Bộ môn Kỹ thuật Điện tử - Viễn thông
Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển thì cuộc sống của con người càng có nhu cầu sử dụng đầy đủ các thiết bị thông minh để phục vụ cho sinh hoạt và công việc của mình. Một thực tế rất gần với con người là trong chính căn nhà của mình, mong muốn được sử dụng công nghệ tự động hóa càng được rộng rãi, tất cả các đồ dùng trong nhà từ phòng ngủ, phòng khách đều gắn các bộ điều khiển điện tử có thể kết nối điện thoại di động thông qua mạng internet, cho phép chủ nhân điều khiển vật dụng từ xa. Giải pháp điều khiển nhà thông minh bằng giọng nói như người trợ lý đắc lực giúp bạn điều khiển trong mọi tình huống, dễ dàng sử dụng với người cao tuổi, an toàn cho trẻ nhỏ vì hạn chế tiếp xúc điện. Nhà thông minh điều khiển bằng giọng nói là sự lựa chọn lý tưởng cho mọi gia đình Việt.
Một số trợ lý ảo thông minh hiện nay: Google Assistant (Google), Alexa (Amazon), Siri (Apple), Cortana (Microsoft), ... Các thiết bị trong nhà thông minh ngoài được điều khiển qua app trên điện thoại và website, còn được điều khiển qua trợ lý ảo cũng dần được phát triển.
Các giải pháp có khả năng “hỗ trợ Alexa”, tất cả đều sẵn sàng nhận lệnh bằng giọng nói của người dùng với những câu lệnh bắt đầu bằng “Alexa”.
Google Assistant là một trợ lý cá nhân ảo được phát triển bởi Google cho thiết bị di động và nhà thông minh. Không giống như Google Now, trợ lý Google có thể tham gia các cuộc trò chuyện hai chiều. Google Assistant ban đầu được đưa vào ứng dụng nhắn tin Google Allo, và loa thông minh Google Home. Google bắt đầu triển khai trợ lý ảo này trên các thiết bị Android khác, bao gồm cả các điện thoại thông minh bên thứ ba và được phát hành dưới dạng ứng dụng riêng biệt trên IOS. Cùng với sự ra mắt một bộ phát triển phần mềm (SDK), Assistant đã và đang được tiếp tục mở rộng hỗ trợ cho một lượng lớn thiết bị, bao gồm cả xe hơi và các thiết bị nhà thông minh. Các chức năng của Assistant cũng có thể được bổ sung bởi các nhà phát triển bên thứ ba.
Google Home là một thương hiệu loa thông minh được phát triển bởi Google. Các thiết bị này cho phép người dùng điều khiển và tương tác với loa bằng giọng nói để kích hoạt các dịch vụ thông qua Google Assistant, trợ lý ảo của Google. Tiện ích này được tích hợp trên loa nhằm thực hiện các tính năng chủ yếu bao gồm cho phép người dùng nghe nhạc, kiểm soát phát lại video, ảnh hoặc cập nhật tin tức hoàn toàn bằng giọng nói. Các thiết bị Google Home cũng có sự hỗ trợ tích hợp cho tự động hóa gia đình, cho phép người dùng điều khiển các thiết bị gia đình thông minh bằng giọng nói của họ.
Hình 1: Google Home Mini
Google Home mini như Hình 1 được hỗ trợ bởi trợ lý ảo Google Assistant có vai trò là trung tâm điều khiển các thiết bị thông minh trong nhà như hỗ trợ đặt Grab, tìm kiếm mọi thứ trên Google, mua sắm trực tuyến trên các trang thương mại điện tử, bật/tắt đèn, smart TV, máy lạnh, … tất cả mọi thứ đều được điều khiển bằng giọng nói rất nhanh chóng và dễ dàng sử dụng khi bạn kết nói Wifi cho chiếc Google Home Mini.
Vì thế để giải quyết vấn đề này chúng ta cần có một Website làm trung gian và IFTTT là một lựa chọn tốt cho dự án này [1-3].
Hình 2: Kết nối IFTTT với Google Assistant
IFTTT hay If This Then That (nếu điều này xảy ra thì sau đó điều kia xảy ra) là một nền tảng dịch vụ tự động hoá theo dạng lệnh tuỳ chỉnh: nếu thỏa mãn điều kiện This thì sẽ thực hiện hành động That. Mỗi lệnh tuỳ chỉnh IFTTT đó được gọi là một applet. Người dùng có thể tạo ra nhiều applet khác nhau tuỳ thích để có nhiều lệnh tuỳ chỉnh tự động hoá Google Assitant theo mong muốn của mình như Hình 2. Khi dùng IFTTT bạn có thể tuỳ chỉnh thành "Ok Google, the house is too dark" hay "Ok Google, nhà tối quá" và sau đó Google Assistant phản hồi bằng cách bật đèn kèm câu trả lời hóm hỉnh "Được thôi, người chủ tuyệt vời của tôi". Thật sự IFTTT đã làm việc sử dụng trợ lý thông minh trở nên thú vị và đa dạng hơn.
Hình 3: Sơ đồ nguyên lý
Điều khiển bằng giọng nói với Google Assistant là khi ta nói một câu lệnh “OK, Google Turn On” hay “OK, Google Turn Off” trên Google Assistant đã được cài đặt sẵn để bật tắt một thiết bị thì Google Assistant sẽ nhận tín hiệu câu lệnh thông qua IFTTT truyền qua Web Adafruit sau đó từ Web truyền lệnh xuống NodeMCU [1-2]. Tại đây NodeMCU sẽ xử lý dữ liệu để kích relay tương ứng với các mức logic để bật tắt thiết bị theo câu lệnh đã cài đặt trên Google Assistant với sơ đồ Hình 3. Đồng thời hiển thị trạng thái đèn trên app điện thoại di động như Hình 4.
Hình 4: Giao diện App hiển thị trên Smartphone
Hệ thống điều khiển thiết bị bằng giọng nói đang là xu hướng cho các ngôi nhà tại Việt Nam mang lại cảm giác thân thiện cho người dùng.
Tài liệu tham khảo:
[1] Anjum Ara and Shivkumar Jawaligi (2019), NodeMCU(ESP8266) Control Home Automation using Google Assistant, International Research Journal of Engineering and Technology, pp. 3644-3648.
[2] Manish Prakash Gupta (2018), Google Assistant Controlled Home Automation, International Research Journal of Engineering and Technology, pp. 2074-2077.
[3] K. Anitha, B. Theja and B. Thanuja (2020), Home Automation Using Voice Via Google Assistant, Journal of Engineering Sciences, pp. 1113-1117.
ThS. Hồ Lê Anh Hoàng (Khoa Kỹ thuật - Công nghệ, Trường Đại học Văn Hiến)