Một ngôi nhà thông minh bao gồm hệ thống sưởi ấm, chiếu sáng công nghệ cao và các thiết bị có thể được điều khiển từ xa bằng điện thoại hoặc máy tính. Thuật ngữ “ngôi nhà thông minh” chỉ mới được đưa vào từ điển của những người am hiểu công nghệ và có ý thức về môi trường gần đây. Các công nghệ nhà thông minh có thể bao gồm Nest của Google, Echo của Amazon, HomeKit, Ring của Apple và Ecobee SmartThermostat, cùng nhiều công nghệ khác.
Tự động hóa nhà thông minh (SHA) mang lại nhiều lợi ích: Ngoài sự tiện lợi, nó có thể cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, tối đa hóa an ninh ngôi nhà và cấp quyền truy cập vào giám sát từ xa. Nó cũng đã bị chỉ trích, chủ yếu là do bản thân công nghệ này phải được cung cấp năng lượng suốt ngày đêm.
Khám phá thêm ví dụ về thiết bị nhà thông minh—lợi ích, hạn chế và tính bền vững của chúng—và cách làm cho ngôi nhà thông minh của bạn trở nên thân thiện hơn với môi trường.
Ví dụ về hệ thống nhà thông minh
Một ngày nào đó, có thể sẽ có một bộ SHA toàn diện để mua. Hiện tại, nhà thông minh thường bao gồm nhiều loại thiết bị, tiện ích và hệ thống, mỗi thiết bị có chức năng riêng nhưng có thể kết nối với các nền tảng khác để có chức năng tối ưu. Dưới đây là một số ví dụ phổ biến.
Điều khiển ánh sáng
Hình ảnh Oscar Wong / Getty
Hệ thống chiếu sáng thông minh có thể ở dạng bóng đèn thông minh hoặc công tắc thông minh—để có tác động tối đa, hãy kết hợp cả hai. Bóng đèn thông minh chứa phần mềm truyền tín hiệu không dây đến và từ điều khiển từ xa, có thể là ứng dụng di động, công tắc và/hoặc trợ lý nhà thông minh. Bằng cách này, người dùng có thể điều khiển đèn từ mọi nơi và lập trình để chúng phản ứng với môi trường xung quanh—ví dụ: tăng sáng hoặc giảm độ sáng vào những thời điểm nhất định trong ngày hoặc kích hoạt cảm biến chuyển động hoặc lệnh thoại.
Nếu không có công tắc thông minh, chẳng hạn như bộ điều chỉnh độ sáng trên tường, bóng đèn thông minh sẽ hoạt động bằng công tắc đèn truyền thống mà bạn phải bật để bóng đèn hoạt động. Điều này mang lại cho công tắc thông minh cơ hội tiết kiệm năng lượng tại nhà lớn hơn so với chỉ sử dụng bóng đèn thông minh.
Các tùy chọn chiếu sáng thông minh phổ biến bao gồm bóng đèn và dải đèn Color Ambiance đa dạng của Philips Hue, Công tắc đèn thông minh Wemo của Belkin, bóng đèn LED kết nối wifi của Govee và Wyze, cùng các loại bóng đèn khác và gạch lục giác chiếu sáng của Nanoleaf.
Kiểm soát khí hậu
Hình ảnh Maskot / Getty
Bộ điều nhiệt thông minh kết nối hệ thống HVAC của ngôi nhà với wifi, cho phép người dùng giám sát và quản lý hệ thống sưởi và làm mát từ trợ lý nhà thông minh hoặc điện thoại. Thông qua các ứng dụng, người dùng có thể điều chỉnh nhiệt độ trong nhà và bật và tắt hệ thống HVAC từ xa. Các hệ thống này đôi khi tương thích với các thiết bị khác, chẳng hạn như thiết bị báo khói thông minh, để tối ưu hóa độ an toàn và có thể được lập trình để tối đa hóa hiệu quả.
Ví dụ: bạn có thể đặt bộ điều nhiệt thông minh tắt hoặc tắt vào khoảng thời gian bạn đi ngủ hoặc bật một giờ trước khi bạn đi làm về. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng và tiền bạc, đặc biệt nếu bạn có thể tránh được giờ cao điểm khi điện đắt nhất.
Ví dụ: bộ điều nhiệt Google Nest có chương trình Phần thưởng giờ cao điểm cung cấp cho người dùng các ưu đãi bằng tiền để giảm mức tiêu thụ năng lượng của họ trong những thời gian cao điểm này—dễ dàng thực hiện với hệ thống kiểm soát khí hậu thông minh. Bộ điều nhiệt thông minh ngoài Nest bao gồm các mẫu của Ecobee, Amazon và Honeywell.
Bạn có biết không?
Tiêu thụ năng lượng tại nhà chiếm 20% tổng lượng phát thải khí nhà kính ở Hoa Kỳ Mặc dù các bang cực bắc của Hoa Kỳ, từ Bắc Dakota đến Maine, tiêu thụ nhiều năng lượng nhất trên toàn quốc, nhưng các bang Trung Tây lại thải ra nhiều khí nhà kính nhất từ điện vì nguồn năng lượng chính của họ có xu hướng là nhiên liệu hóa thạch.
Thiết bị gia dụng
hình ảnh tưởng tượng / Getty Images
Sau khi thiết lập đèn thông minh và bộ điều nhiệt, giai đoạn tiếp theo của tự động hóa nhà thông minh là thay thế các thiết bị kém hiệu quả bằng các giải pháp thay thế công nghệ cao. Hầu hết mọi khía cạnh của ngôi nhà đều có thể được chế tạo thông minh — máy giặt và máy sấy, máy rửa chén, máy hút bụi, lò nướng và máy điều hòa không khí, cho đến nồi áp suất và lò vi sóng có hỗ trợ Wi-Fi. Với những tiện ích hấp dẫn này, bạn có thể thường xuyên lên lịch thời gian chạy, nhận thông báo qua điện thoại và vận hành bằng lệnh thoại.
Các tính năng tiết kiệm tài nguyên phụ thuộc vào thiết bị. Ví dụ, hệ thống phun nước thông minh có thể hạn chế lượng nước tiêu thụ của gia đình bạn bằng cách phát hiện thời tiết và bỏ qua việc tưới vườn vào những ngày mưa.
Ổ cắm thông minh
Không cần tốn tiền mua các thiết bị thông minh hoàn toàn mới, bạn vẫn có thể theo dõi và quản lý nguồn điện mà các thiết bị hiện có của bạn đang sử dụng bằng phích cắm thông minh. Các phích cắm thông minh như phích cắm của Wemo, Ring và Wyze cho phép người dùng tắt hầu hết mọi thiết bị—nhỏ như đèn hoặc quạt hoặc lớn như tủ lạnh hoặc máy điều hòa không khí—bằng ứng dụng điện thoại hoặc lệnh thoại (thông qua một trợ lý tại nhà). Những phích cắm này có thể cắt giảm tải ảo, lượng điện mà các thiết bị sử dụng khi chúng tắt và ở chế độ chờ. Chúng vừa khít với ổ cắm điện thông thường của bạn và thường có thể được lập trình để tắt và bật các thiết bị vào thời gian đã định.
Hệ thống an ninh nhà thông minh
Hình ảnh Maskot / Getty
Hệ thống an ninh thông minh à la Ring có thể bao gồm camera quan sát, cảm biến cửa và hệ thống báo động giúp thông báo cho chủ nhà về các cuộc xâm lược, hỏa hoạn, lũ lụt và các thảm họa khác. Những thứ này không nhất thiết giúp tiết kiệm năng lượng nhưng được sử dụng rộng rãi vì mục đích an toàn.
Trợ lý tại nhà
simpson33 / Getty Images
Hãy coi trợ lý gia đình như chất keo gắn kết ngôi nhà thông minh của bạn lại với nhau. Google Nest (“hey, Google”) và Amazon Echo (Alexa) có lẽ là những sản phẩm nổi tiếng nhất và tương thích nhất với các thiết bị thông minh. HomeKit, hay còn gọi là Apple Home, là nền tảng ít được sử dụng hơn của Apple. Trợ lý gia đình có loa và có thể đóng vai trò là người điều khiển, vận hành các thiết bị thông minh được kết nối bằng lệnh thoại.
Nhà thông minh có bền vững không?
Nhà thông minh thường được ca ngợi vì giúp hạn chế mức tiêu thụ năng lượng của hộ gia đình. Làm sao nhiều họ giúp đỡ vẫn chưa rõ ràng.
Chương trình Ngôi sao Năng lượng của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ đã ước tính rằng hệ thống chiếu sáng thông minh sử dụng năng lượng ít hơn 90% so với bóng đèn sợi đốt truyền thống. Nest cho biết máy điều nhiệt thông minh của họ tiết kiệm trung bình cho một hộ gia đình từ 10% đến 12% chi phí sưởi ấm và 15% chi phí làm mát, nhưng công ty điện lực ComEd có trụ sở tại Illinois nhận thấy mức tiết kiệm năng lượng trung bình hàng ngày là khoảng 1,5% trong một nghiên cứu về máy điều nhiệt thông minh trên toàn thế giới. 3.200 hộ gia đình.
Năm 2017, Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA) đã báo cáo rằng tự động hóa nhà thông minh có thể giúp giảm 10% mức tiêu thụ năng lượng “bằng cách sử dụng dữ liệu thời gian thực để cải thiện hiệu quả hoạt động”. Bất kể dữ liệu nào, việc giảm chi tiêu năng lượng sẽ hạn chế sự phụ thuộc chung của chúng ta vào nhiên liệu hóa thạch và khả năng giám sát việc sử dụng năng lượng đi kèm với các khuyến khích tài chính. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cho biết chỉ riêng bộ điều nhiệt thông minh có thể tiết kiệm 10% chi phí sưởi ấm và làm mát mỗi năm.
Hạn chế về môi trường của ngôi nhà thông minh
Lời chỉ trích chính về tự động hóa nhà thông minh là các thiết bị nhằm giảm mức tiêu thụ năng lượng liên tục tiêu hao năng lượng khi ở chế độ chờ. Chúng thường được gọi là thiết bị “ma cà rồng”, thiết bị điện tiếp tục sử dụng điện khi không sử dụng. Một nghiên cứu đánh giá vòng đời của các thiết bị thông minh năm 2015 đã kết luận rằng tác động môi trường lớn nhất của chúng thực sự là mức tiêu thụ điện trong giai đoạn sử dụng, nhưng nghiên cứu cũng cho thấy thời gian hoàn vốn năng lượng là âm 1,6 năm.
Thời gian hoàn vốn năng lượng là gì?
Thời gian hoàn vốn năng lượng (EPBT) là thời gian cần thiết để một hệ thống năng lượng tạo ra hoặc “trả lại” lượng năng lượng được sử dụng để sản xuất và vận hành hệ thống.
Làm thế nào ngôi nhà thông minh có thể bền vững hơn?
Dưới đây là một số cách người tiêu dùng có thể giúp đảm bảo hệ thống nhà thông minh của họ đang giúp ích cho hành tinh chứ không gây tổn hại.
- Chọn thiết bị được chứng nhận Energy Star: Các sản phẩm này trải qua quy trình chứng nhận độc lập “xác minh mức tiết kiệm năng lượng dựa trên dữ liệu thực địa rộng rãi”. Tham khảo Công cụ tìm sản phẩm của chương trình trước khi mua hàng.
- Tự động hóa mọi thứ: Để ngôi nhà thông minh của bạn thực sự tiết kiệm điện, bạn phải sử dụng nó. Việc tự động hóa các thiết bị chỉ bật khi cần thiết (chẳng hạn như vào một thời điểm được chỉ định trong ngày hoặc khi nhiệt độ giảm xuống dưới một mức nhất định) sẽ tối ưu hóa tiềm năng tiết kiệm năng lượng của chúng.
- Đặt cảnh báo về tình trạng lãng phí năng lượng: Một số thiết bị sẽ cảnh báo bạn về một vấn đề, chẳng hạn như mức tiêu thụ năng lượng tăng cao do cửa tủ lạnh để mở.
- Cho phép thiết bị của bạn liên lạc với nhà cung cấp tiện ích của bạn: Energy Star khuyên bạn nên chọn tham gia chương trình đáp ứng nhu cầu địa phương để giảm căng thẳng cho lưới điện vào giờ cao điểm.
- Sử dụng một trung tâm: Hub là một trung tâm điều khiển liên kết tất cả các thiết bị thông minh với nhau và cho phép ngôi nhà của bạn hoạt động như một hệ thống. Energy Star cho biết “ngôi nhà thông minh của bạn sẽ hoạt động tốt hơn để giúp bạn tiết kiệm năng lượng khi mọi thứ có thể hoạt động và giao tiếp với nhau”.
- Đặt chế độ nghỉ phép: Trước khi bạn đi xa, hãy đặt thiết bị của bạn ở chế độ nghỉ phép để chúng tiêu thụ ít năng lượng nhất có thể nhằm giữ an toàn cho ngôi nhà của bạn khi bạn đi vắng.