Lysstyring protokol X10. Protokol X10: fordele og ulemper. "Smart House"

IT-eksperter siger, at markedet er "smart" huse i Rusland vil aldrig blive populær og det er usandsynligt at gå ud over luksus boliger i Moskva-regionen i det næste årti. I fremtiden vil mulig forbrugermarked være en ubetydelig del af befolkningen med de højeste indkomster i regionen, men for masserne "intelligente hjem" vil fortsat være en farverigt billede på siderne af formiddagsblade og internet ressourcer. Er det sandt? Allerede, gennemsnitlig borger boliger infrastruktur er en temmelig kompleks kombination af forskellige tekniske systemer. Kombiner dem i en enkelt globalt netværk uden omkostninger at hjælpe standard X10.

Muligheden for "intelligente hus"

Den mest almindelige og simpel funktion - styring af belysning. Intelligent system giver dig mulighed for at fjernstyre hver lysarmatur. Uden at komme op, kan du tænde eller slukke lys i ethvert rum eller hele huset på én gang, justere lysstyrken af natten belysning af korridoren, landskab belysning. "Smart House", herunder lys i forskellige steder på en bestemt algoritme, afskrække ubudne gæster ved at simulere tilstedeværelsen af ejerne i tilfælde af deres afrejse.

Automatisk styring af temperaturen angivne parametre støtte i et rum ved at styre en radiator eller klimaanlæg og ventilation. Intelligente hjem kan styre brandslukningsmateriel og, i nødsituationer, sende en meddelelse til ejeren eller den relevante telefon strukturer stemme eller SMS-besked.

Hvordan det hele begyndte

X10 - en af de første åbne industristandarder, der er designet til home automation systemer ved Pico Electronics (Skotland Glenrothes) i 1975. Oprindeligt blev virksomheden beskæftiger sig med design og fremstilling af kredsløb og regnemaskiner. Den første erfaring med at udvide området for produktion er blevet meget vellykket i kommercielle vilkår. X10-platformen fik hurtigt popularitet blandt udviklere af intelligente hjem koncept og gav betydelig fremdrift i udviklingen af denne industri. Forsøg på at skabe en lignende interface og foretaget af andre selskaber, men ikke meget succes opnået.

For sin tid, X10 - protokol med god støjimmunitet. Medvirket til udbredelsen af den relativt lave pris af udstyret, udviklerne fokusere på home automation, vedligeholdelse og teknisk support. I Nordamerika standard til denne dag efterspørgsel og distribueret. Efter selskabet-udvikling af en bred vifte af X10-kompatible enheder begyndte at producere giant, IBM og Philips.

Disse dage Pico Electronics selskab omdannet til X10 INC (USA) varemærke PowerHouse.

klassificering udstyr

Hardware X10 netværk er en samling af anordninger, der er indbyrdes forbundet ved en standard strømforsyning eller en radiokanal. Basen Systemet er altid inkluderet:

• Sendere - controllere genererer og sender kommandoer, styremoduler (med computerinterface eller stand-alone), programmerbare timere med forskellige tidsintervaller, fjernbetjeninger (infrarød eller radio).
• Modtagere - aktuatorer opererer på modtagne kommandoer: lampen modul eller patron lysdæmpere, lysdæmper og kvindelige blokke, alle former for drev.

I tilfældet med opførelsen af et større netværk eller udvide en eksisterende ofte anvendt tilbehør:

• Transceivere, der modtager kommandosignaler fra fjernenhederne til den yderligere omdannelse til X10 kommunikationsprotokol, før den sendes til nettet.
• Repeatere og signalforstærkere.
• Filtre, som reducerer virkningen af elektromagnetisk interferens natur.
• Grænseflademidler broer, gitre for 380 (passiv eller aktiv, til bygninger, et areal på over 300 ^m2).
• Måleinstrumenter, forenkle installation og idriftsættelse, sensorer (bevægelse, luminans, og så videre. D.).

Udstyr fremstillet af forskellige virksomheder, der ofte har et lignende udseende, funktionalitet, og endda markeringer. Enheder fås i forskellige versioner afhængigt af krav til placering; til installation i linjen, DIN-skinne montering i standard kabinetter, micromodules for raspredkorobok flush.
Automatisering af hverdagen kan starte med et par grundlæggende moduler, og derefter gradvist øge omfanget og udvide funktionaliteten ved at tilføje nye hardware-enheder.

Eksempler på elementet basen

Grundlaget for den typiske X10 modulet er en programmerbar microcontroller. Ifølge en særlig algoritme det styrer driften af det elektroniske kredsløb indretningen tilførsel ved sin indgang de genererede signaler modtaget fra den eksterne strømforsyning og konverterer udgangsimpulserne for den omvendte transmission til netværket. Mikrocomputeren kan anvendes som regulatorer masseproduktion (fx PIC eller AVR selskaber Microchip og Atmel henholdsvis).

Lysstyring i begrebet "intelligente" hus er meget udbredt lampe relæmoduler X10. Der er to versioner: en konventionel plug-in for tilslutning gulv lamper, bordlamper (LM12) eller fremstillet som adapter mellem holderen og lampen med en standard E27 base, op til 100 watt (LM15S).

elektriske husholdningsapparater betjenes med roset instrumentmoduler. Fx AM12 modul ligner et rør, men støtter ikke de kommandoer, der er specifikke for lys (mere om dette nedenfor).

software

X10-protokollen til at gennemføre et computerprogram til at hjælpe top-niveau produkter.

ActiveHome Software - Gratis software til pc'er baseret på Windows-operativsystemer fra X10 platformen udviklingsselskab. Pakken indeholder et stort antal værktøjer og enhedsdrivere, samt en mobil version.

ActiveHomePro - software til computer interface SM-15 (radiotransceiver, 433 MHz) med en USB-forbindelse. Det giver dig mulighed for at styre lys og apparater med den opgave kræves algoritmer, grafer og timere fra en personlig computer eller stand-alone med en trådløs fjernbetjening.

X10 Commander (Melloware Inc) - en open source software under en hvilken som helst operativsystem, der tillader dig at lave en pc-baserede multi-service management og integration af X10-protokollen på telefonen og enhver mobil enhed (iOS / Android).

Russiske selskab "Laboratory teknologier i hjemmet" giver forbrugerne en bekvem enhed på platformen X10 - en fuld-farve touch-panel VGA-XTS-36. Selvstændig enhed har en brugervenlig grafisk grænseflade. X10-protokollen og -kontrol intelligent belysning systemet forbliver komfortabel, med fremragende visualisering, men eliminerer behovet for konstant arbejdscomputer i baggrunden. Er leveret drivere og software til ordination rettet X10-enheder og de grundlæggende parametre for den indledende konfiguration, at producere en række forskellige scenarier.

X10. protokol detaljer

Fysiske data udskiftningsmedium i strømmen elektriske ledninger er en transmission / modtagelse fragmenter sinusformet højfrekvent svingning (120 kHz) med en amplitude på 5 V og 1 ms / 630 ms i hver halvcyklus af netspændingen, i vinduer dannet umiddelbart efter nulgennemgangen. De trefasede kredsløb lignende vinduer dannet i hver fase, dvs.. E. Med et skift på 60 grader med en yderligere anvendelse af interfasen broer. Hvis enheden er i modtage vinduet får pakken, hvor mindst 48 svingninger, behandler det som et logisk "et" i tilfælde af ryggen - som en logisk "nul". Overførsel databit optager to halvbølge spænding. Hvor den anden broadcast inverse værdi, hvilket ikke blot forbedrer støjimmunitet, men også tjener til at identificere synkroniseringskoden mens pakketransmission.

X10 - en protokolstandard i hvilken en enkelt pakke (billede for billede) transmitteres i 11 perioder. Den indeholder:

• Synkronisering kode - 2 bit
• modul kode - 4 bits,
• bygningsreglement - 5 bit.

Hver pakke uden interval, to gange i træk overføres. Før udsendelse den næste batch tage en pause i de 3 perioder af netspændingen (undtagelse - dæmpning kommandoen lysstyrke transmitterer en kontinuerlig strøm).

IR administrationskonsoller at operere på netværk X10 X10-IR-protokol ved en bærefrekvens på 40 KHz. Radiokanalen (X10-RF-protokollen), afhængigt af området ligger i området fra 310 til 434 MHz.

Adressering og systemkommandoer

Det maksimale antal moduler i netværket X10 - 256. To omkoblere er placeret på hver modul 16 faste positioner. Den første kontakt - kode hjem (Home-kode) bruges til at vælge en kategori eller gruppe af enheder. Har bogstaver bestemmelser fra A til R. I den anden faste stilling er angivet med tal fra 1 til 16 og punkt til et specifikt modul på netværket (Enhed kode). Således er hver enhed tildeles et unikt nummer bestående af bogstaver og tal. For eksempel; A5, M14 og så videre. D. controllere i systemet, i modsætning til de udførelse enheder, som regel ikke kræver justering af adressering.

kan opnås begrebet en eksisterende kommando platform og tilsvarende handlinger fra bordet.

De vigtigste fordele ved ...

X10 - protokollen er en lav-budget klasse home automation, der bruges til at overføre information og kommando beskeder eksisterende lysnettet. Det eliminerer behovet for æglæggende nye kommunikation, hvilket er særligt vigtigt i boliger med en fin finish eller færdige renoveringer. Det er muligt at bruge netværket ledninger, og bruge radio - udvalg af udstyr, der tilbydes af producenter, giver mulighed for begge muligheder, eller en kombination heraf. Omkostningerne ved enheder, sammenlignet med mere moderne platforme er også behageligt tilfreds.

De følgende fordele - fleksibilitet i anvendelsen og nem installation, der kræver ingen specielle færdigheder. Systemet er kendetegnet ved fremragende strækbarhed og skalerbarhed. Moduler er forbundet ved hjælp af principperne Plug & Power (herunder manager). Hele opsætningen er at sætte en ny komponent i den unikke adresse. Yderligere automatisering vil gøre alt selv.

Stærkt forenklet delezonen af belysningen infrastruktur. Det er tilstrækkeligt at tildele indretninger af en gruppe af identiske bogstaver (bygning kode), og anvendelsen af de tilsvarende broadcast kommando vil blive tændt eller slukket lyset i denne region.

Åbent protokol - en anden plus platform, der giver mulighed for nem integration med ethvert kontrolsystem, brugen af udformningen af netværket ledninger produkter fra andre producenter.

... og ulemper

Den største fordel ved X10 interface - overførsel af data over ledningsnet - er den vigtigste kilde til hans problemer.

Lav hastighed. kommando overførsel tager omkring et sekund, så. e. forsinke kommandoen virkelig håndgribelig selv i ledelsen af en enkelt enhed. Og i processen med udarbejdelsen af den belånte scenarie kan en forsinkelse blive irriterende uacceptabel. Da oplysningerne sats er bundet til forsyningsspændingen frekvens, at hæve sin ikke mulig.

Lav immunitet. Den overflod af husholdningsapparater i den moderne bolig dramatisk øger niveauet af interferens i elnettet har en negativ indvirkning på signalet / støj-forholdet, som igen påvirker kvaliteten af informationsudvekslingen mellem modulerne X10. Derfor konsekvenserne - at manglende overholdelse instruktioner eller falsk skift. Under opførelsen af et stort netværk problem kan være begrænsninger adressefeltet, som at oprette forbindelse til X10-protokollen vil kun være i stand til 256 enheder.

Dissynchronization transmissionsudstyr kan føre til pålæggelse af en pakke, og fremkomsten af konflikter, som et resultat, vil ingen af holdene ikke udføres. du kan ikke rette op på situationen dramatisk.

Giver ikke adgang kontrolprocedurer, er der ingen beskyttelse mod uautoriserede handlinger tredjeparter. Endelig er det umuligt at skabe komplekse kredsløb apparater og lysstyring med gennemførelsen af selvdiagnosefunktion af systemet og dets enheder.

modifikationer X10

Disse ulemper er i høj grad rettet i den næste generation af home automation-systemer, såkaldt bus-arkitektur (signalering sker på en dedikeret / brolagt bus til en lav spænding forsyningsspænding).

Til gengæld for udviklere og producenter af X10 udstyr tage skridt til at forbedre og ændre den eksisterende platform. Resultatet blev et format X10Extended med udvidet instruktionssæt. Den utvivlsomme fordel af platformen blev ændret regulering sendere procedurer for adgang til motorvejen, eliminerer konflikter og udvide funktionerne af holdet Exteded Kode 1 med en ændring i pakke format.

Yderligere modifikation førte til oprettelsen X10Extended A10-format, hvor væsentligt udvidet adressefelt (4096 enheder) og tilføjet nogle servicefunktioner (kun tilgængelig på enheder fremstillet af bygherren). A10 og X10 protokoller er fuldstændig kompatibelt, hvilket gør det muligt at operere i et enkelt system begge typer af moduler.

Opsummering et kort resumé, er det svært ikke at blive enige, at det første home automation-interface i fortiden, næsten 50 år forældet. Forsøg på at modernisere ligner lappe tagene i regntiden, til radikalt at forbedre situationen er ikke i stand til. Men budgetmæssige karakteristika platformen fortsætter med at holde det på markedet for intelligente systemer og udstyr X10 aktivt produceret og solgt.

Indenlandske virksomheder forudser en ny bølge af popularitet interface. Forbrugerne tilbydes et bredt udvalg af både individuelle enheder samt færdige løsninger til "intelligente" hjem på platformen X10.