Belysningsstyrprotokoll X10. Protokoll X10: fördelar och nackdelar. "Smart House"

IT-experter säger att marknaden är "smarta" hus i Ryssland kommer aldrig att bli populära och under nästa årtionde är osannolikt att gå längre än lyxiga bostäder i Moskvaregionen. I framtiden kommer möjligt konsumentmarknaden vara en försumbar del av befolkningen med de högsta inkomsterna i regionen, men för massorna "smarta hem" kommer att förbli en färgstark bild på sidorna i tabloiderna och internetresurser. Är detta sant? Redan är genomsnittlig medborgare bostäder infrastruktur en ganska komplex kombination av olika tekniska system. Kombinera dem till en enda globalt nätverk utan kostnad för att hjälpa standard X10.

Möjligheten att "smarta hus"

Den vanligaste och enkel funktion - styrning av belysning. Intelligent system kan du fjärrstyra varje armatur. Utan att få upp, kan du slå på eller av lampor i alla rum eller hela huset på en gång, justera ljusstyrkan för nattbelysning av korridoren, landskap belysning. "Smart House", inklusive ljus på olika platser på en viss algoritm, avskräcka inkräktare genom att simulera närvaron av ägarna i händelse av deras avgång.

Automatisk styrning av temperaturparametrar som ges stöd i ett rum genom att kontrollera en radiator eller luftkonditionering och ventilation. Intelligenta hem kan styra brandsläckningsutrustning och i nödsituationer, skicka ett meddelande till ägaren eller den berörda telefonstrukturerna röst eller SMS-meddelande.

Hur det hela började

X10 - en av de första öppna industristandarder, avsedd för hemma automationssystem av Pico Electronics (Skottland Glenrothes) 1975. Inledningsvis var bolag verksamt inom konstruktion och tillverkning av kretsar och räknare. Den första erfarenhet av att utöka produktionssfären har blivit mycket framgångsrik i kommersiella termer. X10 plattform fick snabbt popularitet bland utvecklare av smarta hem koncept och gav betydande impulser till utvecklingen av denna industri. Försök att skapa en liknande gränssnitt och genomförs av andra företag, men inte mycket framgång uppnås.

För sin tid, X10 - protokoll med god brusimmunitet. Bidragit till populariteten av den relativa billighet av utrustningen, utvecklarna fokuserar på hemautomation, underhåll och teknisk support. I Nordamerika standard i dag efterfrågan och distribueras. Efter företags utvecklare av ett brett spektrum av X10-kompatibla enheter började producera jätte, IBM och Philips.

Dessa dagar Pico elektronikföretag omvandlas till X10 INC (USA) varumärke kraftpaket.

klassificering av utrustning

Hårdvara X10-nätverk är en samling enheter sammankopplade av en standard strömförsörjning eller en radiokanal. Bassystemet ingår alltid:

• Sändare - regulatorer genererar och sänder kommandon, styrmoduler (med datorgränssnitt eller fristående), programmerbara timers med olika tidsområden, fjärrkontroller (infraröd- eller radio).
• Mottagare - ställdon som arbetar på mottagna kommandon: lampmodulen eller patron dimmers, dimmer och kvinnliga block, alla typer av enheter.

I fallet med konstruktionen av ett större nätverk eller expandera en befintlig ofta använda tillbehöret:

• Transceivers, som mottar kommandosignaler från fjärrstationema till den ytterligare omvandling till X10 kommunikationsprotokoll innan det skickas till nätet.
• Repeaters och signalförstärkare.
• Filter som reducerar effekten av elektromagnetiska störningar natur.
• Interfacial broar, galler för 380 (passiv eller aktiv, för byggnader, en yta på över 300 m ^2).
• Mätanordningar, förenklar installation och idrifttagning, sensorer (rörelse, luminans, och så vidare. D.).

Utrustning som tillverkas av olika företag, ofta har ett liknande utseende, funktionalitet och även markeringar. Enheter finns i olika versioner beroende på kraven för placering; för installation i linje, DIN-skena i standardskåp, micromodules för raspredkorobok flush.
Automatisering av vardagen kan börja med några grundläggande moduler, och sedan gradvis öka omfattningen och utöka funktionalitet genom att lägga till nya hårdvaruenheter.

Exempel på den elementbasen

Grunden för den typiska X10-modulen är en programmerbar mikrokontroller. Enligt en särskild algoritm den styr driften av den elektroniska kretsanordningen tillförsel vid sin ingång de alstrade signalerna som tas emot från den externa strömförsörjningen och omvandlar de utgående pulserna för den omvända överföring till nätverket. Mikrodatorn kan användas som regulatorer massproduktion (t ex PIC eller AVR-företag Microchip och Atmel, respektive).

Belysningsstyrning i begreppet "intelligent" hus används flitigt lampa relämoduler X10. Det finns två versioner: en konventionell insticks uttag för anslutning golvlampor, skrivbordslampor (LM12) eller göras som en adapter mellan hållaren och belysningslampan med en standard E27 bas, upp till 100 watt (LM15S).

elektriska hushållsapparater som drivs med hjälp av rosettinstrumentmoduler. Till exempel, liknar AM12 modul ett rör, men stöder inte de kommandon som är specifika för ljus (mer om detta nedan).

programvara

X10-protokollet för att genomföra ett datorprogram för att hjälpa toppnivå produkter.

ActiveHome Software - gratis programvara för persondatorer baserade på Windows operativsystem från X10 plattformen utvecklingsföretag. I paketet ingår ett stort antal verktyg och drivrutiner, samt en mobil version.

ActiveHomePro - programvara för datorgränssnitt SM-15 (radio transceiver, 433 MHz) med en USB-anslutning. Det gör att du kan styra lampor och apparater med uppgift krävs algoritmer, grafer och timers från en persondator eller fristående med en trådlös fjärrkontroll.

X10 Commander (Mello Inc) - ett program med öppen källkod under alla operativsystem som låter dig skapa ett PC-baserat multi service management och integration av X10-protokollet på telefonen och en mobil enhet (iOS / Android).

Ryska bolaget "Laboratorie hem teknik" erbjuder konsumenterna en bekväm anordning på plattformen X10 - en fullfärgs pekskärmen VGA-XTS-36. Självständig enhet har ett användarvänligt grafiskt gränssnitt. X10-protokollet styrning och kontroll intelligenta belysningssystem förblir bekväm, med utmärkt visualisering, men eliminerar behovet av ständig arbetsdator i bakgrunden. Levereras drivrutiner och program för förskrivning adresse X10-enheter och de grundläggande parametrarna i den initiala konfigurationen, för att producera en mängd olika scenarier.

X10. Protokoll detaljer

Fysikaliska data växlingsmedium i kraft elektriska ledningar är en sändnings / mottagningsfragment sinusformad oscillation hög frekvens (120 kHz) med en amplitud av 5 V och 1 ms / 630 ms i varje halv cykel av nätspänningen, i fönstren bildade omedelbart efter nollgenomgången. De trefasiga kretsar liknande fönster utformade i varje fas, dvs.. E. Med en förskjutning av 60 grader med en ytterligare tillämpning av interfaskärnorna broar. Om anordningen är i mottagningsfönstret får paketet, i vilket åtminstone 48 svängningar, behandlar det som en logisk "etta" i fallet med back - som en logisk "noll". Överföra databit upptar två halv-våg spänning. Varvid det andra utsändnings inversa värdet, vilket inte bara förbättrar brusimmunitet, men också tjänar till att identifiera synkroniseringskoden medan paketöverföring.

X10 - en protokollstandard i vilken ett enda paket (bildruta för bildruta) överförs under 11 perioder. Den innehåller:

• Synkronisering Code - 2 bitar
• modul kod - 4 bitar,
• byggnad kod - 5 bitar.

Varje förpackning, utan intervall, två gånger i rad sänds. Innan sända nästa sats ta, en paus i de 3 perioder av nätspänningen (undantag - dimning kommandot ljusstyrka sänder en kontinuerlig ström).

IR hanteringskonsoler att verka på nät X10 X10-IR-protokoll vid en bärfrekvens på 40 kHz. Radiokanalen (X10-RF Protocol), beroende på region, varierar från 310 till 434 MHz.

Adressering och systemkommandon

Det maximala antalet moduler i nätverket X10 - 256. Två omkopplare är placerade på varje modul 16 fasta lägen. Den första switch - code hem (Home-kod) används för att välja en kategori eller grupp av enheter. Har bokstäver bestämmelser från A till R. I den andra fasta positionen betecknas med siffror från 1 till 16 och peka på en specifik modul i nätverket (Unit kod). Sålunda är varje enhet tilldelas ett unikt nummer som består av bokstäver och siffror. Till exempel; A5, M14 och så vidare. D. Regulator i systemet, i motsats till exekveringsenheter, som regel inte kräver justering av adressering.

Begreppet ett befintligt kommando plattform och motsvarande åtgärder kan erhållas från tabellen.

De främsta fördelarna med ...

X10 - protokollet är en låg budget klass hemautomation, används för att överföra information och kommandomeddelanden befintliga elnätet. Det eliminerar behovet av att lägga nya kommunikationer, vilket är särskilt viktigt i hem med en fin finish eller färdiga renoveringar. Det är möjligt att använda ledningar nätverket och använda radio - utbud av utrustning som erbjuds av tillverkarna, medger båda alternativen, eller en kombination därav. Kostnaden för enheter, jämfört med modernare plattformar är också positivt nöjd.

Följande fördelar - flexibel användning och enkel installation kräver inga speciella kunskaper. Systemet kännetecknas av utmärkt töjbarhet och skalbarhet. Moduler är anslutna med hjälp av Plug & effekt principer (inklusive chefen). Hela installationen är att sätta en ny komponent i unik adress. Ytterligare automation kommer att göra allt själv.

Kraftigt förenklat separationszonen av belysningsinfrastruktur. Det räcker att tilldela enheter i en grupp av identiska bokstäver (byggnad kod), och vid applicering av motsvarande rundsändningskommando kommer att slås på eller av ljuset i denna region.

Öppet protokoll - en annan plus plattform, vilket möjliggör enkel integration med alla styrsystem, användning av utformningen av nätverks ledningar produkter från andra tillverkare.

... och nackdelar

Den största fördelen med X10-gränssnitt - överföring av data via husets interna elnät - är den huvudsakliga källan till hans problem.

Låg hastighet. kommandoöverföring tar ungefär en sekund, så. e. delay kommandot verkligen påtaglig även i hanteringen av en enda enhet. Och i färd med att utarbeta den intecknade scenario kan en fördröjning bli irriterande oacceptabelt. Eftersom informationshastigheten är knuten till matningsspänningsfrekvensen, för att höja dess inte möjligt.

Låg immunitet. Överflödet av hushållsapparater i det moderna hemmet dramatiskt ökar nivån av interferens i kraftnätet har en negativ inverkan på signal / brusförhållandet, vilket i sin tur påverkar kvaliteten av informationsutbytet mellan modulerna X10. Därför konsekvenserna - underlåtenhet att följa instruktioner eller falsk omkoppling. Under konstruktionen av ett stort nätverk problem kan vara begränsningarna hos adressfältet, som för att ansluta till X10-protokollet kommer bara att kunna till 256 enheter.

Dissynchronization transmissionsutrustning kan leda till införandet av ett paket, och framväxten av konflikter, som ett resultat, kommer ingen av lagen inte utföras. du inte kan rätta till situationen dramatiskt.

Ger inte rutiner för åtkomstkontroll, det finns inget skydd mot obehörig åtgärder från tredje part. Slutligen är det omöjligt att skapa komplexa kretsar apparater och belysningsstyrning med genomförandet av självdiagnosfunktion hos systemet och dess ingående enheter.

modifieringar X10

Dessa nackdelar till stor del korrigeras i nästa generations domotisystem, så kallade bussarkitektur (signalering sker på en dedikerad / belagd buss till en låg matningsspänning spänning).

I sin tur till utvecklare och tillverkare av X10 utrustning vidta åtgärder för att förbättra och ändra den befintliga plattformen. Resultatet blev ett format X10Extended med utökad instruktionsuppsättning. Den obestridliga fördelen av plattformen ändrades reglerings sändare förfaranden för att få tillgång till motorvägen, eliminerar konflikter och utöka funktionerna i teamet Exteded Kod 1 med en förändring i paketformat.

Ytterligare modifiering ledde till skapandet X10Extended A10 format i vilket väsentligen förlängas adressfält (4096 enheter) och lagt till några servicefunktioner (tillgängliga endast på enheter som tillverkas av framkallare). A10 och X10-protokoll är helt kompatibla, vilket gör det möjligt att arbeta i ett enda system båda typerna av moduler.

Sammanfattningsvis en kort sammanfattning, är det svårt att inte vara överens om att den första hemautomation gränssnitt i det förflutna, nästan femtio år gammal. Försök att modernisera liknar lapp tak under regnperioden, att radikalt förbättra situationen inte kan. Men budget egenskaper plattformen fortsätter att hålla den på marknaden av intelligenta system och utrustning X10 aktivt tillverkas och säljs.

Inhemska företag förutspår en ny våg av popularitet gränssnitt. Konsumenterna erbjuds ett brett utbud av både enskilda enheter samt nyckelfärdiga lösningar för "smarta" hem på plattformen X10.