Thread, Wi-Fi, Ethernet hay BLE: Giao thức nào phù hợp nhất với Matter?

Trong thế giới nhà thông minh, Matter đang nổi lên như một tiêu chuẩn kết nối chung, giúp các thiết bị từ nhiều thương hiệu có thể giao tiếp mượt mà với nhau. Tuy nhiên, để một thiết bị Matter hoạt động hiệu quả, việc lựa chọn giao thức truyền thông phù hợp là vô cùng quan trọng.

Hiện tại, Matter hỗ trợ bốn loại giao thức chính: Thread, Wi-Fi, Ethernet và Bluetooth Low Energy (BLE). Mỗi loại đều có những ưu – nhược điểm riêng, ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng, độ ổn định, tiêu thụ năng lượng và trải nghiệm người dùng.

Giao thức Thread

Thread là giao thức truyền thông không dây được tối ưu cho các thiết bị nhà thông minh dùng pin, như cảm biến, khóa cửa, hoặc công tắc. Khác với Wi-Fi, Thread hoạt động dựa trên mạng mesh, nơi các thiết bị có thể chuyển tiếp dữ liệu cho nhau, giúp mở rộng phạm vi và tăng tính ổn định.

Đặc điểm nổi bật của Thread

• Chuẩn nền tảng: IEEE 802.15.4 + IPv6 (6LoWPAN)
• Mạng mesh: Thiết bị có thể giao tiếp với nhau mà không cần router trung tâm
• Tiết kiệm năng lượng: Rất phù hợp với thiết bị dùng pin
• Tự phục hồi: Nếu một node hỏng, mạng tự định tuyến lại
• Độ trễ thấp: Phản hồi nhanh hơn so với Zigbee truyền thống

Thread Border Router là gì?

Để thiết bị Thread giao tiếp được với mạng IP (ví dụ: Internet, cloud, app), cần có Thread Border Router – một thiết bị đóng vai trò “cầu nối” giữa mạng Thread và mạng IP. Một số thiết bị phổ biến có thể làm Border Router là:

• Google Nest Hub (2nd gen)
• Apple TV 4K (2021 trở đi)
• HomePod mini

Khi nào nên dùng Thread?

• Bạn đang phát triển thiết bị dùng pin hoặc cần tiết kiệm điện
• Bạn muốn thiết lập hệ sinh thái nội bộ không phụ thuộc Wi-Fi
• Bạn có hoặc sẽ triển khai thiết bị làm Border Router
  Thiết bị đặt ở nơi sóng Wi-Fi yếu hoặc không ổn định

Giao thức Wi-Fi

Wi-Fi là giao thức truyền thông phổ biến và dễ triển khai nhất trong Matter, đặc biệt phù hợp với các thiết bị có nguồn điện ổn định như đèn, ổ cắm, loa thông minh, hoặc TV. Với khả năng kết nối trực tiếp vào mạng IP (không cần bridge hay Border Router), Wi-Fi giúp giảm độ phức tạp trong triển khai và tăng khả năng tương thích với các nền tảng điều khiển như Google Home, Apple Home hoặc Alexa.

Đặc điểm nổi bật của Wi-Fi

• Chuẩn phổ biến: IEEE 802.11n/ac/ax
• Kết nối trực tiếp IP: Không cần thiết bị trung gian
• Phạm vi rộng: 20–50m tùy router
• Băng thông cao: Phù hợp cho thiết bị truyền dữ liệu lớn (âm thanh, video)

Nhược điểm của Wi-Fi

• Tiêu thụ năng lượng cao: Không phù hợp cho thiết bị dùng pin
• Giới hạn số lượng thiết bị: Router thông thường có thể bị quá tải nếu có quá nhiều node
• Phụ thuộc router: Nếu router bị ngắt, thiết bị mất kết nối

Khi nào nên dùng Wi-Fi?

• Thiết bị luôn được cấp nguồn (AC power)
• Bạn muốn giảm chi phí phần cứng (không cần Thread stack)
• Môi trường có sẵn hạ tầng Wi-Fi mạnh và ổn định
• Thiết bị cần truyền dữ liệu lớn hoặc phản hồi nhanh (như camera, loa)

Giao thức Ethernet

Ethernet là giao thức truyền thông có dây lâu đời và đáng tin cậy nhất trong các lựa chọn Matter. Nó được dùng chủ yếu cho thiết bị cố định, thường là các thiết bị trung tâm như Bridge, Hub, hoặc Thread Border Router, nơi yêu cầu kết nối ổn định, băng thông cao, và độ trễ thấp.

Đặc điểm nổi bật của Ethernet

• Kết nối vật lý: Cáp mạng RJ45, chuẩn IEEE 802.3
• Độ trễ thấp, ổn định cao: Không bị nhiễu sóng như giao thức không dây
• Không giới hạn số lượng node: Không phụ thuộc vào router Wi-Fi
• Không cần nguồn pin: Thường dùng kèm nguồn ngoài hoặc PoE (Power over Ethernet)

Ứng dụng phổ biến của Ethernet

• Bridge Matter ↔ Zigbee/Z-Wave
• Thread Border Router có cổng LAN
• Máy chủ cục bộ hoặc gateway

Khi nào nên dùng Ethernet?

• Bạn phát triển thiết bị trung tâm, bridge hoặc gateway
• Môi trường yêu cầu độ ổn định và bảo mật cao
• Có sẵn hệ thống dây mạng hoặc sử dụng PoE
• Muốn tách biệt mạng điều khiển (Matter) khỏi Wi-Fi gia đình

Giao thức Bluetooth Low Energy (BLE)

Trong Matter, BLE không phải là giao thức truyền thông chính để thiết bị hoạt động liên tục. Thay vào đó, BLE chỉ được sử dụng trong giai đoạn commissioning – tức là quá trình kết nối thiết bị mới vào mạng Matter thông qua smartphone hoặc hub điều khiển.

Sau khi thêm thiết bị vào mạng Matter xong, thiết bị sẽ chuyển sang sử dụng Thread, Wi-Fi, hoặc Ethernet để vận hành chính.

BLE dùng để làm gì?

• Thiết lập ban đầu (onboarding) qua ứng dụng Google Home, Apple Home hoặc Alexa
• Truyền thông tin mạng từ điện thoại sang thiết bị (SSID, mật khẩu, cấu hình mạng)
• Xác thực ban đầu giữa điện thoại và thiết bị (Certificate-Based Authentication)

Vì sao Matter sử dụng BLE trong quá trình cài đặt thiết bị?

• Có mặt sẵn trong hầu hết thiết bị di động
• Kết nối nhanh, tiêu thụ ít điện năng
• Không cần internet trong giai đoạn setup

Khi nào cần triển khai BLE?

• Nếu bạn muốn cho phép người dùng cài đặt thiết bị bằng smartphone
• Thiết bị của bạn không có màn hình hay phím nhập cấu hình
• Bạn dùng Matter SDK mặc định (ví dụ ESP-Matter), vốn hỗ trợ BLE commissioning sẵn

Bảng so sánh tổng hợp các giao thức Thread, Wi-Fi, Ethernet và BLE

KNXStore - Đơn vị triển khai giải pháp Matter tại Việt Nam

KNXStore.vn đang từng bước tích hợp các thiết bị và giải pháp nhà thông minh theo chuẩn Matter, giúp khách hàng tiếp cận công nghệ kết nối mở, an toàn và tương thích cao với Apple Home, Google Home và Alexa. Hệ thống của KNXStore hỗ trợ cả Wi-Fi, Thread, và BLE commissioning, phù hợp cho nhiều loại hình công trình từ căn hộ đến biệt thự.

Song song đó, KNXStore cung cấp dịch vụ tư vấn – cấu hình – hỗ trợ kỹ thuật A–Z cho khách hàng và đối tác kỹ thuật viên. Khách hàng có thể trải nghiệm các thiết bị Matter-ready, học cách tích hợp hệ thống hybrid (KNX + Matter), hoặc nhận hỗ trợ trực tiếp khi triển khai thực tế tại công trình.