Thread trong bức tranh rộng lớn hơn: Giao thức Matter
Sau Thread – giao thức kết nối tiên tiến giúp các thiết bị thông minh hoạt động mượt mà hơn – Matter đang nổi lên như một chuẩn mực mới cho hệ sinh thái nhà thông minh.
Không chỉ mang lại sự tương thích giữa các thương hiệu, Matter còn giúp đơn giản hóa cách bạn quản lý và kết nối các thiết bị trong ngôi nhà của mình. Vậy Matter hoạt động ra sao và tại sao nó được xem là bước đột phá lớn? Hãy cùng khám phá trong bài viết dưới đây.
Matter là gì? Mối quan hệ giữa Thread và Matter?
Matter là một tiêu chuẩn nhà thông minh mới được xây dựng để mang lại sự đồng bộ và tương thích tối đa giữa các thiết bị thông minh, bất kể chúng thuộc thương hiệu nào. Matter ra đời từ chương trình Connected Home over IP (CHIP), được khởi xướng vào cuối năm 2019 bởi các "ông lớn" công nghệ như Apple, Google, Amazon và Samsung, dưới sự điều hành của tổ chức Connectivity Standards Alliance (CSA).
Mối quan hệ giữa Thread và Matter là gì?
Mục tiêu của Matter rất rõ ràng ngay từ ban đầu:
Đơn giản hóa quy trình phát triển cho các nhà sản xuất, không còn phải vật vã với đủ loại giao thức riêng biệt.
Nâng cao khả năng tương thích cho người dùng cuối.
Quan trọng nhất, các thiết bị phải an toàn, ổn định và dễ dùng cho thiết bị nhà thông minh.
Thread là một trong những công nghệ chủ chốt được sử dụng trong Matter. Giao thức Matter-over-Thread đóng vai trò quan trọng trong tiêu chuẩn mới này, giúp các thiết bị kết nối nhanh chóng và ổn định thông qua mạng mesh (mạng lưới).
Có thể bạn quan tâm: Thread là gì? Thread có vai trò gì trong nhà thông minh?
Có thể nói giao thức Thread đóng vai trò chủ chốt trong nhà thông minh Matter
Có một điểm cộng lớn của Matter là nhiều bộ điều khiển (như Apple HomePod Mini, Google Nest Hub, Amazon Echo đời mới) đã tích hợp sẵn bộ định tuyến biên hỗ trợ Thread (border router). Thậm chí, một số thiết bị cũ cũng có thể cập nhật firmware để hỗ trợ Matter. Điều này có nghĩa là bạn không cần vội mua thêm thiết bị mới, chỉ cần kiểm tra lại xem thiết bị mình đang dùng có hỗ trợ không là được.
Vấn đề khi triển khai Matter với Thread
Dù nghe những lợi ích trên hấp dẫn và đầy hứa hẹn, nhưng việc triển khai Matter với Thread vẫn còn một số trục trặc.
Mỗi hãng một mạng Thread, không ai nhường ai
Hiện tại, các ông lớn như Google, Apple, Amazon, Samsung chưa thống nhất cách chia sẻ thông tin xác thực (credentials) giữa các mạng Thread (kiểu như mật khẩu Wi-fi). Vì vậy, trong một hệ thống nhà thông minh có thể sẽ xuất hiện nhiều mạng Thread khác nhau hoạt động song song, mỗi mạng "độc quyền" của một hãng.
Mặc dù điều này không gây ra sự nhiễu mạng giống như Wi-Fi, nhưng việc này làm mất đi lợi ích của một mạng Thread thống nhất, mạnh mẽ.
Vấn đề lớn khi triển khai Matter với Thread đó là không có tính thống nhất giữa các hãng
Bộ định tuyến biên không đồng bộ
Các bộ định tuyến biên của các hãng khác nhau cũng không đồng bộ trong việc chia sẻ credentials, nên việc thiết lập và kết nối thiết bị đôi khi rối hơn cần thiết.
Phương án giải quyết
Để giải quyết các vấn đề trên, nhóm phát triển Thread (Thread Group) đã giới thiệu phiên bản Thread 1.4 với các cải tiến bên dưới:
Chuẩn hóa chia sẻ thông tin xác thực mạng giữa các bộ định tuyến biên từ các nhà sản xuất khác nhau.
Tăng tính thống nhất của mạng mesh Thread trong nhà.
Giảm độ trễ, loại bỏ các điểm lỗi và kéo dài tuổi thọ pin của thiết bị Thread.
Apple lưu trữ thông tin xác thực của Thread trong hệ thống keychain trung tâm của iOS
Những thay đổi này không chỉ giúp người dùng dễ dàng hơn khi thiết lập hệ thống nhà thông minh mà còn tăng độ mượt mà, ổn định khi sử dụng. Ngoài ra còn nhiều lợi ích khác như:
Trước hết là độ tương thích đa nền tảng các thiết bị. Bạn có thể mua thiết bị hỗ trợ Matter từ bất kỳ thương hiệu nào, và chúng sẽ hoạt động trơn tru với Alexa, Siri, Google Assistant, hay bất kỳ hệ sinh thái nào bạn đang dùng.
Mở ra một tương lai bền vững với sự tham gia và hậu thuẫn từ các ông lớn công nghệ, Matter sẽ trở thành tiêu chuẩn chung cho toàn ngành nhà thông minh, giảm tình trạng "mỗi hãng một kiểu".
Mang lại hiệu quả cao khi sử dụng, một khi Matter và Thread kết hợp, bạn sẽ có tốc độ kết nối nhanh, giảm độ trễ và cực kỳ tiết kiệm năng lượng.
Liệu Matter có phải là môi trường lý tưởng để hợp tác các giao thức với nhau?
Để tạo điều kiện giao tiếp với các loại thiết bị và tiêu chuẩn khác nhau, Matter hỗ trợ nhiều lớp vật lý hoạt động trên Thread, đây là công nghệ mạng được xây dựng dựa trên 802.15.4. Việc định tuyến dữ liệu qua các lớp vật lý khác nhau này được thực hiện thông qua bộ định tuyến biên. Tần số của vật chất là 2,4 GHz.
Môi trường Matter luôn tạo điều kiện giao tiếp với các loại thiết bị và tiêu chuẩn khác nhau
Tất cả vốn được thiết kế nhằm tạo ra một chuẩn giao tiếp chung, giúp các thiết bị thông minh từ các giao thức khác nhau (Thread, Wi-Fi, Zigbee, Bluetooth) tương tác với nhau một cách liền mạch. Matter sẽ có thể giúp loại bỏ rào cản "kén chọn giao thức" giữa các thiết bị. Kể cả KNX - giao thức phổ biến trong các hệ thống tự động hóa tòa nhà.
Nếu trong mạng Matter của bạn có thiết bị Thread và cần kết nối với hệ thống KNX sẵn có, có thể tham khảo qua các thiết bị KNX-Matter Bridge Kanonbus và Atios KNX Matter Bridge tại KNXStore. Cả hai đều cho phép các thiết bị KNX trở thành một phần của hệ sinh thái Matter. Lúc này các thiết bị không trực tiếp giao tiếp với nhau theo giao thức ban đầu (KNX ↔ Thread) mà thông qua Matter như một ngôn ngữ chung.
Cả hai thiết bị KNX Bridge đều được ưa chuộng sử dụng tại thị trường Việt Nam
Các ứng dụng thực tiễn của Thread
Nhờ tính bảo mật cao, Thread đã chứng minh khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực nhạy cảm như: Nhà thông minh, thành phố thông minh và tự động hóa công nghiệp, mang lại cho người dùng sự yên tâm về độ an toàn và bảo mật vững chắc.
Tuy nhiên, Thread cũng có chỗ chưa được tối ưu. Một nhược điểm lớn của Thread là băng thông hạn chế, tức là nó không thể truyền tải lượng dữ liệu lớn như Wi-Fi. Vì vậy, công nghệ này không phù hợp để xử lý âm thanh hay video, ví dụ như chuông cửa thông minh hoặc camera an ninh. Thay vào đó, Thread được tối ưu hóa để kết nối các thiết bị nhỏ gọn, không yêu cầu truyền tải nhiều dữ liệu, chẳng hạn như:
Đèn thông minh
Ổ khóa thông minh
Ổ cắm điện
Máy lọc không khí
Thread được ứng dụng đa phần ở các ứng dụng như Office, tòa nhà thương mại, công nghiệp và các ứng dụng ngoài trời
Nhưng dù có hạn chế về băng thông, Thread vẫn là một giao thức kết nối đáng tin cậy và rất phù hợp để sử dụng trong các hệ sinh thái nhà thông minh. Hiện nay, các thương hiệu lớn như Eve, Schlage, Aqara, Wemo, và Siemens đã phát triển nhiều thiết bị dựa trên Thread, bao gồm: khóa thông minh, ổ cắm thông minh, cảm biến, rèm cửa tự động, và các thiết bị sưởi.
Đặc biệt, một số thiết bị còn đạt chứng nhận Matter, cho thấy Thread sẽ là một phần không thể thiếu trong hệ sinh thái nhà thông minh tương lai.
Câu hỏi thường gặp (FAQ)
Thread và Matter hoạt động như thế nào với Apple HomeKit?
Apple HomeKit sẽ vẫn là nền tảng hoạt động chính trong hệ sinh thái của Apple, đồng thời hỗ trợ các thiết bị tích hợp Matter.
Nhờ đó, bạn có thể sử dụng các sản phẩm tương thích với Matter và Thread, kết hợp cùng trải nghiệm người dùng đặc trưng của HomeKit. Tương tự, Google cũng sẽ phát triển trải nghiệm riêng trên nền Matter. Đây chính là nơi chúng ta mong đợi sẽ có những cải tiến đột phá ở cấp độ cao hơn.
Hiện nay có những thiết bị nào tương thích với giao thức Thread?
Rất nhiều nhà sản xuất đã tích hợp giao thức Thread vào các sản phẩm của mình, điển hình như Wemo, Belkin, Eve, Aqara... Những thương hiệu này đang góp phần mở rộng hệ sinh thái nhà thông minh tương lai.
Thread đang có được sử dụng trong các ứng dụng thương mại không?
Thread đang được mở rộng với các tính năng được thiết kế đặc biệt để tích hợp trong các ứng dụng thương mại, chẳng hạn như: Tòa nhà văn phòng, khách sạn, nhà máy, trường đại học, ứng dụng ngoài trời và khu vực thành phố thông minh. Bởi giao thức này đáp ứng đủ các yêu cầu chính trong điều khiển tự động hóa tòa nhà và chiếu sáng (BALC).
Thiết bị nào có thể là Border Router?
Border Router có thể là bất kỳ thiết bị nào được tích hợp module 802.15.4 kết hợp với một lớp truyền thông vật lý khác, chẳng hạn như bộ định tuyến Wi-Fi gia đình, hộp giải mã tín hiệu (Set-top Box), bộ điều nhiệt thông minh tích hợp 802.15.4 và Wi-Fi,v.v.
Bài viết liên quan
