1. Giới thiệu

Matter là một tiêu chuẩn kết nối mới dành cho thiết bị nhà thông minh (Smart Home), được phát triển bởi CSA (Connectivity Standards Alliance). Matter tập trung vào việc cung cấp một giao thức thống nhất, mã nguồn mở, nhằm đảm bảo tính tương thích cao, đơn giản hóa thiết lập và cải thiện hiệu năng so với các công nghệ trước đó như Zigbee và Wi-Fi.

Các công ty lớn tham gia Matter: Apple, Google, Amazon, Samsung, IKEA, Philips Hue, Texas Instruments, và hàng trăm công ty khác.

---

2. Tổng quan về Matter

• Mục tiêu: Tạo ra một hệ sinh thái nhà thông minh đa nền tảng, nơi các thiết bị từ nhiều nhà sản xuất khác nhau có thể hoạt động liền mạch.
• Giao thức hỗ trợ:
  • Thread: Một mạng lưới (mesh network) tiết kiệm năng lượng.
  • Wi-Fi: Dùng cho các thiết bị cần băng thông cao hoặc kết nối trực tiếp với router.
  • Ethernet: Cho thiết bị có dây.
  • Bluetooth Low Energy (BLE): Sử dụng cho việc thiết lập ban đầu.
• Cơ chế hoạt động:
  • Matter ưu tiên kết nối cục bộ (local), giảm sự phụ thuộc vào đám mây.
  • Sử dụng mã hóa đầu cuối (end-to-end encryption) để bảo mật giao tiếp.

---

3. Lợi ích của Matter so với Zigbee và Wi-Fi

3.1. Khả năng tương thích và thống nhất

• Matter:
  • Là giao thức đa nền tảng, hoạt động với nhiều hệ sinh thái lớn như Apple HomeKit, Google Home, Amazon Alexa, Samsung SmartThings.
  • Một thiết bị Matter có thể được sử dụng trên tất cả các nền tảng mà không cần phiên bản riêng.
• Zigbee và Wi-Fi:
  • Zigbee thường cần một hub riêng để kết nối.
  • Wi-Fi dễ bị giới hạn bởi sự phụ thuộc vào router và không tương thích tốt giữa các hệ sinh thái.

---

3.2. Hiệu suất và độ ổn định

• Matter:
  • Thread hỗ trợ mạng lưới tự phục hồi, giúp thiết bị duy trì kết nối ổn định ngay cả khi một nút mạng bị lỗi.
  • Giảm độ trễ trong giao tiếp nhờ kết nối cục bộ.
  • Khi mất kết nối Internet, các thiết bị Matter vẫn có thể hoạt động bình thường trong mạng nội bộ (local network), nhờ vào cách thiết kế tập trung vào kết nối cục bộ và khả năng tự quản lý. Đây là một trong những ưu điểm lớn của Matter, giúp đảm bảo tính ổn định và hiệu năng cao ngay cả khi không có Internet.
• Zigbee:
  • Cũng sử dụng mạng lưới (mesh network), nhưng phụ thuộc vào hub và có thể bị giới hạn nếu số lượng thiết bị lớn.
• Wi-Fi:
  • Cần băng thông cao, dễ bị gián đoạn nếu mạng Wi-Fi bị quá tải hoặc mất kết nối.

---

3.3. Tiết kiệm năng lượng

• Matter:
  • Thread được thiết kế để tối ưu hóa năng lượng, giúp kéo dài tuổi thọ pin cho các thiết bị như cảm biến hoặc khóa cửa.
• Zigbee:
  • Tiêu thụ năng lượng thấp nhưng vẫn kém hiệu quả hơn Thread của Matter.
• Wi-Fi:
  • Tiêu thụ năng lượng cao, không phù hợp cho các thiết bị chạy bằng pin.

---

3.4. Đơn giản hóa việc thiết lập và mở rộng

• Matter:
  • Dễ dàng kết nối thiết bị mới qua mã QR hoặc Bluetooth Low Energy (BLE).
  • Hỗ trợ tự động phát hiện và cấu hình thiết bị trong mạng Thread hoặc Wi-Fi.
• Zigbee:
  • Cần hub để cấu hình và không đơn giản bằng Matter.
• Wi-Fi:
  • Phụ thuộc vào router, dễ gặp vấn đề khi mở rộng mạng.

---

3.5. Bảo mật

• Matter:
  • Sử dụng mã hóa đầu cuối (end-to-end encryption) để bảo vệ dữ liệu.
  • Hoạt động chủ yếu trong mạng cục bộ, giảm nguy cơ bị tấn công từ bên ngoài.
• Zigbee và Wi-Fi:
  • Bảo mật dựa vào từng hệ sinh thái riêng, khó đảm bảo tính nhất quán nếu tích hợp nhiều thiết bị.

---

3.6. Hỗ trợ lâu dài và xu hướng tương lai

• Matter:
  • Được hỗ trợ bởi các công ty công nghệ lớn như Apple, Google, Amazon, Samsung, và hàng trăm nhà sản xuất khác.
  • Hướng tới việc thay thế các giao thức cũ, trở thành tiêu chuẩn mới cho nhà thông minh.
• Zigbee:
  • Dần mất đi sự phổ biến, bị Matter thay thế.
• Wi-Fi:
  • Vẫn sẽ được sử dụng, nhưng không tối ưu cho tất cả các loại thiết bị nhà thông minh.

---

3.7. Cách Matter hoạt động khi mất Internet:

3.7.1. Kết nối cục bộ qua Thread hoặc Wi-Fi:

• Thread:
  • Thread là một giao thức mạng lưới (mesh network) được sử dụng trong Matter. Các thiết bị Thread có thể giao tiếp trực tiếp với nhau mà không cần phụ thuộc vào Internet hoặc trung tâm điều khiển.
  • Ví dụ: Nếu bạn có một cảm biến cửa và một bóng đèn thông minh, khi cảm biến phát hiện cửa mở, nó có thể trực tiếp gửi tín hiệu đến bóng đèn để bật sáng.
• Wi-Fi:
  • Nếu các thiết bị Matter sử dụng Wi-Fi, chúng có thể tiếp tục giao tiếp với nhau qua mạng cục bộ mà không cần Internet, miễn là router của bạn vẫn hoạt động.

3.7.2. Điều khiển qua thiết bị cục bộ:

• Nếu bạn có một thiết bị điều khiển hỗ trợ Matter (như Google Nest Hub, Apple HomePod Mini, hoặc một điện thoại trong cùng mạng Wi-Fi), bạn vẫn có thể điều khiển các thiết bị qua mạng nội bộ.

3.7.3. Khả năng hoạt động độc lập:

• Một số thiết bị Matter, như ổ cắm thông minh hoặc công tắc đèn, có thể hoạt động độc lập mà không cần kết nối Internet hoặc trung tâm điều khiển. Bạn vẫn có thể sử dụng các chức năng cơ bản thông qua nút vật lý.

---

4. Ví dụ

Công tắc Sonoff Matter và cảm biến chuyển động Aqara Matter có thể hoạt động với nhau, miễn là cả hai thiết bị đều được chứng nhận hỗ trợ chuẩn Matter. Đây là một trong những ưu điểm lớn của Matter, cho phép các thiết bị từ các nhà sản xuất khác nhau hoạt động liền mạch mà không cần cầu nối hay hub độc quyền.

4.1. Cách hoạt động:

1. Cùng sử dụng chuẩn Matter:
   • Cả công tắc Sonoff và cảm biến chuyển động Aqara đều dựa trên giao thức Matter, vì vậy chúng có thể giao tiếp trực tiếp với nhau qua mạng nội bộ (Thread hoặc Wi-Fi).
2. Khả năng tự kết nối:
   • Khi cảm biến chuyển động Aqara phát hiện chuyển động, nó có thể gửi tín hiệu trực tiếp đến công tắc Sonoff để bật/tắt đèn hoặc thiết bị khác mà công tắc điều khiển.
3. Không cần hub độc quyền:
   • Bạn không cần sử dụng hub riêng từ Sonoff hoặc Aqara. Thay vào đó, một Matter Controller (như Google Nest Hub, Apple HomePod Mini, hoặc Amazon Echo mới hỗ trợ Matter) có thể quản lý cả hai thiết bị.
4. Hoạt động cục bộ:
   • Nếu bạn thiết lập tự động hóa giữa hai thiết bị, chúng có thể hoạt động cục bộ mà không cần kết nối Internet.

4.2. Các bước thiết lập:

1. Chuẩn bị:
   • Đảm bảo cả công tắc Sonoff và cảm biến chuyển động Aqara đã được cập nhật firmware mới nhất hỗ trợ Matter.
   • Có Matter Controller (Google Home, Apple HomeKit, hoặc SmartThings) trong mạng của bạn.
2. Kết nối thiết bị:
   • Dùng Matter Controller để quét mã QR trên thiết bị và thêm chúng vào hệ thống.
   • Đảm bảo cả hai thiết bị nằm trong cùng một mạng (Thread hoặc Wi-Fi).
3. Thiết lập tự động hóa:
   • Trong ứng dụng Matter Controller, tạo quy tắc tự động hóa:
     • Kích hoạt: Khi cảm biến chuyển động phát hiện chuyển động.
     • Hành động: Bật công tắc Sonoff.

4.3. Lưu ý:

• Matter Controller bắt buộc: Để thiết lập tự động hóa, bạn cần một Matter Controller. Tuy nhiên, sau khi thiết lập xong, các thiết bị vẫn hoạt động cục bộ.
• Kiểm tra hỗ trợ Matter: Đảm bảo cả hai thiết bị đều hỗ trợ chuẩn Matter ngay từ khi mua. Một số sản phẩm của Sonoff và Aqara có thể cần firmware cập nhật để kích hoạt tính năng Matter.

5. Kết luận

Matter mang lại sự thống nhất, ổn định, tiết kiệm năng lượng và bảo mật vượt trội so với Zigbee và Wi-Fi. Đây là một tiêu chuẩn nhà thông minh hướng tới tương lai, đơn giản hóa trải nghiệm người dùng và hỗ trợ mở rộng hệ sinh thái một cách dễ dàng và hiệu quả.