Zigbee, Thread và Matter: Sự khác nhau giữa các hệ chuẩn kết nối Smart Home

Xây dựng một ngôi nhà thông minh là điều thú vị, nhưng việc hiểu các thuật ngữ kỹ thuật có thể rất khó khăn. Khi thảo luận về các thiết bị thông minh, bạn có thể sẽ gặp các thuật ngữ như Zigbee, Thread và Matter. Những công nghệ chính này trong công nghệ nhà thông minh giúp kết nối dễ dàng hơn và cải thiện trải nghiệm của người dùng.

Mặc dù tất cả đều liên quan đến giao tiếp nhà thông minh, nhưng điều quan trọng là phải hiểu được sự khác biệt của chúng để có trải nghiệm kết nối liền mạch và an toàn.

1. Những điểm chính

• Thread phù hợp hơn với các ứng dụng công suất thấp, giao thức này có tốc độ nhanh và độ tin cậy cao. Tuy nhiên, đây chỉ là giao thức dựa trên IPv6.
• Matter là một tiêu chuẩn nhà thông minh thống nhất các chuẩn thông minh và nền tảng khác nhau, chẳng hạn như Wi-Fi và Thread.
• Zigbee tương tự như Thread nhưng không tương thích trực tiếp với Matter. Kết nối với Matter cần có Bridge riêng vì nó hoạt động như một giải pháp độc lập với các lớp ứng dụng và mạng riêng.

2. Công nghệ IoT: Kết nối nhà thông minh với từng thiết bị một

Công nghệ IoT đã thay đổi cuộc sống mà chúng ta vẫn quen thuộc. Những công nghệ này giúp tích hợp nhiều thiết bị thông minh một cách dễ dàng và dễ quản lý, cho phép người dùng kiểm soát và tự động hóa các thiết bị thông minh của họ liền mạch hơn.

Công nghệ IoT tạo thành hệ sinh thái nhà thông minh, từ khóa cửa thông minh, trung tâm thông minh, camera thông minh, cảm biến thông minh, đèn thông minh và bộ điều khiển thông minh, cùng nhiều tiện ích khác.

Công nghệ IoT đóng vai trò chủ đạo trong môi trường nhà thông minh. Các công nghệ này cho phép các thiết bị giao tiếp và chia sẻ dữ liệu, dẫn đến một mạng lưới các thiết bị được kết nối giúp cải thiện cuộc sống và năng suất của chúng ta.

Một công nghệ quan trọng có thể được xem xét khi nói về nhà thông minh là IoT. Ví dụ, bạn có thể theo dõi nhiệt độ bên trong ngôi nhà của mình từ bất cứ đâu hoặc hệ thống báo động sẽ gửi cho bạn tin nhắn di động.

Để hiểu được chức năng của các công nghệ này, chúng ta phải hiểu khái niệm về mô hình Open Systems Interconnection (OSI) . Mô hình này được tạo ra để phân loại các giao thức truyền thông khác nhau và các thế hệ của chúng.

Mô hình OSI bao gồm bảy lớp và mỗi lớp có chức năng cho phép các thiết bị giao tiếp với nhau:

• Lớp dưới cùng là lớp vật lý, tập trung vào việc truyền dữ liệu vật lý thông qua các phương tiện như dây hoặc sóng điện từ.
• Lớp ở giữa là lớp Liên kết dữ liệu, có chức năng vận chuyển dữ liệu đến đầu bên kia của cùng một mạng.
• Lớp mạng định tuyến các gói dữ liệu từ mạng này sang mạng khác.
• Lớp vận chuyển là lớp thứ hai và có trách nhiệm xử lý việc truyền các gói dữ liệu từ thiết bị này sang thiết bị khác.
• Ba lớp cuối cùng tập trung vào giao tiếp từ điểm ứng dụng. Chúng bao gồm lớp phiên thiết lập và kiểm soát giao tiếp giữa các thiết bị, lớp trình bày chuyển đổi dữ liệu thành định dạng mà thiết bị nhận có thể hiểu được và lớp ứng dụng làm việc với dữ liệu thực tế đang được truyền.

Điều gì xảy ra với Zigbee, Thread và Matter trong mô hình này? Zigbee là một giao thức hoàn chỉnh hoạt động ở các lớp ứng dụng và mạng của mô hình OSI. Nó có các lớp ứng dụng và mạng riêng, khiến nó trở thành giải pháp toàn diện cho các yêu cầu tự động hóa tại nhà.

Tuy nhiên, Thread chỉ hoạt động ở lớp mạng và sử dụng IPv6 thông thường để giao tiếp. Matter, là một tiêu chuẩn giao tiếp hoạt động ngoài các giao thức hiện có, không có lớp OSI cụ thể.

3. Zigbee là gì?

Zigbee là một giao thức truyền thông không dây dành cho các ứng dụng công suất thấp, tốc độ dữ liệu thấp. Nó hoạt động theo chuẩn IEEE 802.15.4 và sử dụng băng tần 2,4 GHz. Zigbee được biết đến với khả năng quản lý năng lượng và cùng với mạng lưới của nó, nó lý tưởng cho xã hội, cho việc tiêu thụ năng lượng, cho sự biến mất của năng lượng trong thị trường khóa thông minh.

Lợi ích chính của Zigbee:

• Tiêu thụ điện năng thấp, kéo dài tuổi thọ pin cho các thiết bị được kết nối.
• Khả năng kết nối mạng lưới, cho phép các thiết bị chuyển tiếp tin nhắn và mở rộng phạm vi phủ sóng.
• Các tính năng bảo mật mạnh mẽ, bao gồm mã hóa AES-128, để bảo vệ việc truyền dữ liệu.

4. Thread là gì?

Thread là một giao thức mạng lưới được thành lập bởi Thread Group, bao gồm các công ty hàng đầu trong ngành như Google, Apple, Amazon và nhiều công ty khác.

Ngược lại với Zigbee, Thread chỉ hoạt động trên IPv6, do đó cung cấp kết nối internet gốc cho các thiết bị thông minh. Điều này cho phép tích hợp liền mạch với các mạng dựa trên IP hiện có, giúp thiết lập và cấu hình dễ dàng.

Lợi ích chính của Thread:

• Nó có độ trễ thấp và độ tin cậy cao, lý tưởng cho các ứng dụng thời gian thực như tự động hóa nhà ở và điều khiển bằng giọng nói.
• Hỗ trợ IPv6 tích hợp tạo điều kiện thuận lợi cho việc giao tiếp trực tiếp với các dịch vụ internet và nền tảng đám mây.
• Khả năng định tuyến động và tự phục hồi, đảm bảo hoạt động mạng mạnh mẽ và bền bỉ.

5. Matter là gì?

Matter là một tiêu chuẩn tương tác được giới thiệu bởi Connectivity Standards Alliance (CSA), trước đây được gọi là Project CHIP (Connected Home over IP). Mục tiêu của Matter là hợp nhất hệ sinh thái nhà thông minh bị chia cắt bằng cách tạo ra một nền tảng chung cho việc giao tiếp của các thiết bị.

Nó khác với Thread và Zigbee vì Matter là một tiêu chuẩn nhà thông minh kết hợp các giao thức không dây khác nhau. Nó kết nối một mạng IP cho phép các thiết bị hoạt động cùng nhau.

Lợi ích chính của Matter:

• Khả năng tương thích phổ biến trên nhiều nền tảng nhà thông minh khác nhau, đảm bảo khả năng tích hợp và tương tác liền mạch.
• Thiết lập và cấu hình đơn giản thông qua giao thức và cấu hình thiết bị được chuẩn hóa.
• Các tính năng bảo mật nâng cao, bao gồm xác thực và mã hóa thiết bị, để bảo vệ dữ liệu và quyền riêng tư của người dùng.

6. Sự khác biệt chính: Zigbee so với Thread