Google và Apple đã sẵn sàng tối ưu hóa các cảm biến chạy pin của bạn

Google và Apple phát triển hỗ trợ cho Matter Intermittently Connected Devices

Google và Apple đã phát triển hỗ trợ cho “Matter Intermittently Connected Devices” (Thiết bị Matter kết nối gián đoạn), một tính năng then chốt để tăng hiệu quả năng lượng ở các thiết bị biên như cảm biến.

Matter đã từng tối ưu hiệu suất của các thiết bị “ngủ sâu” này thông qua nhiều bản cập nhật đặc tả kỹ thuật. Cho đến bản Matter 1.5 mới nhất, các thiết bị này được phân loại chính thức là Intermittently Connected Devices (ICD). Nhưng vẫn có rất nhiều phản ánh về các vấn đề pin và thiết bị không phản hồi đúng mong muốn. Dưới đây là trạng thái của ICD và những thay đổi sắp tới.

Một tính năng đã được định nghĩa nhưng vẫn chưa được hỗ trợ rộng rãi

Thách thức của thiết bị chạy pin

Các thiết bị chạy bằng pin luôn phải đối mặt với một lựa chọn khó: chúng phải quyết định giữa giữ kết nối để phản hồi ngay lập tức hoặc ngủ sâu để tiết kiệm năng lượng.

Để giải quyết điều này, tiêu chuẩn Matter định nghĩa hành vi cụ thể cho những thiết bị gọi là Intermittently Connected Devices (ICD). Những giao thức này định chuẩn cách các thiết bị ngủ, kiểm tra lại với bộ điều khiển (hub), và xử lý các cửa sổ hoạt động, đảm bảo rằng các cảm biến và khóa cửa có thể tối ưu hóa thời lượng pin mà không biến thành những “hồn ma” không thể liên lạc được trong hệ thống nhà thông minh của bạn.

ICD Management Cluster

Với việc giới thiệu “ICD Management Cluster”, các bộ điều khiển Matter (Matter controllers) có thể quản lý tốt hơn kỳ vọng và hành vi của các thiết bị chạy bằng pin sử dụng Wi-Fi hoặc Thread để kết nối. Hiện tại, chưa có hệ sinh thái lớn nào hỗ trợ tính năng này, khiến các thiết bị Matter tiêu thụ năng lượng thấp ít được bảo trì và dễ bị tiêu hao pin không mong muốn. Một số bộ điều khiển Matter thậm chí thường xuyên lấy dữ liệu từ thiết bị mà không phân biệt liệu thiết bị đó có chạy bằng pin hay không.

Nhiều thiết bị đã được chứng nhận với ICD Management Cluster (ví dụ: Eve Weather), sẵn sàng để sử dụng khi các hệ sinh thái chính thức bổ sung hỗ trợ.

Một nguồn tin thân cận cho Matter Alpha biết rằng Apple và Google đã hoàn tất phát triển nội bộ tính năng này, dù nó chưa được phát hành rộng rãi. Nguồn tin cho biết tính năng hiện đang có sẵn cho các nhà phát triển đối tác để thử nghiệm.

Các tính năng cốt lõi được cung cấp cho Matter ICD

Hiệu quả thời gian không hoạt động dài (Long idle time efficiency)

Đặc tả Matter phân định rõ ràng cách thiết bị chạy bằng pin quản lý kết nối, đặc biệt thông qua hai chế độ hoạt động:

• Short Idle Time – thời gian không hoạt động ngắn

• Long Idle Time – thời gian không hoạt động dài

Một cải tiến đáng kể là phân biệt giữa các thiết bị cần độ trễ thấp (như khóa cửa) và các thiết bị có thể ngủ lâu hơn (như cảm biến nhiệt độ). Trong khi biến thể ngủ ngắn vẫn có thể phản hồi mà không cần thao tác đặc biệt, biến thể ngủ dài cung cấp tiết kiệm năng lượng đáng kể bằng cách yêu cầu các client đăng ký rõ ràng với thiết bị trước khi giao tiếp. Điều này đảm bảo rằng cảm biến không lãng phí năng lượng để lắng nghe các tin nhắn từ các bộ điều khiển không thực sự theo dõi nó.

Xem thêm:

• Zigbee 4.0 là gì? Toàn bộ nâng cấp mới
• Top nhà thông minh nên chọn thi công lắp đặt hiện nay
• Top 10+ các thương hiệu nhà thông minh uy tín nhất Việt Nam

Giao thức Check-In (Check-In Protocol)

Để duy trì độ tin cậy mà không cần kiểm tra liên tục, Matter giới thiệu “Check-In Protocol”. Cơ chế này hoạt động như một phương án dự phòng cho các thiết bị trong chế độ ngủ dài. Nếu một cảm biến đánh mất mối quan hệ đăng ký với bộ điều khiển do gián đoạn mạng, nó sẽ dùng giao thức này để thông báo cho các bộ điều khiển đã đăng ký rằng thiết bị vừa thức dậy và sẵn sàng giao tiếp. Điều này đảm bảo rằng ngay cả các thiết bị ngủ sâu cũng không trở thành “mồ côi” trên mạng lưới.

Một thách thức với việc tiết kiệm năng lượng quyết liệt là tương tác với thiết bị để duy trì, chẳng hạn như cập nhật cài đặt hoặc thay đổi cấu hình mạng. Để giải quyết điều này, Matter định nghĩa “User Active Mode Trigger”. Tính năng này cho phép người dùng đánh thức thiết bị thủ công bằng cách:

• Nhấn một nút cụ thể

• Kích hoạt cảm biến

• Tắt / bật nguồn thiết bị

→ Điều này đảm bảo quản trị viên có thể thực hiện các cập nhật cần thiết mà không phải chờ đợi hàng giờ cho một lần check-in định kỳ.

Giữ thiết bị hoạt động lâu hơn (Stay Active Request)

Khi một bộ điều khiển thiết lập liên hệ với một thiết bị nghỉ năng lượng, có thể cần thêm thời gian để hoàn tất các thao tác phức tạp hơn so với cửa sổ hoạt động mặc định của thiết bị. Lệnh “Stay Active Request” cho phép một client yêu cầu một khoảng thời gian cụ thể để thiết bị giữ trạng thái phản hồi. Thiết bị sau đó sẽ xác nhận khoảng thời gian mà nó có thể đáp ứng, đảm bảo rằng việc chuyển dữ liệu hoặc cập nhật firmware không bị gián đoạn bởi chế độ ngủ.

Tác động đến trải nghiệm Matter

Những tính năng này, được quy định trong ICD Management Cluster, tạo ra khuôn khổ tiêu chuẩn cần thiết để các hệ sinh thái như Google Home và Apple Home có thể hỗ trợ thời lượng pin cải thiện cho các cảm biến nhà thông minh. Việc triển khai những giao thức này sẽ mang lại trải nghiệm người dùng Matter tốt hơn bằng cách giảm các lỗi kết nối và bảo trì cho phần cứng chạy bằng pin.

Khi các hệ sinh thái lớn dự kiến bổ sung hỗ trợ trong tương lai, các nhà sản xuất có thể tự tin hơn khi tạo ra các thiết bị chạy pin — đặc biệt là các cảm biến — mà không còn lo lắng về việc tối ưu năng lượng như trước đây.