Trong thế giới nhà thông minh ngày nay, sự tiện lợi và tự động hóa là yếu tố then chốt. Dù bạn sở hữu các thiết bị thông minh bẩm sinh hay sử dụng phích cắm thông minh và các tiện ích khác để điều khiển chúng, tất cả đều cần các giao thức truyền thông đáng tin cậy để hoạt động trơn tru. Từ Zigbee, Z-Wave, Matter, Thread đến Wi-Fi hoặc Bluetooth thông thường, mỗi thiết bị đều cần một cách để công bố sự hiện diện của mình, cho phép các thiết bị khác điều khiển hoặc thu thập thông tin từ cảm biến của chúng.
Điều này đặc biệt quan trọng đối với các thiết bị ít được tương tác thường xuyên, nhưng còn thiết yếu hơn đối với loa thông minh, camera hoặc bộ trung tâm (hub). Những thiết bị này thường được liên kết với nhau, và bất kỳ lỗi giao tiếp nào cũng có thể dẫn đến các vấn đề rõ rệt như âm thanh rè, mất tiếng hoặc video bị giật.
Các vấn đề về bộ trung tâm thường có thể được khắc phục bằng cách sử dụng phần cứng tốt hơn chạy Home Assistant. Tuy nhiên, việc khắc phục sự cố Multicast Routing lại không đơn giản như vậy, đặc biệt nếu bạn đã thêm các thiết bị IoT vào một mạng riêng biệt để giữ an toàn cho mạng gia đình. Multicast Routing chính là một trong những vấn đề lớn nhất của nhà thông minh mà bạn có thể chưa từng nghe đến.
Multicast Routing: Vấn Đề Lớn Nhất Của Nhà Thông Minh Mà Ít Ai Biết Đến
Lỗi âm thầm và gián đoạn giao tiếp trước khi có nhật ký
IP Multicast là một công nghệ nền tảng của nhà thông minh. Cho dù đó là việc định tuyến âm thanh mượt mà giữa nhiều loa thông minh, hay sử dụng trợ lý giọng nói để điều khiển vô số thiết bị IoT được nhồi nhét vào các công tắc đèn, ổ cắm, không có gì có thể dễ dàng như vậy nếu thiếu multicast dưới hình thức này hay hình thức khác. Các thiết bị HomeKit sử dụng mDNS/Bonjour (công nghệ mà bạn có thể nhận ra từ iTunes), trong khi hầu hết các thiết bị khác sử dụng SSDP (Simple Service Discovery Protocol) hoặc một phần của công nghệ UPnP. Ngoài ra, tùy thuộc vào nhà sản xuất, còn có nhiều giao thức khám phá độc quyền.
Các giao thức này có một chức năng chính: phát sóng thông tin trên mạng gia đình và lắng nghe phản hồi từ bất kỳ thiết bị máy khách nào. Sau đó, giao thức khám phá sẽ gửi thông tin về các dịch vụ có sẵn, dựa trên ai hoặc thứ gì phản hồi. Nó hơi giống một trò chơi Marco Polo điện tử, nhưng với nhiều thông tin bổ sung hơn.
Cầu nối Ring và Philips Hue giúp thiết bị nhà thông minh hoạt động cùng nhau
Nó hoạt động và đã hoạt động trong nhiều thập kỷ, nhưng nó được thiết kế cho mạng có dây. Do đó, nó có thể gây ra các vấn đề về thời gian truyền trên mạng không dây, làm cho mạng chậm hơn khi sử dụng. Khi nó ngừng hoạt động, bạn thường không nhận được cảnh báo nào ngoài việc các thiết bị không thể giao tiếp với nhau, chẳng hạn như loa thông minh không nhóm đúng cách, ứng dụng di động không thể điều khiển hệ sinh thái của chúng, các tính năng truyền phát hoặc phản chiếu như Chromecast hoặc AirPlay không hoạt động, và các thiết bị chỉ có thể giao tiếp với những thiết bị được gắn vào cùng một điểm truy cập mạng.
Ảnh chụp một bộ chuyển mạch mạng với hệ thống cáp được sắp xếp gọn gàng, thể hiện sự quản lý mạng hiệu quả cho nhà thông minh
Và tất nhiên, các tường lửa phần cứng hiện đại thường chặn multicast hoặc chỉ hỗ trợ chuyển tiếp multicast trên các gói đăng ký trả phí cụ thể, gây khó khăn khi sử dụng phần cứng cấp doanh nghiệp trong nhà thông minh của bạn. Mặc dù vậy, vẫn có những cách khắc phục, và bạn vẫn có thể duy trì các chính sách bảo mật cao trong khi tận dụng multicast để dễ sử dụng.
Cách Khắc Phục Các Vấn Đề Multicast Trong Cài Đặt Router
Đã đến lúc kiểm tra cài đặt bộ định tuyến của bạn
Vì vậy, nếu bạn đã đặt các thiết bị IoT của mình trên một VLAN, hoặc thậm chí trên một bộ định tuyến riêng, bạn sẽ gặp vấn đề khi cố gắng điều khiển chúng từ mạng gia đình. Rốt cuộc, nếu bạn đã đặt các quy tắc tường lửa cần thiết để các thiết bị IoT không thể giao tiếp với bất kỳ VLAN nào khác, làm thế nào để bạn điều khiển chúng từ phía bên kia? Một cách để đạt được điều này là thiết lập Home Assistant trên một thiết bị được kết nối với mạng chính và thiết lập các quy tắc tường lửa cụ thể cho phép HA giao tiếp với VLAN IoT.
Đối với hầu hết các trường hợp, điều đó có thể là đủ, nhưng đối với khám phá mạng, luồng âm thanh hoặc video multicast và một vài thứ khác, bạn sẽ gặp phải vấn đề. Một số bộ định tuyến hoặc tường lửa hỗ trợ SSDP Relay, tính năng này cho phép chuyển tiếp các truy vấn broadcast từ một mạng hoặc VLAN sang các mạng LAN khác. Thiết bị Firewalla của tôi có tính năng này, giúp việc xử lý loa thông minh và Chromecast dễ dàng hơn nhiều trong khi chỉ hy sinh một lượng nhỏ bảo mật. Hoặc bạn có thể chạy Avahi như một mDNS proxy để tạo cùng các kết nối.
| Vấn đề | Triệu chứng | Cách khắc phục |
|---|---|---|
| Multicast bị vô hiệu hóa trên router | Các thiết bị không thể tìm thấy nhau | Bật multicast/IGMP snooping |
| Không có IGMP querier | Multicast không hoạt động trên các switch | Bật/cấu hình IGMP querier |
| Lỗi cầu nối có dây/không dây | Các thiết bị có dây và không dây không thể kết nối | Cập nhật firmware hoặc sử dụng router tốt hơn |
| Lỗi kiểm tra RPF | Một số thiết bị không nhận multicast | Sửa bảng định tuyến unicast |
| Cấu hình giao thức multicast không nhất quán | Multicast chỉ hoạt động trên một số phân đoạn | Chuẩn hóa cài đặt giao thức |
Ngoài ra, không phải bộ định tuyến nào cũng bật hoàn toàn multicast. Do đó, các bộ định tuyến AiMesh của Asus có thể không truyền lưu lượng multicast giữa các nút, và một số bộ định tuyến khác có thể không truyền lưu lượng multicast giữa các phân đoạn có dây và không dây. IGMP Snooping là một tính năng mà bạn nên bật trên tường lửa hoặc bộ định tuyến của mình, nếu có thể, vì nó làm giảm lượng lưu lượng multicast được gửi ra trên mạng của bạn. Tuy nhiên, một số cấu hình mạng với nhiều bộ định tuyến hoặc switch có thể yêu cầu một IGMP querier đi kèm để hoạt động chính xác, mà không chặn tất cả lưu lượng multicast.
So sánh loa thông minh Apple HomePod Mini và Amazon Echo Dot, hai thiết bị điều khiển nhà thông minh phổ biến
Đã từng có thời, các bộ định tuyến Apple AirPort hoặc những bộ có thể chạy firmware tùy chỉnh, như DD-WRT hoặc OpenWrt, là lựa chọn tốt nhất để hỗ trợ multicast. Điều đó không còn là một lựa chọn cho hầu hết người dùng hiện nay, nhưng multicast đã nhận được nhiều hỗ trợ hơn trên các bộ định tuyến tiêu dùng, vì vậy nó ít gây ra vấn đề hơn trước đây. Trừ khi, tất nhiên, bạn là một kỹ sư mạng đang “cai nghiện” và từ chối cho các thiết bị IoT chạm vào internet vì chúng có thể biến thành botnet. Trong trường hợp đó, bạn sẽ cần thêm một chút thời gian thiết lập.
Bộ chuyển mạch quản lý Zyxel XGM1915, thường được sử dụng để thiết lập VLAN và tối ưu mạng nhà thông minh
Multicast thiết yếu cho nhà thông minh, nhưng thường gặp vấn đề ngớ ngẩn
Các thiết bị nhà thông minh là sự kết hợp giữa sự khéo léo và những vấn đề phiền toái. Thường thì, tôi thấy những quyết định thiết kế giúp chúng dễ cài đặt lại là những nguyên nhân gây ra nhiều vấn đề nhất theo thời gian, và multicast là một trong số đó. Khi nó hoạt động, gần như kỳ diệu khi nhà thông minh của bạn vận hành trơn tru và dễ dàng. Khi nó thất bại, đó là một vấn đề ngấm ngầm mà bạn có thể bỏ qua, vì có hàng tá lý do khác khiến các thiết bị của bạn đột nhiên ngừng giao tiếp với nhau.
Giao diện router Netgear trên điện thoại Android, hiển thị các mạng Wi-Fi riêng biệt cho IoT, khách và mạng chính, giúp bảo mật và quản lý nhà thông minh
Điều quan trọng là phải hiểu về multicast, bởi vì nó là một yếu tố nhanh chóng để kiểm tra nếu nhà thông minh của bạn ngừng hoạt động, và có thể giúp bạn tiết kiệm chi phí thay thế đắt đỏ. Đừng để những vấn đề tưởng chừng “ngớ ngẩn” của một công nghệ nền tảng làm gián đoạn trải nghiệm nhà thông minh hoàn hảo của bạn. Hãy kiểm tra cài đặt router của bạn ngay hôm nay và đưa ra phản hồi dưới phần bình luận để cùng thảo luận các giải pháp hiệu quả nhé!