Tại sao Matter quan trọng ? Wifi và Thread làm thế nào để được kết hợp vào đó ?

Tại sao Matter quan trọng ? Wifi và Thread làm thế nào để được kết hợp vào đó ?

 

I. Sự ra đời  của Matter

Vào năm 2019, Amazon, Apple và Google đã hợp tác với nhau ,dưới sự bảo trợ của Liên minh Zigbee nay đã được đổi tên thành Liên minh chuẩn kết nối và tạo ra dự án Ngôi nhà thông minh và được kết nối qua I hoặc Project Chip

Yếu tố thúc đẩy đằng sau việc này là gì ? Tại sao 3 công ty này lại hợp tác với nhau ?

Một trong những yếu tố quan trọng là cần phải có một cách duy nhất để các thiết bị được chứng nhận. Hiện có nhiều tiêu chuẩn khác nhau và nhiều hệ sinh thái khác nhau, mặc dù có 3 công ty chủ lực đã thành lập dự án này.Tuy nhiên ,cũng có các công ty khác tham gia .Chẳng hạn như, Comcast, Samsung SmartThings và Tuya. Hiện nay có hơn 400 công ty tham gia vào dự án Matter và có nhiều công ty khác liên tục tham gia.

Vấn đề với những hệ sinh thái khác nhau đó là nó gây khó khăn dễ gây nhầm lẫn cho khách hàng khi đi mua hàng.  Về có bản ,bạn  phải chọn một hệ sinh thái và duy trì nó nếu bạn muốn có bất kỳ khả năng hợp lý nào. Điều đáng kinh ngạc là có rất nhiều người không làm như vậy, và điều này gây ra sự rối loạn... từ đó mà họ cảm thấy như họ đã lãng phí tiền bạc vì họ không thể nhận được tất cả những lợi ích đã được hứa hẹn.

Một yếu tố khác là các nhà bán lẻ. Họ thường phải đối mặt với việc trả lại sản phẩm do các vấn đề của khách hàng như đã đề cập ở trên. Đôi khi họ cũng phải, lưu trữ các phiên bản khác nhau của cùng một sản phẩm để phù hợp với các hệ sinh thái khác nhau.

Tại sao hệ sinh thái  Big 3 lại bắt đầu điều này ?

Amazon và Google muốn có sự kiểm soát địa phương và bảo mật như Apple. Chúng tôi đã thấy những gì xảy ra khi một phần của đám mây bị gián đoạn, hoặc thậm chí mất kết nối internet... không có gì hoạt động. Ngay cả khi internet hoạt động, sự trễ do việc kết nối với đám mây và trở lại gây ảnh hưởng đến tự động hóa (việc sử dụng giọng nói để bật đèn không phải là tự động hóa). HomeKit của Apple sẽ tiếp tục hoạt động, ngoại trừ Siri... nhưng điều đó đã được cải thiện một phần trong iOS 15... và tính năng tự động hóa mang tính cục bộ . Đặc biệt, Amazo đã gặp khó khăn về vấn đề bảo mật và cách xử lý thông tin cá nhân, không được giúp đỡ bởi Alexa chỉ quảng cáo các sản phẩm.

Vậy Apple nhận được gì ?

1. Họ đang đứng ở vị trí thứ ba  kém chủ yếu do việc chứng nhận sản phẩm. Nhiều lần tôi đã nghe nói về khó khăn khi làm việc với Apple. Tuy nhiên, có một số công ty có vẻ làm điều đó tốt, vì vây tôi không rõ trách nhiệm nằm ở đâu . Tuy nhiên, thực tế là HomeKit của Apple không hỗ trợ nhiều sản phẩm, đặc biệt là so với Amazon và Google. Ngoài ra, nó thiếu một số loại sản phẩm, được hỗ trợ bởi hai công ty khác.

2. Cuối cùng ,Apple đã nhận được sự hỗ trợ mở rộng từ Matter. Không giống như Google và Amazon, Apple tỏ ra không quan tâm trong việc tạo ra các sản phẩm tự động hóa nhà, ngoại trừ các bộ điều khiển như HomePod. Vì vậy , tôi nghĩ đây là một sự chấp nhận của những điều họ làm không tốt , chứng nhận, và CSA đã cho thấy rằng họ có thể làm điều đó rất tốt... chỉ cần nhìn vào số lượng thiết bị Zigbee được chứng nhận đã có!

3. Các thiết bị được mở rộng ,điều này đã diễn ra chậm chạp trong HomeKit, và chúng tôi không thấy nhiều loại thiết bị mới trong 12 tháng qua. Ví dụ, máy hút bụi tự động ở đâu? Tuy nhiên, chúng tôi không thấy điều gì mới trong phiên bản 1.1 của đặc tả Matter, vì cho đến nay, các loại thiết bị đã có trong Homekit.

Phiên bản 1.2 tuy nhiên, đã thêm các loại thiết bị mới, nhưng vẫn còn thiếu một số tính năng:

• Đèn (Bật/Tắt, Điều chỉnh độ sáng, Mở rộng)
• Phích cắm ,ổ cắm điện
• Công tắc
• Khóa cửa (mở rộng trong V1.2)Loa (Bật/Tắt, Âm lượng)
• Bộ điều nhiệt
• Máy điều hòa nhiệt độ
• Che màn cửa
• Điểm truy cập không dây và cầu nối
• TVvà thiết bị phát trực tuyến
• Cảm biến nhiệt độ
• Cảm biến độ ẩm
• Cảm biến ánh sáng
• Cảm biến chuyển động
• Cảm biến tiếp xúc
• Cảm biến chuyển động
• Cảm biến khói và CO (Mở rộng trong V1.2): Hỗ trợ thông báo, báo động âm thanh và hình ảnh, cảnh báo về tình trạng pin, thông báo cuối vòng đời và tự kiểm tra. Cảm biến khí carbon monoxide hỗ trợ cảm biến nồng độ.
• Cảm biến chất lượng không khí (V1.2): Cảm biến được hỗ trợ có thể thu thập và báo cáo về PM1, PM 2.5, PM 10, CO2, NO2, VOC, CO, ozone, radon và formaldehyde. Thiết bị Matter cũng có thể cung cấp thông tin AQI dựa trên vị trí.

Máy lọc không khí (V1.2): Có thể kết hợp với cảm biến chất lượng không khí để thu thập dữ liệu và sử dụng chức năng từ các loại thiết bị khác như quạt và máy điều nhiệt. Hỗ trợ giám sát các yếu tố như bộ lọc (bộ lọc HEPA và than hoạt tính) cũng được hỗ trợ.

Máy hút bụi tự động (V1.2): Các chức năng như khởi động từ xa và thông báo tiến trình, hỗ trợ cho các tính năng như chế độ làm sạch (hút bụi khô và lau ướt) và chi tiết trạng thái như trạng thái bàn chải và sạc và báo cáo lỗi.

Máy điều hòa không khí phòng (V1.2) : Máy điều hòa không khí phòng độc lập với điều khiển nhiệt độ và chế độ quạt.

Vào tháng 5 năm 2021, CHIP trở thành Matter và chính thức thông qua phiên bản beta đầu tiên của thông số kỹ thuật . Có một số tính năng thú vị , nhưng cũng có một số thiếu sót đáng chú ý, chẳng hạn như Camera. Phiên bản 1.0 của đặc tả được phát hành vào tháng 10 năm 2022, phiên bản 1.1 được phát hành vào tháng 5 năm 2023 và phiên bản 1.2 được phát hành vào ngày 23 tháng 10 năm

II.Matter là gì ?

Matter là một phương pháp tiêu chuẩn để xây dựng các thiết bị IoT (Internet of Things) và nhắm thẳng vào nhà thông minh. Điều này sẽ có nghĩa là:

1. Các nhà phát triển xây dựng một lần theo tiêu chuẩn
2. Sản phẩm được chứng nhận một lần
3. Các nhà bán lẻ chỉ phải dự trữ một phiên bản của sản phẩm
4. Khách hàng sẽ không phải quan tâm đến hệ sinh thái, nó sẽ hoạt động với bất kỳ hệ sinh thái nào hỗ trợ Matter.
5. Các nhà phát triển vẫn có thể bổ sung các khả năng độc đáo mà Matter không có và do đó vẫn thể hiện tính độc đáo.... nếu họ muốn.

Phiên bản V1.0 của thông số kỹ thuật không hỗ trợ mọi thứ nhưng nó hỗ trợ nhiều thứ. Mục đích của thông số kỹ thuật này là liên tục phát triển và mở rộng như được hiển thị trong thông số kỹ thuật 1.2.

Hiện sản phẩm Matter  chưa có nhiều sản phẩm , nhưng danh sách này đang được xây dựng. Chúng ta cũng không quá ngạc nhiên khi có nhiều người áp dụng và tham gia sớm vào hệ sinh thái Apple HomeKit, chẳng hạn như Eve và Nanoleaf nhưng hiện chúng tôi đang thấy sự tích hợp với SwitchBot của công ty có tích hợp Matter trong phiên bản Beta công khai.

Qua tìm hiểu ta có thể biết, có 30 công ty dự kiến sẽ đưa ra sản phẩm mới vào cuối năm 2021, và hơn 400 sản phẩm sẽ ra mắt vào cuối năm 2022. Đây là các bản cập nhật phần mềm và nâng cấp phần cứng liên quan đến các hệ thống chiếu sáng thông minh và các thiết bị kết nối nhà thông minh. Signify (Philips Hue & Wiz) thông báo rằng Hue sẽ nhận được bản cập nhật phần mềm cho cây cầu,nhưng vẫn giao tiếp với Zigbee với các bóng đèn của nó . Trong khi Wiz sẽ có những nâng cấp phần cứng vào năm 2022. Google và Apple cũng đã công bố hỗ trợ cho Matter cũng như Apple trong WWDC 2021 và sẽ tích hợp vào Homekit, họ còn di xa hơn vào năm 2022

Cuối cùng, vào tháng 7 năm 2021, Amazon đã công bố kế hoạch cập nhật lớn cho các thiết bị Echo vào năm 2022 và triển khai vào năm 2023. Họ cũng đang xem xét việc hỗ trợ Matter cho một số thiết bị của họ như Eero. Tuy nhiên, kể từ tháng 12 năm 2021, Amazon đã cung cấp nhiều thông tin chi tiết hơn và có SDK tiền sản xuất cho Matter SmartThings đã hỗ trợ Matter và có khả năng là một điểm tích hợp quan trọng trong hệ thống nhà thông minh do hỗ trợ Z-Wave và Zigbee. Tuy nhiên, họ không phải là một thiết bị chuyển tiếp

III. Matter hoạt động như nào ?

Để biết được Matter hoạt động như nào , Ta cần tìm hiểu các ngăn xếp mạng ,nó gồm 3 cấp độ mà mình cần phải quan tâm  :

1. Lớp ứng dụng

2.Cấp độ mạng, ví dụ: TCP/IP V6

3.Cấp độ vật lý, ví dụ: Ethernet, WiFi, Thread, v.v.

Matter nằm ở lớp ứng dụng > đây là lớp chứa Homekit , Amon Alexa và Google Home.

Matter này sử dụng trên IP6 và trong thông số kỹ thuật V1 ,có thể chạy trên Ethernet, WiFi doặc ThRead .. và đây là lúc Thread xuất hiện . Thread chạy trên cùng một đài được Zigbee sử dụng , nhưng sử dụng IPv6 thay vì giao thức mạng riêng và không đi vào lớp ứng dụng, giống như Zigbee.

Mở rộng HomeKit bằng Matter

Matter giới thiệu khái niệm về Bộ điều khiển. Bạn có thể có một Bộ điều khiển hoặc nhiều bộ điều khiển. Bộ điều khiển đơn có thể là Bộ điều khiển HomeKit, chẳng hạn như tv hoặc HomePod. Các bộ điều khiển khác có thể là HomeKit Smartthings và Alexa, nếu bạn có khuynh hướng như vậy.

Trên nền tảng HomeKit  là các giao diện người dùng khác nhau như Siri, Apple Home App, Home+, HomeKit Controller, v.v.

Matter cũng đã mang đến những loại phụ kiện mới vì nó đã mở rộng ra ngoài Thông số kỹ thuật V1.0.

Thread và Matter

Gần đây trong HomeKit, đã thấy xuất hiện một số thiết bị Thread. Thread chỉ là một phương tiện truyền thông khác cho HomeKit. Tất cả các thiết bị này đều hoạt động như một Thread Border Router, tức là chuyển đổi từ mạng thông thường của bạn sang mạng IPv6 Thread... nhưng thực sự chỉ thay thế  phương tiện truyền, chẳng hạn như BLE hoặc WiFi.

Tuy nhiên, vì Thread là một phần của tiêu chuẩn Matter, cũng như WiFi, nên có thể cung cấp một bản cập nhật phần mềm để hỗ trợ Matter vào một thời điểm sau này. Điều này đã được công bố  bởi Nanoleaf và Eve, ví dụ. Tuy nhiên, Nanoleaf đã cho biết không tất cả các sản phẩm hiện có của họ có thể được nâng cấp thành Matter do yêu cầu phần cứng bổ sung. Eve chắc chắn đã thực hiện điều này.

Thread 1.3.0 đã được phát hành, điều này đã làm cho nó sẵn sàng cho Matter và có nghĩa là chúng ta có thể từ bỏ các phiên bản cụ thể của Thread, chẳng hạn như được triển khai cho HomeKit.

Thread có gì đặc biệt ?

Về tính đặc biệt của Thread, thì nó tiết kiệm năng lượng, nhanh chóng và tạo ra một mạng lưới. Điều này có nghĩa là nó có thể được sử dụng trong các thiết bị hoạt động bằng pin, bạn có tính dự phòng trong mạng và nó nhanh hơn BLE.

Trong Thread điểm cuối có xu hướng chạy bằng pin và giống như cảm biến cửa sổ. Vì vậy, bạn nhận được những lợi ích của BLE, nhưng bạn sẽ có tốc độ phản hồi nhanh hơn nhiều.

Lớp tiếp theo được gọi là Bộ định tuyến . Chúng tạo ra mạng lưới mà các điểm cuối kết nối vào một mạng Thread có tối đa 64 Bộ định tuyến . Nếu có nhiều hơn 64 Bộ định tuyến , thì một trong những Điểm cuối kích hoạt bộ định tuyến đó sẽ được thăng cấp lên bộ định tuyến.

Để không bị nhầm lẫn , Bộp định tuyến  cũng là một thiết bị bạn muốn điều khiển.
    Như đã đề cập trước đó, có một border router chuyển thông tin vào mạng Thread. Nếu bạn có nhiều Border Router, điều đó hoàn toàn tốt. Nó mang lại tính dự phòng.
    Bộ định tuyến chính điều khiển tất cả các bộ định tuyến ,không nhất thiết phải trùng với bộ định tuyến biên giới  .

    Tại sao dùng Thread mà không phải Zigbe?

Chúng giống nhau nhưng có một số khác về cách chạy lưới . Zigbee tập trung và bộ điều khiển mạng lưới thường là trung tâm Zigbee. Thread phân phối tải công việc và bộ điều khiển được tự động chọn.Có nghĩa là nếu bộ điều khiển này ngừng hoạt động thì bộ điều khiển khác sẽ được chỉ định.

Cơ bản Thread sử dụng IPv6, nó giảm độ phức tạp cho các nhà phát triển. Zigbee tốt cho thiết bị tiêu thụ ít năng lượng và băng thông thấp,nhưng cũng phụ thuộc vào băng cao.  Có nghĩa nhà phát triển phải có cả hai loại thiết, một là TCP/IP và một là Zigbee. Với Matter sử dụng Thread, nhà phát triển chỉ cần phát triển cho Matter và Matter sẽ giao tiếp qua TCP/IP qua WiFi và Thread và sau này là các lớp vật lý khác.

Tại sao lại là Matter chứ không phải Z-Wave ?

Matter là một tiêu chuẩn mở, trong khi Z-Wave là một tiêu chuẩn độc quyền. Matter được xem là một tiêu chuẩn tiềm năng phát triển mạnh mẽ trong lĩnh vực IoT, và nó hứa hẹn mang lại tính tương thích và tính mở rộng giữa các thiết bị IoT khác nhau. Đối với người sử dụng HomeKit, Z-Wave có ít tương thích, trừ khi có một bộ chuyển đổi. Tuy nhiên, đối với người dùng khác, việc mua các thiết bị Z-Wave vẫn có ý nghĩa, vì Matter có thể tích hợp với Z-Wave thông qua những cầu nối như SmartThings.

WiFi và Matter

Tương tự như Thread, cũng có thể cập nhật phần mềm vì WiFi cũng là một phần của thông số Matter.

IV. Phần kết luận.

Điều này là một bước tiến quan trọng. Ngoài ba công ty ban đầu, việc thấy Comcast, SmartThings và Tuya tham gia cũng rất thú vị.

Đây thực sự có vẻ là hướng đi tiên phong cho IoT. Việc các thiết bị mới được ra mắt các sản phẩm đạt tiêu chuẩn sẽ mất một thời gian chẳng hạn như máy ảnh

Trong khi đó, HomeKit sẽ tiếp tục hoạt động  và có các thiết bị tương thích với Matter  và hứa hẹn sẽ diễn ra một cách liền mạch 

Cici

LutaSmart – Quality Creates Trust !

MỌI THÔNG TIN CHI TIẾT VUI LÒNG LIÊN HỆ

CÔNG TY CỔ PHẦN LUTASMART

• Trụ sở chính: Tầng 8, tòa nhà Detech Tower II, số 107 Nguyễn Phong Sắc, Phường Dịch Vọng Hậu, Quận Cầu Giấy, Thành phố Hà Nội
• VPGD: P610, Tòa CT1A, Chung cư Hateco Apollo, phường Xuân Phương, quận Nam Từ Liêm, thành phố Hà Nội
• Hotline: 094.234.8879
• Email: maichi@lutasmart.vn
• Website: https://www.matter.vn