Thứ Tư, 9 tháng 12, 2015

Lựa chọn giao thức cho nhà thông minh - Home Automation Protocol



giao thức nhà thông minh, Home Automation Protocol
Giao thức nhà thông minh

Có rất nhiều việc phải làm để biến một ngôi nhà bình thường trở thành một ngôi nhà thông minh. Có rất nhiều thứ phải chý ý đến khi bạn tìm kiếm các thiết bị hỗ trợ giúp bạn điều khiển chiếu sáng, thiết bị điện gia dụng và nhiều thiết bị khác trong nhà. Điều quan trọng nhất, bạn cần phải đảm bảo các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh của bạn có thể làm việc với nhau bằng cách hiểu rõ sự khác nhau giữa các giao thức nhà thông minh và lựa chọn một giao thức thích hợp.

Giống như những hệ thống điện tử khác, các thiết bị điện thông minh hoạt động với các giao thức khác nhau. Đó là một bộ của các quy tắc và tiêu chuẩn cho việc liên lạc giao tiếp giữa các thiết bị điện tử. Nó giống như một loại ngôn ngữ. Nếu bạn có một thiết bị chỉ nói ZigBee và một thiết bị khác chỉ nói Z-Wave, chúng sẽ không thể giao tiếp với nhau. Lý tưởng nhất là bạn sẽ muốn trang bị cho ngôi nhà bạn những thiết bị thông minh nói cùng một ngôn ngữ. Nhưng không có nhiều thiết bị có thể nói nhiều ngôn ngữ vì vậy việc đưa ra lựa chọn thiết kế nhà thông minh là điều không dễ dàng nếu bạn không có đủ kiến thức về giao thức nhà thông minh.
Giao thức cho một ngôi nhà thông minh cũng thường được hiểu như là công nghệ để điều khiển một ngôi nhà, là những thiết bị giao tiếp thông tin phần cứng được dùng để truyền tải thông tin đi và đến các thiết bị khác, thông qua kết nối bằng dây dẫn hoặc giao tiếp không dây. Có khoảng nửa tá giao thức nhà thông minh như thế với các tính năng khác nhau. Hướng dẫn này sẽ chỉ ra cho bạn những đặc điểm của từng loại giao thức nhà thông minh ở mức độ người tiêu dùng. Bằng cách này bạn sẽ có thêm thông tin để đưa ra quyết định nếu như bạn muốn ngôi nhà bạn thông minh hơn.
X10
X10 được phát triển từ thập niên 1970 của thế kỷ trước, là giao thức Home Automation củ nhất. X10 là một hệ thống đơn giản cho phép sử dụng dây dẫn điện trong nhà để giao tiếp giữa các thiết bị điện với nhau. Bởi vì X10 sử dụng dây dẫn điện nên nó hoạt động rất ổn định, nhưng vấn đề là luôn luôn có sự can thiệp từ những thiết bị điện khác trong mạch điện. Một bộ lọc nhiễu được sử dụng để làm giảm nhẹ sự can thiệp này. X10 là một hệ thống sơ khai và chỉ có thể thực thi tối đa 16 lệnh gửi đồng thời.
UPB (Universal Powerline Bus)
UPB là một hệ thống có dây được phát triển vào cuối thập niên 1990 như là một sự cải tiến công nghệ cho hệ thống X10. UPB làm giảm nhiễu gây tổn hại đến X10 trước đó bằng cách sử dụng xung điện công suất lớn để gửi những mệnh lệnh qua dây dẫn trong mạch điện. UPB gửi lệnh nhanh hơn và có thể chịu đựng được tải điện áp lớn hơn so với X10, cho phép dải ứng dụng rộng hơn. UPB hoàn toàn khả lập trình vượt xa so với những câu lệnh đơn giản của X10.
Insteon
Insteon cho phép kết nối giao tiếp có dây và giao tiếp không dây thành một hệ thống duy nhất mang đến sự tin cậy ổn định và linh hoạt. Dây dẫn điện được sử dụng một cách đặc trưng để thay thế cho tần số RF được sử dụng trong hệ thống. Điều này cho phép các lệnh được gửi tới địa chỉ chính xác với ít sự can thiệp. Insteon hỗ trợ 65,000 lệnh khách nhau và là một trong những hệ thống tốt nhất để nâng cấp những chiếc công tắc điện trong nhà bạn. Insteon cũng tương thích một phần với X10, dĩ nhiên là chỉ với một số loại thiết bị nhất định, bạn có thể đổi mới hệ thống X10 cũ kỹ bằng công nghệ Insteon hoặc nếu bạn đang muốn tìm kiếm một giao tiếp không dây cho X10.
KNX
KNX xuất hiện tại châu Âu vào cuối thập niên 1990 và đầu 2000 và trải rộng trên hơn 100 quốc gia. Hệ thống hoạt động gần giống với Insteon, ngoại trừ nó được bổ sung thêm dây dẫn điện và tần số RF, hệ thống tiêu chuẩn cũng hỗ trợ truyền lệnh thông qua hồng ngoại, dây đôi xoắn và cáp Ethernet. KNX thường được cài đặt trên những cặp dây đôi xoắn, một kiểu làm giảm nhiễu hiệu quả. Nếu như bạn lựa chọn hệ thống dây đôi xoắn, bạn bắt buộc phải đi hệ thống dây đôi mới xuyên suốt trong nhà bạn, không giống như những hệ thống khác trong bài giới thiệu này.
ZigBee
ZigBee là một kiểu mạng mắt lưới không dây (wireless mesh network) và hoàn toàn không giống bất cứ người tiền nhiệm nào trước đó. Trong một mạng mắt lưới, mỗi thiết bị hoạt động như là một thiết bị chuyển tiếp gửi và nhận thông tin. Các lệnh được chuyển đi xa bằng các thiết bị chuyển tiếp xuyên qua mạng lưới các thiết bị đến khi chúng đến được địa chỉ mong muốn. Bởi vì dựa trên hệ thống mạng mắt lưới tự nhiên, mạng không dây có thể trở nên rộng hơn, mạnh hơn và ổn định hơn với mỗi thiết bị được thêm vào. Việc các thiết bị ZigBee từ các nhà sản xuất khác nhau không giao tiếp được với nhau là rất phổ biến, có thể là bởi vì mỗi thiết bị được lập trình khác nhau để cùng hoàn thành những nhiệm vụ giống nhau. Bởi vì lý do này, nhà sản xuất thường sử dụng ZigBee như là một phương án nhằm hạn chế những thiết bị của bên thứ ba trong một hệ thống đóng.
Z-Wave
Z-Wave là tiêu chuẩn vàng của hệ thống nhà thông minh không dây. Z-Wave sử dụng cấu trúc mạng mắt lưới như ZigBee, tuy nhiên các thiết bị Z-Wave thì thường tương thích với nhau. Z-Wave có sẵn nhiều loại thiết bị mà bạn muốn để hoàn thiện một ngôi nhà thông minh. Nó không nhanh và mạnh hơn ZigBee nhưng nó hiệu quả hơn vì tính tương thích của nó. Nhóm đứng phía sau tiêu chuẩn này, khối liên minh Z-Wave, hiện nay đã công bố hơn 1000 sản phẩm tương thích khác nhau, giúp bạn có một dãi rộng các lựa chọn khi biến ngôi nhà bạn thành nhà thông minh.
Những giao thức không phổ biến cho Home Automation
Đôi khi bạn sẽ thấy các công tắc đèn, bóng đèn LED hay bộ điều khiển nhiệt độ sử dụng Wi-Fi, Bluetooth hoặc giao tiếp trường gần - Near Field Communication (NFC). Bởi vì những công nghệ điều khiển này không chỉ sử dụng riêng biệt cho nhà thông minh, nên chúng thường không thích hợp cho công việc này. Wi-Fi và Bluetooth là hai kết nối yêu cầu năng lượng cao và chúng sẽ làm tiêu hao những viên pin nhanh chóng, điều này làm cho chúng không phải là một lựa chọn tốt cho các thiết bị sử dụng pin thường thống trị trong nhà thông minh.
Wi-Fi là lựa chọn tuyệt vời để kết nối máy tính hay điện thoại thông minh đến bộ điều khiển trung tâm của hệ thống, nhưng lý tưởng là nó chỉ nên thực hiện riêng cho mục đích này. NFC là một lựa chọn thích hợp nhưng nó yêu cầu khoảng cách gần để làm việc chính xác. Đòi hỏi này làm nó trở thành một lựa chọn tốt cho khóa cửa và hệ thống an ninh ra vào, nhưng ngoài điều này thì không.
Lời kết
Vậy giao thức nhà thông minh nào phù hợp với bạn? Nếu bạn chỉ vừa bắt đầu với nhà thông minh, lời khuyên cho bạn là Z-Wave hoặc ZigBee. Chúng đều nhanh, mạnh, linh hoạt, độ bao phủ tuyệt vời, không dây và có hàng trăm sản phẩm cho bạn lựa chọn. Nếu nhà bạn đã lắp đặt sẵn X10 thì hãy tiếp tục với Insteon, nó cũng cho phép bạn giao tiếp không dây và mặc dù không nhiều sản phẩm như Z-Wave hay ZigBee, nó vẫn là một lựa chọn tốt. KNX cho bạn sự ổn định và dải sản phẩm rộng, tuy nhiên việc lắp đặt, khai thác và bảo trì khá phức tạp và tốn kém, chưa kể giá thiết bị cao hơn các loại khác khá nhiều khiến bạn phải cân nhắc kỹ trước khi đưa ra quyết định.
Ý tưởng tuyệt vời là tìm ra một hệ thống nhà thông minh có thể đáp ứng những gì bạn cần, cho dù đó là an ninh, thuận tiện sử dụng hoặc cá nhân hóa, tất cả tùy thuộc vào mục tiêu cuối cùng của bạn. Một khi bạn biết bạn cần gì, sẽ dễ dàng để quyết định sử dụng hệ thống nào và sau đó sẽ tìm ra giao thức nhà thông minh phù hợp, hoặc kết nối phối hợp các giao thức để đáp ứng những yêu cầu này.
Kieron Le

Không có nhận xét nào:

Đăng nhận xét