Đồng hồ thông minh là một công nghệ đột phá. Chúng không chỉ có chức năng ghi lại mức tiêu thụ điện của hộ gia đình mà còn chứa đựng lịch sử và sự phát triển phong phú. Công tơ thông minh về cơ bản không chỉ tính toán mức tiêu thụ điện mà còn đo điện áp, dòng điện và hệ số công suất, đồng thời có thể truyền những dữ liệu này đến người tiêu dùng và nhà cung cấp điện ngay lập tức. Cơ sở hạ tầng đo lường tiên tiến (AMI), so với việc đọc đồng hồ tự động (AMR) truyền thống, có khả năng liên lạc hai chiều, là kết quả của nhiều thập kỷ tiến bộ công nghệ.
Đồng hồ thông minh thường được coi là thiết bị đo điện nhưng trên thực tế chúng cũng phù hợp để đo khí đốt tự nhiên, nước và sưởi ấm khu vực.
Đồng hồ thông minh giúp người tiêu dùng hiểu rõ hơn về hành vi sử dụng điện và có thể cung cấp cho nhà cung cấp điện những thông tin quan trọng để giám sát hệ thống và thanh toán cho khách hàng. Việc ghi dữ liệu đồng hồ thông minh thường được thực hiện gần như theo thời gian thực và được báo cáo thường xuyên trong ngày. Trong quá trình phát triển hơn mười năm, chức năng và phạm vi ứng dụng của đồng hồ thông minh không ngừng mở rộng, từ đo điện đơn giản đến nay có thể giám sát ngay chất lượng điện và đưa ra cảnh báo khi có sự cố.
Lịch sử của đồng hồ thông minh có thể bắt nguồn từ năm 1972. Vào thời điểm đó, Theodore Paraskevakos đang phát triển một hệ thống giám sát cảm biến tại Boeing ở Hoa Kỳ, được thiết kế để truyền kỹ thuật số các hệ thống báo động an toàn, cứu hỏa và y tế, đồng thời bao gồm khả năng đọc đồng hồ. Công nghệ này bắt nguồn từ hệ thống nhận dạng đường dây điện thoại tự động được gọi là ID người gọi. Năm 1974, Paraskivakos nhận được bằng sáng chế của Hoa Kỳ cho công nghệ này và thành lập Metretek, Inc. vào năm 1977 để phát triển đồng hồ thông minh đầu tiên.
Theo công ty phân tích Berg Insight, năm 2008, số lượng đồng hồ thông minh được lắp đặt ở châu Âu là khoảng 39 triệu chiếc.
Trong thế kỷ 21, thị trường đồng hồ thông minh tiếp tục phát triển. Theo nghiên cứu mới, lô hàng đồng hồ thông minh đạt 17,4 triệu chiếc trong quý 1 năm 2011. Khi nhu cầu về nhà thông minh và thành phố thông minh tăng lên, công nghệ này tiếp tục giới thiệu những công nghệ mới nhằm nâng cao hiệu quả và tính bền vững của việc cung cấp điện.
Việc ứng dụng rộng rãi công tơ thông minh không chỉ nhằm nâng cao độ chính xác của phép đo mà còn đáp ứng nhu cầu của thị trường điện lực trên thế giới. Khi các nhà cung cấp năng lượng tìm cách cân bằng giữa tiêu thụ và cung cấp, đồng hồ thông minh cung cấp số liệu sử dụng điện gần như theo thời gian thực, cho phép các công ty điện lực tính hóa đơn tiền điện theo thời gian, giúp người tiêu dùng điều chỉnh theo thói quen tiêu dùng.
Đồng hồ thông minh không chỉ giúp chấm dứt nỗi lo về hóa đơn ước tính mà còn trở thành công cụ quan trọng để người tiêu dùng quản lý việc mua năng lượng.
Ngoài ra, đồng hồ thông minh còn có thể theo dõi lượng nước tiêu thụ theo thời gian thực và thông báo cho người dùng trong trường hợp lãng phí hoặc rò rỉ nước. Việc quản lý kép nước và điện này có thể cải thiện hiệu quả sử dụng tài nguyên tổng thể và thúc đẩy các hành vi thân thiện với môi trường.
Cơ sở hạ tầng đo lường nâng cao (AMI) là cốt lõi của công nghệ đồng hồ đo thông minh, có khả năng đo lường, thu thập và phân tích dữ liệu sử dụng năng lượng cũng như giao tiếp với nhiều thiết bị đo lường khác nhau. Khi các chính phủ và các công ty điện lực chuyển sự chú ý sang lưới điện thông minh, AMI được coi là chìa khóa để cải thiện quản lý năng lượng. Thông qua hệ thống AMI, các công ty điện lực có thể sử dụng dữ liệu thời gian thực để phát hiện sự cố ngừng hoạt động của hệ thống và đưa ra hành động kịp thời để giảm thiểu tác động đến khách hàng.
Hệ thống AMI bao gồm bốn thành phần chính: kết nối lớp vật lý, giao thức truyền thông, cơ sở hạ tầng máy chủ và phân tích dữ liệu.
Thông qua việc tích hợp các thành phần kỹ thuật này, công tơ thông minh không chỉ nâng cao độ tin cậy cung cấp điện mà còn thúc đẩy việc tích hợp năng lượng tái tạo. Khi nhu cầu điện tiếp tục tăng trên toàn thế giới, đồng hồ đo thông minh chắc chắn là nền tảng quan trọng trong việc định hình các hệ thống năng lượng trong tương lai.
Với sự tiến bộ của công nghệ và nhu cầu ngày càng tăng về tính bền vững, tương lai của đồng hồ đo thông minh có vô số khả năng. Việc ứng dụng công nghệ này không chỉ giới hạn ở việc đo đếm điện mà còn mở rộng sang việc quản lý tài nguyên nước và khí đốt tự nhiên, dần hình thành một hệ thống đo đếm thông minh hoàn thiện hơn. Các hệ thống này có thể cung cấp dữ liệu phản hồi tức thì cho người tiêu dùng thông qua các tích hợp chặt chẽ khác nhau, giúp họ kiểm soát tốt hơn mức tiêu thụ năng lượng cá nhân của mình.
Tuy nhiên, trước sự thay đổi nhanh chóng của công nghệ và nhu cầu thị trường ngày càng phát triển, đồng hồ thông minh sẽ tiếp tục đổi mới như thế nào để thích ứng với những thách thức trong tương lai?