Zigbee là gì? Tại sao lại cần thiết cho nhà thông minh (Smart Home)?

12/05/2020

Thiết lập hệ thống nhà thông minh, mang lại sự trải nghiệm hiện đại cho người dùng. Hãy cùng khám phá xem Zigbee là gì, và tại sao nó lại cần thiết cho nhà thông minh (smarthome) đến như vậy?

Nhắc đến các thiết bị thông minh, không thể nào bỏ qua các ứng dụng trợ lí ảo nổi tiếng như Amazon Alexa và Google Assistant.
Hệ thống kết nối các thiết bị công nghệ đã làm cho ngôi nhà bạn trở nên thông minh hơn khi có thể điều khiển hoạt động của nhiều thiết bị: tivi, máy giặt, tủ lạnh, hệ thống bếp, hệ thống đèn,…. chỉ trong nháy mắt.

Vậy hãy thử tìm hiểu Zigbee là gì? Tại sao nó lại cần thiết cho nhà thông minh (Smart Home) ra sao nhé!

Đôi nét về hệ thống nhà thông minh (Smart Home)

Tên gọi hệ thống nhà thông minh dường như đã khiến bạn có thể hình dung hết mọi thứ. Bạn có thể bật đèn sau bếp, điều chỉnh cường độ ánh sáng ở trong phòng ngủ trên điện thoại, rồi tương tác bằng giọng nói qua camera an ninh để điều khiển máy pha cà phê hoạt động, rồi bật máy giặt khởi động chương trình giặt.

Tất cả mọi thứ, gọi là Internet of Things (IoT), giúp bạn kết nối, chia sẻ và điều khiển thiết bị một cách nhanh chóng mà không cần phải tốn thời gian quá nhiều.

Để các thiết bị này được kết nối với nhau, thì chúng cần có một mạng lưới hệ thống tự động.
Tất cả gọi chung là Hệ thống ngôi nhà thông minh.

Zigbee là gì?

Zigbee là tiêu chuẩn khu vực mạng lưới cá nhân 802.15.4 của IEEE, đã tồn tại hơn một thập kỷ. Nó được xem là một giải pháp thay thế cho Wi-Fi và Bluetooth của một số ứng dụng bao gồm các thiết bị sử dụng năng lượng thấp mà không cần nhiều băng thông - như các hệ thống cảm biến trong nhà thông minh.

Ví dụ, bạn có bóng đèn và công tắc đèn được hỗ trợ Zigbee. Bạn muốn công tắc có thể điều khiển được bóng đèn, thì hãy sử dụng mạng lưới kết nối Zigbee dù cả hai thiết bị này thuộc nhà sản xuất khác nhau. Chỉ cần đảm bảo chúng có thể hiểu được cùng một ngôn ngữ chung để không có rào cản về mặt giao tiếp là được.

Zigbee không tập trung quá nhiều vào các điểm kết nối. Chẳng hạn như gửi dữ liệu qua cổng Bluetooth giữa một thiết bị có công suất cao đến một thiết bị có công suất cao khác trong một phạm vi ngắn, thì mạng lưới Zigbee vẫn hoạt động tuyệt vời.

Trên thực tế, khi sử dụng nhiều thiết bị có hỗ trợ Zigbee trong hệ thống nhà thông minh, vẫn diễn ra sự cố về trường hợp thiết bị không thể kết nối, do có quá nhiều thiết bị khác muốn kết nối với bộ điều khiển trung tâm. Đó là lí do vì sao bạn cần sử dụng các thiết bị có giao thức kết nối không dây để không làm cho hệ thống trở nên bị rối, cồng kềnh.

Mesh Network là gì? Tại sao chúng lại hữu ích?

Mesh Network là mạng lưới kết nối giữa các điểm kết nối không dây, có thể truyền tải và chia sẻ kết nối mạng với nhau để tạo thành khu vực mạng lưới wifi rộng lớn. Hãy nghĩ đơn giản đó là mạng lưới kết nối giữa các điểm phát sóng nhỏ - hoạt động như bộ định tuyến không dây.

Khả năng hỗ trợ kết nối mạng của Zigbee có thể làm tăng phạm vi truyền dữ liệu và mang lại sự ổn định cao hơn, ngay cả khi có một điểm phát sóng không hoạt động.

Khi sử dụng Zigbee, bạn sẽ có một nút điều phối chính để điều khiển các nút được kết nối khác như thiết bị Amazon Echo Plus. Nếu một nút không hoạt động (vì một số lý do nào đó) và không thể kết nối với nút thứ hai trên mạng lưới, thì lúc này nút điều phối chính sẽ tự động kết nối với nút thứ hai cũng như các nút khác trong phạm vi.

Zigbee hỗ trợ tới 65.000 nút trên một mạng.

Mỗi nút hoạt động như một bộ lặp của thiết bị, và tất cả các nút phối hợp với nhau để truyền tải dữ liệu, nên gọi là mạng lưới.

Tầm quan trọng của Zigbee

Zigbee hỗ trợ kết nối mạng lưới, nên mọi tháo tác của bạn khi tương tác với các thiết bị sẽ được ổn định hơn, ngay cả khi có một trong những nút phát tín hiệu bị lỗi.

Có thể đánh giá Zigbee có vai trò trong việc kết nối mạng lưới vì:

Bảo mật

Mạng lưới Zigbee được bảo mật bằng các khóa đối xứng 128 bit. Đây là mã hóa đạt tiêu chuẩn thường được sử dụng trong các hoạt động trực tuyến của ngân hàng. Không những thế, mã hóa này cũng phổ biến trong các cơ quan chính phủ.

Do đó, Zigbee càng làm tăng khả năng bảo mật khi được ứng dụng trong hệ thống nhà thông minh của bạn.

Cấu hình mạng

Mỗi điểm nút của Zigbee cho phép bước nhảy không giới hạn giữa các thiết bị để truyền đạt dữ liệu với nhau. Mỗi điểm nút có vai trò như bộ lặp truyền tải tín hiệu độc lập để tự kết nối với nhau mà không cần phải liên tục kết nối về với bộ điều khiển trung tâm.

Ngoài ra, Zigbee sở hữu 65.000 điểm nút, khiến nó trở thành mạng lưới lớn để kết nối các thiết bị thông minh khác, và hoạt động xuyên suốt trong quá trình vận hành.

Sử dụng năng lượng hiệu quả

Sử dụng kết nối nhiều thiết bị trong ngôi nhà, khiến bạn e ngại về vấn đề điện năng tiêu thụ. Zigbee sẽ giúp bạn sử dụng nguồn điện hiệu quả khi kết nối giữa các thiết bị, nghĩa là nó sẽ giúp bạn kiểm soát toát mọi hoạt động của thiết bị, làm giảm điện năng tiêu thụ mỗi tháng.

Phạm vi tín hiệu

Zigbee hoạt động hiệu quả trong mạng lưới kết nối trong nhà, có thể không đẳng cấp như các mạng lưới khác nhưng cũng đủ để bạn trải nghiệm trong hệ thống ngôi nhà thông minh.

Bạn cần biết, bất kỳ chướng ngại vật nào trong nhà cũng có thể cản trở tín hiệu Zigbee đấy nhé!

Khả năng tương thích cao

Ngày nay, các thiết bị thông minh có hỗ trợ Zigbee rất đa dạng, nên không khó để bạn có thể kết nối các thiết bị trong mạng lưới Zigbee.

Độ tin cậy

Zigbee sẽ ổn định đường truyền tốt giữa các thiết bị thông minh trong nhà. Vì thế, bạn có thể điều khiển hoạt động của thiết bị hiệu quả.

5Những thiết bị nào sử dụng được Zigbee?

Hiểu được lợi ích của việc sử dụng Zigbee trong ngôi nhà thông minh, vậy thì làm sao bỏ qua được các thiết bị có hỗ trợ mạng lưới này:

Các thiết bị dùng được Zigbee

Nhiều thiết bị của những thương hiệu lớn như: Amazon, Comcast, Honeywell, Huawei, Philips, SmartThings, Texas Instruments, Amazon, Belkin, Ikea, Lutron, Nokia, Osram, Bosch, Indesit, Samsung, Velux, Humax, Panasonic, Miele,….

Khi sử dụng Zigbee để kết nối các thiết bị thông minh, bạn nên chọn chúng có cùng thương hiệu, để mang lại tính hiệu quả tốt.

Chẳng hạn, Philips Hue sử dụng Zigbee để kết nối các bóng đèn của nó, nhưng điều đó không có nghĩa là bạn có thể bổ sung kết nối thêm các bóng đèn từ một nhà sản xuất khác.

Hoặc, với Amazon, bạn có thể để Alexa kiểm soát tất cả các loại thiết bị khác nhau mà không cần phải sử dụng ứng dụng từ mỗi nhà sản xuất của các thiết bị. Echo Plus có thể được yêu cầu tìm kiếm các thiết bị, như nó sẽ tìm thấy bóng đèn Philips Hue và có thể điều khiển nó mà không cần bất kỳ cổng kết nối nào từ Philips.

Ngoài ra, Echo Plus có thể điều khiển trực tiếp các thiết bị Zigbee, đồng thời cũng sẽ cho phép bạn kích hoạt các chức năng để điều khiển các thiết bị chạy trên các tiêu chuẩn khác, như camera chuông cửa thông minh chẳng hạn.

Một số hệ thống Zigbee nổi bật

Hệ thống Zigbee sử dụng Wink Hub 2

Hệ thống Wink hoàn toàn hỗ trợ Zigbee trong khi bạn có thể tận dụng các giao thức chính khác từ Z-Wave thông qua Bluetooth.

Theo lý thuyết, hệ thống Wink chỉ cho phép kết nối 2.4GHz, nhưng mô hình này nếu được tân trang thêm Zigbee thì có thể tăng lên 5GHz cùng với khả năng liên kết bằng cổng Ethernet khiến mô hình hoạt động của nó trở nên linh hoạt hơn bao giờ hết.

Với kích thước chỉ 7 ¼ x 7 ¼ x 1 ¼ inch, mô hình hệ thống này trở nên nhỏ và mỏng hơn bao. Nghĩa là bạn sẽ thấy chúng gọn, không cồng kềnh các cổng kết nối của thiết bị. Bạn có thể ghép nối 530 thiết bị với Wink Hub 2, thật đáng ngạc nhiên.

Điểm nổi bật của hệ thống này:

Hỗ trợ protocal lớn ngoài Zigbee có cả Z-Wave, Bluetooth LE và Lutron Clear Connect, giúp bạn điều khiển các thiết bị từ các thương hiệu khác nhau ngay cả khi chúng nói các ngôn ngữ khác nhau.
Tương thích với nhiều thiết bị thông minh khác trong nhà.
Có thể điều khiển bằng giọng nói qua Alexa và Google Assistant.

Hệ thống Zigbee sử dụng Samsung Smart Things Hub

Hệ thống sinh thái này rất dễ thiết lập, từ kết nối không dây cho đến quá trình cài đặt và mang lại trải nghiệm cho người dùng.

Bạn cần chỉ cần cập nhật ứng dụng SmartThings Classic là có thể điều khiển nhanh các thiết bị. Những thiết bị cảm biến và ổ cắm cũ có thể tận dụng sử dụng, mà không phải lo thay thế sản phẩm đời mới.

Ngoài ra, bạn có thể thiết lập các thói quen sử dụng các thiết bị thông minh trong nhà trên bộ điều khiển. Nó sẽ tự kích động kích hoạt, và chăm sóc tốt cho đời sống sinh hoạt nhà bạn.

Điểm nổi bật của hệ thống này:

Khả năng tương thích tuyệt vời trên nhiều thiết bị.
Có thể đặt bộ điều khiển trung tâm tại bất kì nơi nào.
Giá thành lắp đặt tương đối ổn với thương hiệu lớn, được sự tin dùng của nhiều người.