy thôi là hệ thống
nhà thông minh đã hoàn tất và bạn sẽ tận hưởng cuộc sống với những ngữ cảnh do
chính bạn tạo ra cũng như điều khiển tất cả các thiết bị đã được kết nối.
6. Ưu và nhược điểm của nhà Smart home
a, Ưu điểm
- Một trong những lợi ích nổi bật nhất của tự động hóa ngơi nhà là cung cấp sự
an tâm cho chủ nhà, cho phép họ quan sát nhà từ xa, chống lại những nguy hiểm như
máy pha cà phê bị bỏ qn hoặc cửa phía trước qn chưa khóa.
- Nhà thơng minh cịn có lợi cho người cao tuổi, cung cấp sự giám sát giúp

người cao tuổi được ở nhà thoải mái và an toàn hơn là chuyển đến nhà dưỡng lão
hoặc yêu cầu chăm sóc tại nhà 24/7.
- Home automation giúp người dùng nâng cao hiệu quả. Thay vì để điều hòa
chạy liên tục vào ban ngày, hệ thống nhà thơng minh có thể học các hàng vi của bạn
và đảm bảo ngôi nhà sẽ dduowcj làm mát khi trở về nhà. Đối với home automation,
năng lượng, nước và các nguồn lực khác được sử dụng hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm
tài nguyên thiên nhiên và tiền bạc cho người dùng.
- Tạo sự đẳng cấp và sang trọng: Nhà thông minh đem đến một không gian sang
trọng, bởi công nghệ điều khiển hiện đại mà con người không cần phải làm. Điều
này chắc chắn sẽ để lại ấn tượng lớn cho những người xung quanh.
Khơng có gì đáng ngạc nhiên khi nhà thơng minh có thể thích ứng với sở thích
của người dùng. Ví dụ, ngay khi bạn về đến nhà, cửa nhà để xe sẽ mở, đèn sẽ sáng,
lị sưởi sẽ bật và các giai điệu u thích của bạn sẽ bắt đầu phát trên loa.
20


b, Nhược điểm
- Dù sở hữu nhiều ưu điểm nhưng căn hộ thơng minh cũng có những nhược
điểm như: chi phí cao, khơng phù hợp với gia đình bình dân và thu nhập thấp.
- Một hạn chế của nhà thông minh là sự phức tạp trong cảm nhận, một số người
gặp khó khăn khi sử dụng cơng nghệ hoặc sẽ từ chối sử dụng vì cảm thấy khó chịu
ngay lần đầu. Các nhà sản xuất nhà thông minh và đối tác của họ đang cố gắng để
giảm tính phức tạp và cải thiện trải nghiệm người dùng, làm cho nó trở nên thú vị
cũng như có lợi cho người sử dụng ở mọi độ tuổi và trình độ.
- Một hạn chế nữa là chưa có tiêu chuẩn vàng nào dành cho home automation.
Đối với các hệ thống home automation thực sự có hiệu quả, các thiết bị phải tương
tác với nhau bất kể nhà sản xuất của chúng là ai, sử dụng cùng một giao thức hoặc
ít nhất, bổ sung thêm một giao thức khác.
- Một vấn đề chính khác là an ninh nhà thơng minh mặc dù có thể chống trộm
vật lý nhưng Tin tặc có thể xâm nhập vào một thiết bị thơng minh, họ có thể tắt đèn,

tắt báo thức và mở khóa cửa ra vào để đột nhập. Hơn nữa, tin tặc có thể truy cập vào
mạng của chủ nhà, dẫn đến các cuộc tấn công tời tệ hơn hoặc rị rỉ dữ liệu.
- Ngồi việc bảo mật, một hạn chế mà nhiều người ko thích ở nhà thơng minh
là sự rị rỉ về dữ liệu riêng tư được chia sẻ bởi các thiết bị Smart home
PHẦN III: THỊ TRƯỜNG VÀ XU HƯỚNG PHÁT TRIỂN
1. Tổng quan về thị trường Smart home trên thế giới
Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, vô số các dự án sử dụng khoa
học công nghệ được ra đời. Trong đó, những dự án Smart home được coi là điểm
sáng. Mới đây nhất, Statista (đơn vị nghiên cứu thị trường và dữ liệu người dùng
hàng đầu thế giới) đã cập nhật báo cáo mới nhất của thị trường Smart home giai đoạn
21


2022-2026. Theo đó, thị trường Smart home tồn cầu nói chung và Việt Nam nói
chung vẫn mang đến nhiều tin vui.
Theo báo cáo này, năm 2021 thị trường Smart home toàn cầu đạt hơn 102 tỷ
USD, tỉ lệ tăng trưởng ấn tượng ở mức hai con số 20,47%. Dự báo doanh thu thị
trường Smart home sẽ đạt khoảng 122,9 tỷ USD vào năm 2022; 142,8 tỷ USD vào
năm 2023; 182,4 tỷ USD vào 2025, gấp 1.5 lần năm 2021 và cao hơn dự báo trước
đó là 175,7 tỷ USD. Đến năm 2026, thị trường Smart home toàn cầu sẽ đạt tới 207
tỷ USD, tăng trưởng ổn định với con số 13%. Các ông lớn về công nghệ trên thế giới
nhận ra cơ hội phát triển của việc áp dụng công nghệ thông tin và IoT vào trong thiết
bị nhà ở, qua đó tạo trải nghiệm hiện đại tối ưu cho người dùng.
Ví dụ: Các đại gia cơng nghệ như: Microsoft, Apple, Google, Samsung,… ra
mắt các hệ thống nhà thông minh độc quyền của hãng. Apple đã ra mắt nền tảng
HomeKit, Google cho ra nền tảng: Google Home,…
Khi nhắc đến hệ thống nhà thông minh thế giới không thể không nhắc đến các
ông lớn như: Siemens của Đức, Schneider của Pháp, ABB của Thụy Sỹ, Jung của
Đức, My Home (Bticino ý), Gamma, Smart G4 (Mỹ) các sản phẩm thiết bị thông
minh Smart home đến từ nước ngoài điều mang lại những tính năng vượt trội, có

thiết kế và giải pháp hiện đại tiên tiến.

22


Biểu đờ thể hiện doanh thu trung bình của mỗi ngôi nhà thông minh theo phân khúc

Biểu đồ tỉ lệ thâm nhập hộ gia đình theo phân khúc
2. Thị trường Smart home ở Việt Nam hiện nay
Thị trường Smart home đang phát triển ở Việt Nam. Quy mô, nhu cầu ngày
càng lớn nhà thông minh biến thể từ một trường ngách thành một hướng phát triển
23


mới. Sự hấp dẫn của trường học kéo theo hàng loạt doanh nghiệp công nghệ khai
phá. Tuy nhiên, với mức độ thu nhập bình quân của người dân Việt Nam hiện nay,
tỉ lệ tiếp cận với các dự án Smart home vẫn cịn khá thấp. Ta có thể nhìn thấy rõ ở
đờ

biểu

dưới

đây:

Từ biểu đờ trên chúng ta có thể thấy, doanh thu từ việc lắp đặt hệ thống thông
minh trong các ngôi nhà tại Việt Nam hiện nay chưa cao. Và phần trăm các căn hộ
lắp đặt hệ thống Smart home còn thấp. Tại Việt Nam, theo dự báo của Statista (Đức),
thị trường Smart home sẽ đạt doanh thu 330,4 triệu USD vào năm 2022. Tuy nhiên,
trong báo cáo mới nhất, những số liệu này đã có sự thay đổi, vì những ảnh hưởng

trực tiếp của đại dịch Covid-19. Cụ thể, doanh thu Smart home tại thị trường Việt
Nam được dự đoán đạt 251 triệu USD vào năm 2022. Với tốc độ tăng trưởng
25%/năm trong giai đoạn 2022-2025, dự kiến đến năm 2025, tổng doanh thu thị
trường Smart home Việt Nam đạt 449kl/,1 triệu USD. Với khoảng 10,5% hộ gia đình
trang bị Smart home, Việt Nam trở thành thị trường Smart home đứng thứ 28 trên
tồn cầu.
Ví dụ: BKAV Smart home, FPT , Lumi, Acis, ... là những công ty đang cung
cấp các sản phẩm về Smart home ở trong nước.

24


3. Xu hướng phát triển của thị trường Smart home ở Việt Nam
Thế giới công nghệ ngày càng phát triển trên tồn cầu, con người ngày càng
muốn cộng nghệ hóa đời sống. Internet of things ngày càng được phổ cập với người
Việt. Nhu cầu người tiêu dùng ngày càng tăng cao khi họ mong muốn trải nghiệm
tiện ích mỗi khi về nhà. Chính vì vậy, dự án Smart home trở thành một thị trường
tiềm năng trong tương lai. Theo dự đoán, xu hướng thị trường Smart home năm 2023
tăng trưởng 35% đạt giá trị 8.200 tỷ đồng. Dự án Smart home hướng người dùng tới
một cuộc sống tiện ích và hiện đại. Xây dựng thói quen, hành vi người dùng thiết bị
thông minh thời IoT.
Ngày nay, cùng với việc phát triển công nghệ 4.0, các cụm từ “nhà thông minh”,
“Internet vạn vật kết nối” thường xuyên được nhắc đến như một xu hướng tiên tiến,
hướng con người đến với cuộc sống tiện nghi và thoải mái do công nghệ mang lại.
Dưới đây là 5 xu hướng thị trường Smart home dẫn dắt thị trường nhà ở năm
2022:
a, Đơn giản hóa các thiết bị thông minh hướng tới DIY:
DIY là viết tắt từ “ Do It Yourself”là một thuật ngữ mô tả việc xây dựng, sửa
chữa hoặc tạo ra bất cứ một thứ gì đó bởi chính bạn , chứ khơng phải là việc trả tiền
cho một người khác để làm điều đó cho bạn. Khơng phân biệt bạn sáng tạo ra sản

phẩm là đờ dùng sinh hoạt hay món đờ trang trí,…đều được gọi là DIY.
Nếu như trước đây, khi nhắc tới Smart home người ta thường nghĩ tới các thiết
bị với chi phí đắt đỏ kèm theo đó là phải có chun mơn kỹ thuật cao. Thì bây giờ
các nhà sản xuất đã thay đổi hoàn toàn. Các sản phẩm giờ đây đơn giản hơn, tao nhã
hơn. Chỉ dùng app hoặc giọng nói để điều khiển. Thiết kế cũng trở nên nhỏ hơn
nhưng vẫn rất tinh tế và hiện đại. Đặc biệt là sự ra đời của các trợ lý ảo Tiếng Việt
như FPT Play Box S hoặc Olli Maika. Loa thơng minh tích hợp trợ lý ảo Google
Assistant.
25