เมืองกลายเป็น “เมืองอัจฉริยะ” โดยใช้การวิเคราะห์ข้อมูลที่เป็นศูนย์กลาง และ เทคโนโลยี CUTTING-EDGE เพื่อการคาดการณ์ และปรับตัวในเวลาการใช้งานโครงสร้าง และประสิทธิภาพในการทำงาน

การคาดคะเนความต้องการของเมือง และผู้บริโภคเพื่อประหยัดพลังงาน และเพิ่มประสิทธิภาพของระบบการขนส่ง รวมถึงการลดของเสีย ปรับปรุงสภาพแวดล้อมคุณภาพอากาศ และการโต้ตอบของผู้ใช้

นอกเหนือไปจากโครงสร้างพื้นฐานแล้ว เมืองอัจฉริยะ (Smart City) ยังช่วยในเรื่องของคุณภาพของการใช้ชีวิต และส่งมอบความรู้สึกของผู้ใช้ที่เพิ่มขึ้น รวมถึงเพิ่มประสิทธิภาพให้ผู้ใช้มากขึ้นด้วย

คุณภาพชีวิต คือ การที่ปัญหาหลักได้ได้รับการแก้ไขให้ดีขึ้น เช่น หากคุณอยู่ในกรุงเทพมหานคร มีปัญหา การจราจรติดขีด อากาศร้อน มลพิษเยอะ เราก็ต้องหาวิธีจัดการกับปัญหาเหล่านี้ ให้มีความน่าอยู่ ปลอดภัยมากขึ้น เช่น ระบบควบคุมจราจรแบบเรียลไทม์ ระบบจัดการที่ดี หากปรับด้วยมือ เช่น ใช้ตำรวจ มาปรับ มันก็จะช้าเกินไป ดังเช่นประโยคว่า “เทคโนโลยีที่ดีที่สุด ก็คือสิ่งที่มองไม่เห็น ถ้าคุณต้องมาคอยกดคลิกอุปกรณ์คลิกปุ่มต่างๆ มากเกินไป ก็ไม่มีคนใช้หรอกครับ” นอกจากเรื่องการออกแบบ และพัฒนาอาการ ก็จะมีสิ่งที่จะใช้เปลี่ยนแปลงในการพัฒนาอาคารด้วย

ท่านเคยได้ยินคำว่า "smart home" หรือ "smart building" หรือไม่? ซึ่งในภาษาไทยก็จะใช้คำว่า "บ้านอัจฉริยะ" หรือ "อาคารอัจฉริยะ" ซึ่งแตกต่างกับ "green building" (อาคารสีเขียว คืออาคารที่สร้างอยู่บนพื้นฐานของความรับผิดชอบต่อสิ่งแวดล้อม ซึ่งจะมีการกำจัดของเสียหรือมลพิษต่าง ๆ ที่เกิดจากผู้อยู่อาศัยในอาคารก่อนปล่อยออกสู่สิ่งแวดล้อมภายนอก และมีการใช้พลังงานและทรัพยากรอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ใช้น้ำ ใช้ไฟ อย่างคุ้มค่าและมีประสิทธิภาพ หรืออาจมีการใช้พลังงานทดแทน เช่นแสงแดดหรือลมมาช่วยลดการใช้พลังงานในอาคาร คือมองในมุมของพลังงานและสิ่งแวดล้อม) ส่วน smart home หรือบ้านอัจฉริยะนั้น เราก็จะตีความคำว่าอัจฉริยะนั่นก็หมายถึงการนำระบบอัตโนมัติต่าง ๆ เข้ามาใช้ภายในบ้านเพื่อให้ผู้อยู่อาศัยเกิดความสะดวกสบาย รู้สึกปลอดภัย หรือช่วยประหยัดพลังงานได้ เพียงเท่านั้น ซึ่งยังคลาดเคลื่อนกับความหมายจริง

ซึ่งการจะเป็นบ้านอัจฉริยะ ความหมายในบ้านเราที่ใช้กันนั้น มีความหมายที่กว้างคืออาจจะเป็นบ้านที่มีระบบอัตโนมัติเล็ก ๆ ที่เรียกว่า user control(ผู้อยู่อาศัยสามารถปรับเปลี่ยนฟังก์ชั่นต่าง ๆ ของบ้านให้ตอบสนองความต้องการของตนได้ด้วยตัวของผู้อยู่อาศัยเอง) จนไปถึงระบบอัตโนมัติที่เต็มรูปแบบที่เรียกว่า rule-based control คือบ้านจะมีระบบควบคุมที่สามารถตรวจจับค่าพารามิเตอร์ต่าง ๆ ภายในบ้านแล้วทำการปรับเปลี่ยนหรือตอบสนองต่อความต้องการของผู้อยู่อาศัยได้โดยอัตโนมัติ(ซึ่งระบบที่เต็มรูปแบบนี้ยังอยู่ในขั้นตอนของงานวิจัยซึ่งบริษัทหลาย ๆ แห่งในต่างประเทศได้เซตห้องแลปขึ้นเพื่อทำการวิจัยด้านนี้โดยเฉพาะ) นั่นคือเราเข้าใจว่าหากบ้านของเรามีระบบอัตโนมัติแค่นิด ๆ หน่อย ๆ เราก็ถือว่าบ้านของเราเป็นบ้านอัจฉริยะแล้ว เช่นอาจมีระบบประตูอัตโนมัติ หรือมีระบบรีโมทช่วยควบคุมการเปิดปิดอุปกรณ์ทุกอย่าง หรือเพียงติดตั้งกล้องวงจรปิดก็คิดว่าบ้านของเรานี่เป็น smart home แล้ว ซึ่งเป็นความเข้าใจที่ลวกหยาบเกินไป

ปี 2003 Housing Learning & Improvement Network ได้ตีพิมพ์คำจำกัดความของ smart home ซึ่งถูกนำเสนอโดย Intertek ว่าหมายถึง การรวมโครงข่ายการสื่อสาร(communication network) ของที่อยู่อาศัยรวมเข้าด้วยกันเพื่อเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้า การบริการ การตรวจตราดูแล รวมทั้งสามารถเข้าถึงการควบคุมอุปกรณ์ต่าง ๆ ได้(โดยการควบคุมอาจหมายถึงการควบคุมทั้งที่เกิดจากทั้งภายในที่อยู่อาศัยเองหรือถูกควบคุมจากภายนอกก็ได้) นั่นคือบ้านหรือที่อยู่อาศัยที่จะเรียกว่าบ้านอัจฉริยะหรือ smart home จะต้องมีคุณสมบัติ 3 ประการคือ

1. มี Smart Home Network คือระบบพื้นฐานของ smart home อาจเป็นการเดินสายหรือไร้สายก็ได้ ประกอบด้วย

1.1 Power line System(X10) เป็น protocol ที่ใช้สื่อสารระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบ home automation ถูกพัฒนาการอุปกรณ์ที่สามารถเชื่อมต่อเข้ากับแหล่งจ่ายไฟหลักได้โดยตรง เป็นระบบที่ง่ายในการ config ทำงานได้เร็วและราคาถูก โดยข้อเสียหลัก ๆ ของระบบนี้คือการรบกวนค่อนข้างมาก

1.2 Bus line(EIB,Cebus) ใช้สาย 12volt แยกออกมา(ตีเกลียว) เพื่อรับส่งข้อมูลกับอุปกรณ์ เป็นอิสระจากแหล่งจ่ายไฟ เพื่อป้องกันการรบกวน

1.3 Radio frequency(RF) และ Infrared(IR) system เป็นระบบที่ใช้กันมาก ผู้ผลิตส่วนใหญ่มักใช้ระบบนี้ในอุปกรณ์ smart home แต่ระบนี้ก็ยังมีปัญหาอันเกิดจากการรบกวนสัญญาณและระยะทางในการส่งสัญญาณ

2. มี Intelligent Control System คือ ระบบการควบคุมระบบอัจฉริยะที่มีความชาญฉลาด

2.1 เป็นเสมือนสะพานเชื่อมต่อระหว่างเทคโนโลยีที่แตกต่างกันของุปกรณ์ภายในบ้าน

2.2 เป็นเสมือน gateway เพื่อเชื่อมต่อกับบริการที่อยู่ภายนอกบ้าน

3. มี Home Automation Device คือ อุปกรณ์เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านที่สามารถเชื่อมโยงกันได้ เช่น

3.1 smart refrigerator คือ ตู้เย็นอัจฉริยะสามารถบอกได้ว่ามีอาหารอะไรกี่อย่างอยู่ภายในตู้เย็น อีกทั้งยังบอกได้ว่าอาหารจะหมดอายุเมื่อไหร่

3.2 smart sofa คือโซฟาที่สามารถปรับความอ่อนแข็งได้ตามสรีระและความพอใจของแต่ล่ะคน

3.3 smart bathroom คือห้องน้ำอัจฉริยะ ที่สามารถควบคุมอุณภูมิ เสียง แสง และกลิ่นภายในห้องน้ำได้

3.4 smart door คือประตูอัตโนมัติ ที่สามารถตรวจจับใบหน้าของสมาชิกภายในบ้ายแล้วทำการเปิดปิดเองโดยอัตโนมัติ

3.5 smart remote คือรีโมทที่สามารถควบคุมอุปกรณ์ที่เป็นเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านทั้งหมด

3.6 security system คือระบบรักษาความปลอดภัยที่ไม่ใช่เป็นเพียงกล้องที่บันทึกเหตุเท่านั้น แต่ยังมีเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และไซเรนเพื่อส่งเสียงในการระงับเหตุ

3.7 robot ปัจจุบันได้มีการนำหุ่นยนต์เข้ามาใช้ภายในบ้านเช่น หุ่นยนต์ดูดฝุ่น หุ่นยนต์ให้อาหารสัตว์เลี้ยง

สรุปคือ ความหมายของ smart home ในทางสากลนั้นจะมองในเชิงโครงสร้างคือจะเป็น smart home ได้ต้องมีโครงสร้าง 3 ส่วนคือเริ่มจากอุปกรณ์ที่เป็น smart device และอุปกรณ์เหล่านั้นต้องสามารถเชื่อมโยงเป็นเครือข่ายได้ที่เรียกว่า smart home network และสุดท้ายคือต้องมีส่วนควบคุมหลักที่เป็นมันสมองของบ้านซึ่งเราสามารถเขียนโปรแกรมให้บ้านของเรามีความฉลาดแบบใดก็ได้ตามที่เราต้องการที่เรียกว่า intelligent control system เหล่านี้จึงจะประกอบรวมเรียกว่าเป็น smart home

งานวิจัยของ smart home ในปัจจุบันจะเป็นการวิจัยเพื่อตอบโจทย์ความต้องการของผู้อยู่อาศัยภายในบ้าน สามารถแบ่งกลุ่มงานวิจัยออกได้เป็น 4 กลุ่ม ตามความต้องการคือ

1. เพื่อความสะดวกสบาย งานวิจัยพวกนี้จะเป็นระบบอัตโนมัตต่าง ๆ เช่นประตูอัตโนมัติ, รีโมทอัจฉริยะ ซึ่งสินค้าที่มีในท้องตลาดส่วนใหญ่ก็จะเป็นในกลุ่มนี้

2. เพื่อความปลอดภัยในชีวิตและทรัพย์สิน จะเป็นงานวิจัยในการเพิ่มความสามารถให้กับกล้องวงจรปิดคือนอกจากจะทำการบันทึกภาพอย่างเดียวแล้ว แต่ยังรวมเซนเซอร์ต่าง ๆ เข้ามาเพื่อใช้ในการตรวจตราเช่นเซนเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว และเพิ่มระบบการขับไล่ผู้ร้ายด้วยการเชื่อมต่อกับ alarm หรือแจ้งไปยังสถานีตำรวจ นั่นคือเพิ่มความสามารถในการช่วยระงับเหตุเข้ามาด้วย ซึ่งสินค้าในท้องตลาดในกลุ่มนี้ก็มีเช่นกัน

3. เพื่อประหยัดพลังงาน เช่นการเปิดปิดไฟอัตโนมัติตามแสงอาทิตย์ หรือปิดไฟอัตโนมัติเมื่อไม่มีคนอยู่ รวมไปถึงการบริหารจัดการพลังงานในกรณีที่ติดตั้งแผงวงจรโซลาร์เซลล์

4. เพื่อดูแลสุขภาพของผู้อาศัยภายในบ้าน เช่นจะติดตั้งเซนเซอร์ตรวจคลื่นหัวใจ ตรวจจับไฟไหม้ โดยส่งสัญญาณ เมื่อเวลาเกิดเหตุการณ์ที่ผิดปกติ