Giải pháp mạng Wifi cho nhà thông minh Smart Home

Các hộ gia đình hiện nay đã và đang áp dụng và mở rộng hệ sinh thái công nghệ vào cuộc sống thường ngày với sự có mặt của rất nhiều thiết bị thông minh IoT. Hãy tưởng tượng rằng hệ thống điều hòa của bạn có thể tự động bật vào những thời điểm nhất định trong ngày khi bạn hay các thành viên khác ở nhà giúp tiết kiệm và tránh lãng phí năng lượng. Ngoài ra, robot hút bụi sẽ dọn dẹp sạch sẽ nhà cửa khi bạn đi làm. Đây không còn là khoa học viễn tưởng nữa mà những công nghệ này đã và đang phát triển và có mặt trong cuộc sống chúng ta đang sống. Và để mô hình này có thể hoạt động, chắc chắn sẽ không thể thiếu được 1 hệ thống Wifi chuyên dụng có khả năng kết nối đa thiết bị, quản lý linh hoạt trên nhiều nền tảng di động… Trong bài viết ngay sau đây, bạn đọc hãy cùng khám phá các giải pháp Wifi chuyên dụng cho các mô hình Smart Home được Việt Tuấn tổng hợp!

1. Những khó khăn khi sử dụng hệ thống Wifi tại mô hình Smart Home 

Thiết lập hệ thống Wifi trong mô hình nhà thông minh có thể gặp một số khó khăn và thách thức.

• Kết nối yếu hoặc không ổn định: Một trong những vấn đề thường gặp đối với hệ thống IoT là kết nối Wifi yếu hoặc không ổn định. Những hạn chế này có thể ảnh hưởng lớn tới hiệu suất tổng của hệ thống Smart Home, gây gián đoạn hoạt động của các thiết bị IoT.
  
• Chất lượng bảo mật: Mô hình nhà thông minh luôn sử dụng số lượng lớn thiết bị IoT. Vì vậy, tỉ lệ rủi ro lỗ hổng bảo mật trên 1 hay nhiều thiết bị là khá cao. Hackers khai thác thành công vào những lỗ hổng này và đe dọa trực tiếp tới dữ liệu nhạy cảm của người dùng.
  

  

• Quản lý hiệu quả 1 hệ thống nhiều thiết bị: Đối với các mô hình nhà thông minh sử dụng nhiều thiết bị IoT thì việc quản lý của người dùng có thể trở nên phức tạp. Vì vậy, việc sử dụng các ứng dụng quản trị hiệu quả sẽ là yếu tố cần thiết để đơn giản hóa việc quản lý, thu thập dữ liệu, tối ưu thiết bị.
  

  

2. Vai trò của hệ thống Wifi chuyên dụng cho mô hình Smart Home

Để triển khai và quản lý hiệu quả hạ tầng thiết bị IoT tại các mô hình nhà thông minh, chắc chắn không thể thiếu hệ thống Wifi chuyên dụng. Có thể kể đến 1 số những lợi ích của hệ thống này như:

Tích hợp thiết bị liền mạch

Các thiết bị thông minh IoT kết nối với một mạng Wifi duy nhất để chia sẻ thông tin cho các thiết bị trong cùng hệ thống và truyền tải dữ liệu được thu thập về ứng dụng quản lý. 

Hệ thống Wifi cho phép nhiều thiết bị IoT khác nhau kết nối vào mạng một cách dễ dàng. Điều này giúp bạn quản lý và kiểm soát các thiết bị như đèn thông minh, ổ cắm thông minh, camera an ninh, máy lạnh, và nhiều thiết bị khác từ một điểm duy nhất.

Tìm hiểu thêm qua bài viết: AIoT là gì? Lợi ích khi kết hợp giữa AI và IoT

Điều khiển từ xa linh hoạt: 

Với hệ thống Wifi, bạn có thể điều khiển từ xa các thiết bị IoT tại nhà thông qua ứng dụng trên điện thoại di động hoặc thông qua trình duyệt an toàn. Điều này giúp bạn có thể tắt bật thiết bị, điều chỉnh nhiệt độ và ánh sáng ngay cả khi bạn không ở nhà.

Quản lý hiệu quả tình trạng của hệ thống IoT

Bằng việc sử dụng các phần mềm quản lý độc quyền của nhiều thương hiệu giải pháp Wifi, bạn có thể tạo, sửa đổi và giám sát các thiết bị hay cụm thiết bị IoT liên quan nằm trong mạng của mình từ một giao diện duy nhất. Hầu hết các ứng dụng quản trị hiện nay đều sở hữu bảng điều khiển trực quan, dễ dàng cũng cho phép bạn giám sát hoạt động và tình trạng thiết bị IoT.

Bảo mật an ninh mạng 

Các thiết bị thông minh IoT có thể lưu trữ các dữ liệu cá nhân nhạy cảm của người dùng. Những kẻ tấn công có thể khai thác vào lỗ hổng trong bảo mật của các thiết bị IoT để đánh cắp dữ liệu hoặc thực hiện các hành vi độc hại khác.

Hầu hết các thiết bị như bộ phát Wifi, bộ chuyển mạch và thiết bị cân bằng tải Router hiện nay đều được trang bị đầy đủ các tính năng bảo mật mạnh mẽ để bảo vệ mạng và dữ liệu của bạn khỏi bị truy cập trái phép. Có thể kể đến như: Giao thức xác thực RADIUS, quản lý Vlan, Kiểm soát truy cập mạng (ACL), bộ lọc MAC và bảo mật cổng cho phép bạn phân đoạn lưu lượng truy cập và hạn chế quyền truy cập vào các khu vực của mạng. 

3. Xu hướng công nghệ Wifi dành cho mô hình IoT Smart Home

Nếu bạn là một người đam mê, hay theo dõi các công nghệ IoT mới hiện nay chắc chắn đã từng nghe qua về công nghệ Wifi Halow. Wifi HaLow là giao thức MAC/PHY mới nhất được chứng nhận bởi Wifi Alliance, thiết kế để đáp ứng các nhu cầu của các mô hình IoT. Wifi Halow hỗ trợ phạm vi phủ sóng xa hơn cùng mức tiêu thụ điện năng thấp hơn đáng kể so với các chuẩn Wifi trước đó là Wifi 4, Wifi 5 hoặc Wifi 6. 

Tìm hiểu thêm về wifi 6: WiFi 6 là gì? 7 ưu điểm nổi bật của chuẩn WiFi 6 bạn cần biết

Wifi HaLow được nhận định có thể giải quyết mọi yêu cầu của các mô hình IoT hiện nay như: các xí nghiệp sản xuất, nhà máy công nghiệp, nông nghiệp, nhà thông minh và thành phố thông minh.

Wifi HaLow hoạt động ở dải tần số dưới 1 GHz, sử dụng các kênh tương đối hẹp để truyền tải nằm trong khoảng từ 1 MHz đến 8 MHz. Các thiết bị IoT công suất thấp có thể sử dụng các kênh từ 1 MHz hoặc 2 MHz, trong khi đó các hệ thống camera IP có thể sử dụng các kênh 4 MHz và 8 MHz. 

Với sự kết hợp của các kênh truyền tải hẹp hơn, tần số RF dưới 1 GHz ( 850 MHz ~ 950 MHz ) và tốc độ Sơ đồ điều chế và mã hóa (MCS) được tối ưu hóa sẽ cho phép Wifi HaLow đạt được khoảng cách truyền tải tín hiệu lên tới hơn 1 km. Thông số này gấp khoảng 10 lần so với phạm vi phủ sóng của Wifi 6 (≈100 mét). 

Ngoài ra, việc phát sóng trên dải tần số dưới 1 GHz của Wifi HaLow sẽ cho phép khả năng xuyên tường hay các chướng ngại vật khác hiệu quả hơn so với dải tín hiệu (2.4 GHz, 5 GHz và 6 GHz) trên các chuẩn Wifi tiền nhiệm.

Một bộ phát Wifi hỗ trợ chuẩn Wifi HaLow có thể xử lý tới 8.191 thiết bị - Con số này gấp 4 lần so với 1 bộ phát Wifi hỗ trợ chuẩn Wifi 6 (chỉ hỗ trợ 2,007 thiết bị). Khả năng xử lý đa kết nối của Wifi Halow cho phép tăng đáng kể số lượng thiết bị IoT được sử dụng tại các mô hình Smart Home như bóng đèn LED, khóa thông minh, camera an ninh cùng vô số thiết bị tự động hóa khác cũng được sử dụng rộng rãi hiện nay.

Cả 2 chuẩn Wifi HaLow và Wifi 6 đều được phát triển dựa trên giao thức IEEE 802.11, tuân thủ các tiêu chuẩn về bảo mật, xác thực và kết nối an toàn. Cả hai chuẩn Wifi đều hỗ trợ các giao thức bảo mật mới nhất hiện nay như WPA3, OTA (Tiêu chuẩn mã hóa nâng cao qua mạng không dây). Vì vậy, trong 1 mô hình Smarthome sử dụng đa dạng thiết bị IoT, tin tặc sẽ gặp phải khá nhiều khó khăn trong việc khai thác dữ liệu nhạy cảm.

Wifi 6 đòi hỏi lượng điện năng tiêu thụ khá đáng kể. Vì vậy, các thiết bị IoT hỗ trợ Wifi 6 sử dụng nguồn pin sạc sẽ cần phải sạc thường xuyên. Wifi HaLow được sử dụng nhằm mục đích giải quyết hạn chế về tiêu thụ điện năng của Wifi 6, giúp tiết kiệm điện năng tương đối lớn phần điện năng mà Wifi 6 cần.

Công nghệ Wifi HaLow hỗ trợ nhiều chuẩn tốc độ truyền tải dữ liệu, phù hợp với hầu hết các thiết bị IoT. Tuy nhiên, Wifi Halow không phù hợp để triển khai đối với các ứng dụng ngốn nhiều băng thông như xem video chất lượng cao, game online yêu cầu độ trễ thấp… Trong trường hợp này, Wifi 6 hay các chuẩn Wifi cũ hơn sẽ cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh hơn và phù hợp hơn.

4. Giải pháp thiết bị Wifi chuyên dụng cho mô hình nhà thông minh

4.1 TCR100

TCR100 sẽ là dòng giải pháp đầu tiên mà Việt Tuấn muốn đề cập đến cho mô hình nhà thông minh sử dụng nhiều thiết bị IoT. Với bộ định tuyến Wifi băng tần kép dành cho người tiêu dùng đầu tiên của Teltonika Networks, bạn sẽ được tiếp cận giải pháp thân thiện với người dùng để thiết lập mạng Wifi cho Smart Home.

TCR100 là bộ định tuyến LTE-A Cat 6 cho phép cấp internet thông qua sim vật lý 4G LTE hoặc cấp Wifi băng tần kép tốc độ cao, hỗ trợ các chuẩn 802.11b/g/n/ac Wave 2 (WiFi 5) với thông lượng truyền tải dữ liệu lên tới 867 Mbps. 

Trong 1 mô hình nhà thông minh, hai cổng Ethernet của TCR100 có thể được sử dụng để kết nối với thiết bị TV thông minh và đầu ghi hình mạng NVR để quản lý, lưu trữ nguồn ghi hình an ninh từ hệ thống camera IP được kết nối. Các thiết bị IoT khác như tủ lạnh, đèn LED chiếu sáng, điều hòa và cảm biến nhiệt độ có thể kết nối không dây với thiết bị. 

Ngoài ra, việc quản lý hệ thống IoT cũng cực kỳ đơn giản khi bạn sử dụng trình quản trị RutOS của Teltonika Networks trang bị cho TCR100. Sở hữu WebUI khá thân thiện, người dùng có thể truy cập thông qua trình duyệt và ứng dụng điện thoại để thiết lập cấu hình tùy chỉnh cần thiết hoặc thiết lập các chuẩn bảo mật Wifi để tăng cường hơn nữa tính bảo mật của hệ thống IoT. 

Ngoài ra, bộ định tuyến TCR100 cũng sẽ nhận được các bản cập nhật Firmware thường xuyên để giúp loại bỏ các lỗ hổng bảo mật và nâng cấp các tính năng quản lý mới.

4.2 Aruba Instant On AP-22

Aruba Instant On AP22 (R4W02A) là bộ phát Wifi hiệu suất cao đến từ hãng Aruba Networks, là 1 trong những lựa chọn bộ phát Wifi lý tưởng cho các mô hình ngôi nhà thông minh. Thiết bị hỗ trợ phát Wifi Dual Band, cung cấp tốc độ truyền tải cao trên cả hai băng tần 2.4GHz và 5GHz. 

Mức thông lượng tối đa mà sản phẩm có thể hỗ trợ lên tới 1.7Gbps, đảm bảo đường truyền dữ liệu ổn định, nhanh chóng cho hạ tầng nhà thông minh sử dụng nhiều thiết bị thông minh IoT.

Bộ phát wifi 6 Aruba Instant On AP22 được trang bị hệ thống anten đa hướng tích hợp sẵn trong bo mạch chủ. Với hệ thống anten độ nhạy cao lên tới 4.3dBi trên băng tần 2.4GHz và 5.6dBi trên 5GHz, cường độ tín hiệu mạnh có thể mang tới phạm vi phủ sóng rộng hơn trên toàn bộ căn nhà.

Công nghệ Smart Mesh cho phép kết nối đa thiết bị Wifi Aruba khác để tạo thành 1 mạng Wifi mesh rộng hơn, thích hợp lắp đặt tại các mô hình nhà nhiều phòng hoặc nhiều tầng hiện nay. Smart Mesh giúp phủ sóng toàn bộ căn nhà của bạn, cung cấp đường truyền ổn định cho các thiết bị IoT tại bất kỳ vị trí nào trong nhà.

4.3 Unifi U6 Pro

Unifi U6 Pro sẽ là thiết bị Wifi đến từ hãng Unifi Network mà Việt Tuấn muốn đề cập đối với các mô hình nhà thông minh. UniFi U6 Pro hiện đang là 1 trong các thiết bị wifi cao cấp giá tốt, được Việt Tuấn phân phối cho khá nhiều dự án IoT tại các văn phòng doanh nghiệp, nhà thông minh, cửa hàng.

U6-Pro hỗ trợ băng tần kép Dual band với công nghệ wifi 6 mạnh mẽ (801.11ax) cùng tốc độ truyền tải cao khi phát sóng băng tần kép. Bộ phát Wifi Unifi U6 Pro có thể chịu tải lên tới 300 thiết bị cùng kết nối, đáp ứng yêu cầu sử dụng của các mô hình biệt thự, nhà thông minh hay các văn phòng có mật độ thiết bị IoT lớn.

Công nghệ Wifi Mesh của Unifi cho phép kết nối U6-Pro với nhiều thiết bị bộ phát Wifi khác trong khu vực để tạo thành 1 mạng lưới thiết bị. Qua đó, mở ra tiềm năng phủ sóng toàn bộ ngôi nhà nhiều tầng hoặc nhiều phòng riêng biệt, xóa bỏ vùng mất sóng và đảm bảo đường truyền ổn định cho hệ thống thiết bị IoT. Các công nghệ đáng chú ý khác trên sản phẩm bao gồm OFDMA và MU-MIMO.  

Vấn đề bảo mật mạng Wifi sẽ không còn lo ngại khi Unifi U6-Pro được tích hợp sẵn đầy đủ các chuẩn bảo mật mạnh mẽ như WEP, WPA-PSK, WPA-TKIP, WPA2 AES. Unifi Controller là trình quản lý mạnh mẽ được trang bị trên các dòng bộ phát Wifi của hãng, cung cấp giao diện đồ họa trực quan, dễ dàng theo dõi và kiểm soát các thiết bị IoT hiện đang được kết nối với bộ phát.

Tổng kết

Trên đây là những thông tin bạn đọc cần biết về các xu hướng công nghệ và các giải pháp Wifi dành cho mô hình nhà thông minh. Các thiết bị IoT đã và đang được sử dụng và triển khai nhiều hơn trong nhiều dự án Smart home, Smart City hiện nay, mang lại trải nghiệm và cải thiện chất lượng cuộc sống của con người. Nếu bạn đang tìm hiểu và cần tư vấn về các giải pháp Wifi dành cho nhà thông minh, đừng quên liên hệ ngay cho Việt Tuấn để được hỗ trợ chi tiết nhất!