Lysstyring protokoll X10. Protokoll X10: fordeler og ulemper. "Smart House"

IT-eksperter sier at markedet er "smart" hus i Russland vil aldri bli populære, og i det neste tiåret er usannsynlig å gå utover luksus boliger i Moskva-regionen. I fremtiden vil mulig forbrukermarkedet være en ubetydelig del av befolkningen med høyest inntekt i regionen, men for massene "smart hjem" vil forbli et fargerikt bilde på sidene til tabloidene og internettressurser. Er dette sant? Allerede er gjennomsnittlig borger boliger infrastruktur en ganske kompleks kombinasjon av ulike tekniske systemer. Kombinere dem til ett globalt nettverk uten kostnad for å hjelpe standard X10.

Muligheten for "smarte hus"

Den mest vanlige og enkel funksjon - styring av lys. Intelligent system lar deg fjernstyre hver lampen. Uten å komme opp, kan du slå på eller av lys i alle rom eller hele huset på en gang, justere lysstyrken på natten belysning av korridoren, landskap belysning. "Smart House", inkludert lys i forskjellige steder på en bestemt algoritme, avskrekke inntrengere ved å simulere tilstedeværelse av eierne ved avreise.

Automatisk styring av temperaturparametrene gitt støtte i et rom ved å styre en radiator eller klimaanlegg og ventilasjon. Intelligent hjem kan kontrollere brannslokkingsutstyr, og i krisesituasjoner, sende en melding til eieren eller den aktuelle telefon strukturer tale eller SMS-melding.

Hvordan det hele begynte

X10 - en av de første åpne industristandarder, designet for hjemme automasjon systemer ved Pico Electronics (Skottland Glenrothes) i 1975. I første omgang ble selskapet engasjert i design og produksjon av kretser og kalkulatorer. Den første opplevelsen av å utvide produksjonssfæren har blitt svært vellykket i kommersielle vilkår. X10-plattformen fikk raskt popularitet blant utviklere av smarthus konsept og ga betydelige impulser til utviklingen av denne industrien. Forsøk på å opprette et lignende grensesnitt og foretas av andre selskaper, men ikke mye suksess oppnådd.

For sin tid, X10 - protokoll med god støyimmunitet. Bidratt til populariteten av den relative cheapness av utstyret, utviklerne fokusere på hjemme automasjon, vedlikehold og teknisk støtte. I Nord-Amerika standard i dag etterspørsel og distribuert. Etter selskapet-utvikleren av et bredt spekter av X10-kompatible enheter startet produksjonen gigant, IBM og Philips.

Disse dager Pico Electronics selskap forvandlet til X10 INC (USA) varemerke drivkraft.

utstyr klassifisering

Maskinvare X10 nettverk er en samling av enheter forbundet med hverandre ved en standard strømtilførsel eller en radiokanal. Basesystemet er alltid inkludert:

• Transmittere - kontrollerne genererer og sender kommandoer, kontrollmoduler (med datamaskin-grensesnitt eller den frittstående), programmerbare tidsur med forskjellige tidsperioder, fjernkontroller (infrarød eller radio).
• Mottakere - aktuatorer som opererer på mottatte kommandoer: lampemodulen eller patron dimmere, dimmer og kvinnelige blokker, en rekke stasjoner.

I tilfelle av bygging av et større nettverk eller utvide en eksisterende ofte brukt tilbehør:

• Transceivere, som mottar kommandosignaler fra fjernkontroller til videre bearbeiding til X10 kommunikasjonsprotokoll før den sendes til nettet.
• Repeatere og signalforsterkere.
• Filtre som reduserer virkningen av elektromagnetisk interferens natur.
• Grenseflate broer, rutenett for 380 (passiv eller aktiv, for bygninger, et areal på over 300 m ^2).
• Måleinnretninger, noe som forenkler installasjon og igangkjøring, sensorer (bevegelse, luminans, og D. osv.).

Utstyr produsert av forskjellige selskaper, ofte har et lignende utseende, funksjonalitet, og til og med tegninger. Enheter er tilgjengelig i forskjellige versjoner, avhengig av krav til plassering; for montering på linje, DIN-skinne i standard skap, micromodules for raspredkorobok flush.
Automatisering av hverdagen kan starte med noen grunnleggende moduler, og deretter gradvis øke omfanget og utvide funksjonaliteten ved å legge til nye maskinvareenheter.

Eksempler på basiselementet

Grunnlaget for den typiske X10-modulen er en programmerbar mikrokontroller. I henhold til en spesiell algoritme for den styrer driften av den elektroniske kretsanordning levere ved sin inngang de genererte signalene som mottas fra den eksterne strømforsyningen og omformer de utgangspulser for den omvendte overføring til nettverket. Mikrodatamaskinen kan anvendes som regulatorer masseproduksjon (f.eks PIC eller AVR selskaper Micro og Atmel, henholdsvis).

Belysning kontroll i begrepet "intelligent" hus er mest brukte lampe relémoduler X10. Det er to versjoner: en konvensjonell plugg-inn-kontakt for tilkobling gulvlamper, lamper bordet (LM12) eller tilvirket som en adapter mellom holderen og belysningslampe med en standard E27 base, opp til 100 watt (LM15S).

elektriske enheten opereres ved bruk av rosett-instrumentmoduler. For eksempel, AM12 modul ligner et rør, men ikke støtter kommandoene som er spesifikke for lys (mer om dette nedenfor).

programvare

X10-protokollen til å gjennomføre et dataprogram for å hjelpe toppnivå produkter.

ActiveHome Software - Gratis programvare for personlige datamaskiner basert på Windows-operativsystemer fra X10 plattform utviklingsselskap. Pakken inneholder et stort antall verktøy og enhetsdrivere, samt en mobil versjon.

ActiveHomePro - programvare for datamaskin-grensesnitt SM-15 (radio transceiver, 433 MHz) med en USB-tilkobling. Den lar deg styre lys og apparater med oppgaven nødvendige algoritmer, grafer og tidtakere fra en PC eller frittstående med en trådløs fjernkontroll.

X10 Commander (Melloware Inc) - en åpen kildekode programvare under alle operativsystemer som lar deg lage en PC-basert multi-service management og integrasjon av X10-protokollen på telefonen og alle mobile enheter (iOS / Android).

Russiske selskapet "Laboratorie hjem teknologier" tilbyr forbrukerne en praktisk enhet på plattformen X10 - en fullfarge berøringspanelet VGA-XTS-36. Selvstendig enhet har et brukervennlig grafisk grensesnitt. X10-protokollen styring og kontroll intelligent lyssystem er komfortabel, med utmerket visualisering, men eliminerer behovet for konstant arbeid datamaskinen i bakgrunnen. Er som følger drivere og programvare for å foreskrive adresserings X10-enheter og de grunnleggende parametre for den første konfigurasjon, for å produsere en rekke forskjellige scenarier.

X10. Protokoll detaljer

Fysiske data vekslingsmedium i kraft elektriske ledninger er en sende / mottaks fragmenter sinusformet høyfrekvent oscillasjon (120 kHz) med en amplitude på 5 V og 1 ms / 630 ms i hver halvperiode av nettspenningen, i vinduer dannet umiddelbart etter nullgjennomgangen. De trefasekretser lignende vinduer dannet i hver fase, dvs. E. Med en forskyvning på 60 grader med en ytterligere anvendelse av interfase broer. Hvis enheten er i mottaksvinduet blir pakken, i hvilket minst 48 svingninger, behandler det som en logisk "ener" i tilfelle av ryggen - som en logisk "null". Overføring av data bit opptar to halvbølgespenning. Karakterisert ved at den andre kringkastings inverse verdi, som ikke bare forbedrer støyimmunitet, men også tjener til å identifisere synkroniseringskoden mens pakkeoverføring.

X10 - en standardprotokoll i hvilken en enkelt pakke (ramme for ramme) blir overført til 11 perioder. Den inneholder:

• Synkronisering Code - 2 biter
• modul-kode - 4 bits,
• byggeforskriftene - 5 biter.

Hver pakke, uten noen intervall, to ganger på rad blir overført. Før sendingen av neste batch ta en pause i 3 perioder av nettspenningen (unntak - dimming kommando lysstyrken sender en kontinuerlig strøm).

IR administrasjonskonsoller for å operere i nettverk X10 X10-IR-protokollen ved en bærefrekvens på 40 kHz. Den radiokanal (X10-RF Protocol), avhengig av regionen, strekker seg 310 til 434 MHz.

Adressering og systemkommandoer

Det maksimale antallet av moduler i nettet X10 - 256. To velgerbrytere er plassert i hver modul 16 faste posisjoner. Den første bryteren - kode hjemme (Home code) brukes til å velge en kategori eller gruppe av enheter. Har lette bestemmelser fra A til R. I den andre faste stilling er betegnet med tall fra 1 til 16 og punkt til en bestemt modul i nettverket (enhetskode). Således er hver enhet er tildelt et unikt nummer som består av bokstaver og tall. For eksempel; A5, M14 og så videre. D. Styringene i systemet, i motsetning til de utførende enheter, som en regel, ikke krever justering av adressering.

Oppfatningen av en eksisterende plattform kommando samt tilsvarende handlinger kan oppnås fra bordet.

De viktigste fordelene med ...

X10 - protokollen er en lavbudsjetts klasse hjemme automasjon, brukes til å overføre informasjon og kommandomeldinger eksisterende strømnettet. Det eliminerer behovet for å legge nye kommunikasjon, noe som er spesielt viktig i hjem med en fin finish eller ferdige renoveringer. Det er mulig å bruke nettverket kabling, og bruker radio - spekter av utstyr som tilbys av produsentene, gir mulighet for begge alternativene, eller en kombinasjon av disse. Kostnaden for enheter, sammenlignet med mer moderne plattformer er også hyggelig fornøyd.

Følgende fordeler - fleksibilitet i bruk og enkel installasjon krever ingen spesielle ferdigheter. Systemet er kjennetegnet ved utmerket strekkbarhet og skalerbarhet. Modulene er koblet ved hjelp av Plug & Strøm prinsipper (inkludert manager). Hele oppsettet er å sette en ny del av den unike adressen. Videre automatisering vil gjøre alt selv.

Sterkt forenklet separasjonssonen av belysningen infrastruktur. Det er tilstrekkelig å tilordne enheter for en gruppe av like bokstaver (bygning kode), og ved anvendelse av den tilsvarende sendingen kommando vil bli slått på og av lyset i denne regionen.

Åpen protokoll - en annen pluss plattform, noe som åpner for enkel integrasjon med noen kontroll system, bruk av design av nettverk kabling produkter fra andre produsenter.

... og ulemper

Den største fordelen med X10-grensesnitt - overføring av data over strømledningene - er den viktigste kilden til hans problemer.

Lav hastighet. kommandooverføringen tar ca et sekund, så. e. delay kommando virkelig følbar selv i ledelsen av en enkelt enhet. Og i prosessen med å jobbe ut pant scenario, kan en forsinkelse bli irriterende uakseptabelt. Siden informasjonsfrekvens er knyttet til forsyningsspenningens frekvens, for å heve det er ikke mulig.

Lavt immunforsvar. Den overflod av husholdningsapparater i den moderne hjemmet dramatisk øker interferensnivået i strømnettet har en negativ innvirkning på signal / støy-forholdet, noe som i sin tur påvirker kvaliteten av informasjonsutvekslingen mellom modulene X10. Derfor konsekvensene - til svikt i samsvar med instruksjoner eller falsk veksling. Under byggingen av et stort nettverk problem kan være begrensninger av adressefeltet, som for å koble til X10-protokollen vil bare være i stand til å 256 enheter.

Dissynchronization transmisjonsutstyr kan føre til ileggelse av en pakke, og fremveksten av konflikter, som et resultat, vil ingen av lagene ikke utføres. du kan ikke rette opp situasjonen dramatisk.

Gir ikke tilgang kontrollrutiner, det er ingen beskyttelse mot uautoriserte handlinger av tredjeparter. Endelig, er det umulig å lage komplekse kretser og apparater lysstyring med gjennomføringen av selvdiagnostiske funksjon av systemet og dets bestanddeler heter.

modifikasjoner X10

Disse ulemper er i stor grad rettet i neste generasjons hjemmeautomatiseringssystemer, såkalt bussarkitektur (signaleringen finner sted på en dedikert / asfaltert buss til en lav spenningsforsyningsspenning).

I sin tur til utviklere og produsenter av X10 utstyr iverksette tiltak for å forbedre og endre den eksisterende plattformen. Resultatet ble et format X10Extended med utvidet instruksjonssett. Den utvilsomme fordel av plattformen ble modifisert regulerings sendere prosedyrene for å få tilgang til motorveien, eliminerer konflikter og utvide funksjonene av laget exteded Kode 1 med en endring i pakkeformat.

Ytterligere modifikasjon ledet til dannelsen X10Extended A10 formatet som vesentlig utvidet adressefelt (4096 enheter) og tilsatt noen servicefunksjoner (tilgjengelig bare på enheter som er produsert av utvikleren). A10 og X10-protokollene er fullstendig kompatible, noe som gjør det mulig å operere i et enkelt system begge typer moduler.

Oppsummering en kort oppsummering, er det vanskelig ikke å bli enige om at første hjemme automasjon grensesnitt i det siste, nesten femti år gammel. Forsøk på å modernisere ligner patching tak i regntiden, for å radikalt forbedre situasjonen ikke er i stand til. Men budsjett karakteristikker av plattformen fortsetter å holde den på markedet av intelligente systemer og utstyr X10 aktivt produsert og solgt.

Innenlandske bedrifter spår en ny bølge av popularitet grensesnitt. Forbrukerne tilbys et bredt spekter av både individuelle enheter samt nøkkelferdige løsninger for "smarte" boliger på plattformen X10.