1. Giao thức Matter là gì?

Giao thức Matter (Matter Protocol) là một giao thức mới được cung cấp bởi dự án Project Connected Home over IP (CHIP), dịch sang tiếng Việt là Dự án Kết nối căn hộ thông qua IP. Đây là thành quả nghiên cứu của Liên minh Tiêu chuẩn Kết nối (CSA) với sự góp mặt của Ikea, Samsung SmartThings và Signify/Philips Hue, cùng các ông lớn khác là Google, Apple, Amazon,…

Giao thức Matter giúp các thiết bị của các hãng khác nhau có thể kết nối với nhau dễ dàng

Mục tiêu của giao thức Matter là tạo ra một tiêu chuẩn chung cho các thiết bị nhà thông minh để chúng có thể dễ dàng đồng bộ với các hệ thống AI như Alexa, Google Assistant, Apple Homekit. Các nhà phát triển kỳ vọng giao thức sẽ đơn giản hóa việc phát triển sản phẩm thông minh, cải thiện mức độ tương thích giữa các sản phẩm từ bất kỳ thương hiệu với nhau trong bất kỳ ngôi nhà thông minh nào.

Sự tương thích giữa các thiết bị vẫn luôn được xem là vấn đề khó khăn, khi người sử dụng mua sản phẩm về và không thể đồng bộ với hệ sinh thái sẵn có của căn nhà. Điều này bó buộc chủ nhà chỉ có thể mua các thiết bị thông minh từ một thương hiệu nhất định, khiến hạn chế trong việc lựa chọn thiết bị sinh hoạt, gây khó khăn cho khách hàng và tạo ra sự cạnh tranh thiếu lành mạnh giữa các thương hiệu.

Nếu bạn vẫn chưa hình dung ra thì sau đây là một số ví dụ cụ thể:

- Nếu bạn sử dụng Nhà thông minh của Google, các sản phẩm TV, quạt điện, điều hòa,… thông minh  99% sẽ chỉ kết nối được nếu chúng cũng đến từ thương hiệu Google.

- Tuy nhiên với Matter, bạn có thể thoải mái dùng đồ của Amazon, Apple, Xiaomi,.. để kết nối với Hub Google trong nhà bạn.

Với nguyên nhân trên, giao thức Matter ngày càng trở nên quan trọng và được xem là giải pháp số 1 hiện nay cho vấn đề tương thích. Người dùng có thể thoải mái lựa chọn trang thiết bị điện thông minh từ bất kỳ nhà cung cấp nào mà không lo thiếu đi sự đồng bộ, miễn là các sản phẩm đó chứa giao thức Matter.

2. Lịch sử phát triển của Matter

Matter lần đầu tiên được giới thiệu vào năm 2019 và chính thức ra mắt vào tháng 4/2022. Matter ra đời với kỳ vọng có thể giúp các nhà phát triển giải quyết được bài toán đồng bộ hệ sinh thái, cũng như có thể bao quát toàn bộ thiết bị thông minh trong căn nhà từ một hệ thống duy nhất, là điều mà các giao thức khác như Zigbee, ZWave chưa làm được.

Sản phẩm đầu tiên sở hữu giao thức Matter là bộ cảm biến cửa tự động Eve. Phiên bản 1.0 của Matter trong sản phẩm trên tuy chưa thực sự đáp ứng được kỳ vọng của người tiêu dùng nhưng lại tạo được sự chú ý và hứa hẹn về tiềm năng trong tương lai.

Matter được giới thiệu lần đầu tại CSA 2019

Matter được cho ra đời với kỳ vọng có thể giúp các nhà phát triển giải quyết được bài toán sản phẩm không thể kết nối với hệ thống của nhà thông minh. Nguyên nhân chính đến từ sản phẩm của mỗi thương hiệu sẽ chỉ hỗ trợ một hệ sinh thái riêng biệt.

Các phiên bản tiếp theo của giao thức Matter tiếp tục được ra mắt, cải thiện và sửa các lỗi. Đặc biệt, trong phiên bản 1.3 được ra mắt vào tháng 5/2024 đã gia tăng đáng kể số lượng các thiết bị thông minh có thể sử dụng công nghệ này, bao gồm các vật dụng thân thuộc như ò vi sóng, lò nướng, bếp nấu, máy hút mùi,…

Với việc thường xuyên sửa lỗi và thêm các thiết bị vào danh mục sử dung, giao thức Matter đã trở nên phổ biến và góp mặt trong hầu hết các thiết bị thông minh trên thị trường, là một phần không thể thiếu trong bất kỳ sản phẩm Smarthome nào.

3. Ưu điểm của Matter

- Khả năng tương thích: Các thiết bị sở hữu Matter cho dù tới từ các thương hiệu khác nhau đều có thể đồng bộ và kết nối chung trong cùng một mạng lưới mà không lo tương thích kém.

- Dễ dàng sử dụng: Người dùng chỉ cần mua sản phẩm có giao thức Matter và kết nối với Hub tổng là sản phẩm là đã có thể sử dụng dễ dàng, không cần phải thực hiện thao tác đặc biệt nào. Ngoài ra, các nhà sản xuất cũng không phải lo lắng quá nhiều khi cài đặt, thiết kế nhờ vào tính tối ưu tốt của giao thức này.

- Bảo mật: Các biện pháp bảo mật được cài đặt trong giao thức đảm bảo việc kết nối nội bộ giữa các thiết bị trong nhà và trong cùng mạng lưới được an toàn, rất khó để xâm nhập. Các công nghệ bảo mật được tích hợp trong Matter gồm:

+ Mã hóa đầu cuối mạnh và rất khó để xâm nhập.

+ Chứng nhận điện tử cho từng thiết bị, cho phép tham gia vào mạng lưới nếu có chứng nhận.

+ Các đăng ký kỹ thuật số DCL

- Tính bao quát, linh hoạt: Người dùng dễ dàng thêm mới và nâng cấp các thiết bị trong hệ thống nhà thông minh của mình. Đặc biệt, tất cả các thiết bị đều có thể được điều khiển trên một chiếc điện thoại, máy tính quản lý nhờ công nghệ Multi-Admin.

- Tốc độ xử lý cao: Không chỉ tương thích dễ dàng, các thiết bị có giao thức Matter vẫn đảm bảo được khả năng xử lý tín hiệu vô cùng nhanh chóng, độ trễ thấp, đảm bảo trải nghiệm khách hàng.

- Sự đa dạng: Giao thức Matter đang liên tục được cập nhật, thiết kế phù hợp với các sản phẩm thông minh trên thị trường, mở rộng lựa chọn của người dùng.

- Hoàn toàn miễn phí: Giao thức Matter là một mã nguồn mở, cho phép mọi thương hiệu đều có thể sử dụng miễn phí, giúp đa dạng hóa các sản phẩm có chung công nghệ này được áp dụng trên thị trường.

4. Cách thức hoạt động

Matter là một giao thức chuẩn trên tầng ứng dụng của mô hình OSI và hoạt động trên giao thức Internet (IP). Tất cả các thiết bị có Matter sẽ kết nối với nhau trong một mạng cục bộ thông qua một thiết bị trung tâm (Master Hub).

Mô hình hoạt động của Matter

Các thành phần chính trong kiến trúc Matter gồm có:

- Thiết bị trung tâm (Master Hub): Là thiết bị đảm nhiệm việc kết nối giữa tất cả các trang thiết bị thông minh, trở thành một mạng cục bội. Bạn có thể dùng nhiều Master Hub trong cùng một căn nhà để phân bố khu vực sử dụng cho  từng thiết bị điều khiển.

- Thiết bị điều khiển (Controller): Là các Smartphone, Laptop, máy tính, bảng điều khiển,… có kết nối với thiết bị trung tâm để điều khiển các thiết bị thông minh trong nhà.

- Thiết bị đầu cuối (End Device): Là các thiết bị thông minh (TV, đèn, quạt, điều hòa,…)  đã được kết nối vào thiết bị trung tâm. Bạn có thể dùng thiết bị điều khiển để sử dụng chúng.

Với bản thân vận hành trên Tầng ứng dụng, giao thức Matter sở hữu công nghệ kết nối đa tầng và được phân bố trong mô hình OSI như sau:

- Tầng mạng (network layer): IPv6

- Tầng vận chuyển (Transport layer): UDP và TCP

Nhờ đó, Matter có thể kết nối với thiết bị thông qua bất kỳ đường truyền kết nối nào, gồm cả kết nối không dây (Bluetooth LE, Wifi, Thread) và mạng có dây (Ethernet, LAN).

Khi bạn mua một sản phẩm thông minh có tích hợp giao thức Matter (bạn sẽ thấy logo trên vỏ sản phẩm), bạn cần tiến hành kết nối sản phẩm với thiết bị trung tâm trong nhà. Sau khi kết nối thành công, bạn sẽ có thể điều khiển chúng bất kỳ khi nào bạn muốn thông qua các thiết bị điều khiển, ví dụ như điện thoại hoặc máy tính của bạn.

5. Ứng dụng và các thiết bị Matter trong nhà thông minh

Vào thời điểm hiện tại, giao thức Matter được ứng dụng phổ biến nhất trong các thiết bị điện tử Smarthome nhằm tạo ra sự liên kết giữa mọi thiết bị trong nhà với nhau. Một số ví dụ điển hình của công nghệ Matter trong các căn Smarthome đã xuất hiện phổ biến ở Việt Nam gồm:

- Khóa điện tử, cảm biến cửa hồng ngoại nhận diện vân tay, chuyển động.

- Bật đèn, công tắc, vô tuyến, màn hình thông minh,… thông qua điện thoại.

- Điều khiến điều hòa các tầng bằng điện thoại, laptop.

- Phát nhạc thông qua các sản phẩm loa, đồng hồ thông minh,…

- Trợ lý ảo, AI hỗ trợ giọng nói điều khiển thiết bị trong nhà, đặt giờ,….

…

Các bản cập nhật của Matter từ phiên bản 1.1 tới 1.3 đều hướng tới việc mở rộng các loại thiết bị mà giao thức Matter có thể hỗ trợ kết nối. Cho tới thời điểm hiện tại, Matter đã có thể kết nối với các thiết bị gồm:

Một số thiết bị sử dụng Matter

- Bóng đèn, công tắc đèn, bộ điều khiển chiếu sáng

- Phích cắm và ổ cắm ngắt điện tự động

- Khóa điện tử

- Điều hòa, máy giặt, lò vi sóng, máy lọc khí,…

- Màn, rèm che tự động

- Cảm biến an ninh (chống cháy, hồng ngoại,…)

- Các loại cửa máy (Cửa xếp, cửa cuốn, cửa gara,…)

- TV, dàn nhạc, máy chiếu,…

- Các loại thiết bị dọn dẹp thông minh.

Trong tương lai, bản cập nhật tiếp theo của Matter đang được đơn vị phát triển nghiên cứu để có thể cho phép người dùng điều khiển thiết bị phát sóng Wifi, Camera, các thiết bị cảm biến môi trường. CSA hi vọng có thể mở rộng ứng dụng của Matter đến với mọi thiết bị điện tử trong căn nhà, đem lại trải nghiệm cuộc sống “tương lai” với công nghệ thông minh này.

Với công nghệ Matter, các nhà sản xuất kỳ vọng thị trường thiết bị thông minh nay có thể cạnh tranh nhau minh bạch và sòng phẳng hơn, thay vì chỉ có các sản phẩm từ các đơn vị thầu dự án nhà thông minh mới có thể tương thích và sử dụng được. Người dùng cũng có nhiều lựa chọn phù hợp hơn, giúp đa dạng hóa thị trường.

6. Thương hiệu có hỗ trợ Matter

Hiện tại, giao thức Matter đang được ứng dụng rộng rãi trong hầu hết các sản phẩm nhà thông minh tới từ 280 thương hiệu lớn nhỏ trên thị trường. Các thương hiệu hàng đầu có thể kể đến gồm Apple, Google, Huewei, Amazon, IKEA,… đều là những ông lớn trong lĩnh vực công nghệ thông minh.

Bạn có thể tham khảo danh sách chi tiết các thương hiệu và sản phẩm đang được hỗ trợ giao thức Matter trên trang web của các hãng

Với việc giao thức Matter là một mã nguồn mở hoàn toàn miễn phí, các nhà phát triển kỳ vọng họ có thể cấp giao thức này cho tất cả các thương hiệu thông minh trên toàn cầu và trong tương lai. Đây cũng được xem là một bước tiến giúp cho khách hàng dễ dàng tiếp cận hơn với các sản phẩm nhà thông minh.

Kết luận

Bài viết trên của Ngọc Vương là lời giải đáp cho câu hỏi giao thức Matter là gì? cũng như cung cấp các thông tin về công nghệ vô cùng hữu ích này. Hi vọng với các kiến thức trên, bạn có thể hiểu rõ hơn về thị trường và công nghệ nhà thông minh ở thời điểm hiện tại, góp phần củng cố quyết định mua hàng của bạn một cách chính xác nhất.