Ovládanie osvetlenia protokol X10. Protokol X10: výhody a nevýhody. "Smart House"

IT odborníci hovoria, že na trhu je "chytré" domy v Rusku nikdy nestane populárne a v budúcom desaťročí, je nepravdepodobné, že by ísť nad rámec luxusného bývania v Moskovskej oblasti. V budúcnosti možné spotrebiteľský trh bude zanedbateľný časť obyvateľstva s najvyšším príjmom v regióne, ale pre masy "smart home" zostane farebný obraz na stránkach bulvárnych plátkov a internetových zdrojov. Je to pravda? Už, priemerný občan infraštruktúra bývania je pomerne zložitá kombinácia rôznych technických systémov. Skombinovať do jedinej globálnej siete, bez toho by náklady na pomoc štandardnej X10.

Možnosť "inteligentného domu"

Najobvyklejšie a jednoduchá funkcia - ovládanie osvetlenia. Inteligentný systém umožňuje na diaľku ovládať všetky zdroje svetla. Bez toho aby ste museli vstávať, môžete zapnúť alebo vypnúť svetlá v každej miestnosti alebo celého domu naraz, nastaviť jas nočné osvetlenie chodby, krajiny osvetlenia. "Smart House", vrátane svetla v rôznych miestach na určitom algoritme, odradiť votrelca tým, že simuluje prítomnosť majiteľa v prípade ich odchodu.

Automatická regulácia teploty parametrov daných podporu v miestnosti riadením vykurovacích telies alebo klimatizácie a vetranie. Inteligentné domov môže ovládať hasiacimi prístrojmi a v mimoriadnych situáciách, zasielať oznámenia vlastníkovi či príslušné telefónne štruktúr hlasu alebo SMS-správy.

Ako to všetko začalo

X10 - jeden z prvých otvorených priemyselných štandardoch, ktoré sú určené pre domáce automatizačné systémy podľa Pico Electronics (Scotland Glenrothes) v roku 1975. Spočiatku bola spoločnosť zaoberajúca sa návrhom a výrobou obvodov a kalkulačiek. Prvé skúsenosti z rozšírenia výrobnej sfére sa stal veľmi úspešný v obchodných podmienkach. X10 platforma rýchlo získal popularitu medzi vývojármi inteligentného domáceho konceptu a dala významný podnet k rozvoju tohto odvetvia. Pokusy o vytvorenie podobného rozhrania a vykonávané inými spoločnosťami, ale nie veľa úspechov získať.

Na svoju dobu, X10 - protokol s dobrú odolnosť proti rušeniu. Prispelo k popularite relatívnej lacnosť zariadení, vývojári zameriavajú na domácej automatizácie, údržbu a technickú podporu. V Severnej Amerike je štandardné pre tento deň dopytu a distribuované. V nadväznosti na podnikovej vývojárov širokú škálu z X10-kompatibilných zariadení začala vyrábať obrie, IBM a Philips.

V týchto dňoch spoločnosť Pico Electronics premenená X10 INC (USA) ochranné známky Powerhouse.

klasifikácie zariadení

Hardware Sieť X10 je kolekcia vzájomne prepojených zariadení štandardným napájaním alebo rozhlasové stanice. Základný systém je vždy v cene:

• Vysielače - radiče generuje a posiela príkazy, riadiace moduly (s rozhrania počítača alebo stand-alone), programovateľných časovačov s rôznymi časovými rozsahy, diaľkové ovládanie (infračervené alebo rádiové).
• Prijímače - pohony pracujúci na prijaté povely: Modul lampy alebo kazety stmievače, stmievaciu a samica bloky, všetky druhy pohonov.

V prípade výstavby väčšej siete alebo rozšíriť existujúce často používané príslušenstvo:

• Transivery dostávajú príkazové signály z diaľkových ovládačov k ďalšej transformácii do X10 komunikačného protokolu pred jeho odoslaním do siete.
• Opakovače a zosilňovače signálu.
• Filtre, ktoré znižujú účinok elektromagnetické rušenie povahy.
• Medzifázové mosty, mriežky pre 380 (pasívny alebo aktívny, pre budovy, čo je oblasť viac ako 300 m ^2).
• Meracie prístroje, zjednodušuje inštaláciu a uvedenie do prevádzky, senzory (pohyb, intenzita svetla, a tak ďalej. D.).

Zariadenie vyrábané rôznymi spoločnosťami, často majú podobný vzhľad, funkčnosť a dokonca aj značenie. Prístroje sú k dispozícii v rôznych verziách v závislosti na požiadavkách na umiestnenie; pre inštaláciu v rade, upevnenie na DIN lištu do štandardných skríň, mikromodulů pre raspredkorobok flush.
Automatizácia každodenného života môže začať s niekoľkých základných modulov, a potom postupne zvyšovať váhu a rozšírenie funkčnosti pridaním nových hardvérových jednotiek.

Príklady prvku základne

Základom pre typický modul X10 je programovateľný mikroradič. Podľa konkrétneho algoritmu ovláda funkciu elektronického zariadenia obvodu dodávajúce na svojom vstupe generovaných signálov prijatých z externého zdroja napájania a prevádza výstupné impulzy pre reverzné prenos do siete. Mikropočítač môže byť použitý ako regulátory hmotnostnej produkcie (napr., PIC alebo AVR firmy Microchip a Atmel, v uvedenom poradí).

Ovládanie osvetlenia v koncepte "inteligentného" domu je široko používaný lampa reléové moduly X10. Existujú dve verzie: konvenčné plug-in zásuvky pre pripojenie stojacie lampy, stolné lampy (LM12), alebo aj ako adaptér medzi držiteľom a osvetlenie lampa s štandardného základu E27 až 100 wattov (LM15S).

Elektrické spotrebiče pre domácnosť ovládať pomocou ružice prístrojových modulov. Napríklad AM12 Modul podobá trúbku, ale nepodporuje príkazy, ktoré sú špecifické pre svetlo (viac o tom nižšie).

softvér

X10 protokol implementovať počítačový program, ktorý pomôže produkty najvyššej úrovne.

ActiveHome softvér - slobodný softvér pre osobné počítače založené na operačných systémoch Windows od vývojovej platformy spoločnosti X10. Balíček obsahuje obrovské množstvo nástrojov a ovládačov zariadení, rovnako ako mobilnú verziu.

ActiveHomePro - softvér pre rozhranie počítača SM-15 (rozhlasové vysielače, 433 MHz) s pripojením USB. To vám umožní ovládať svetla a spotrebiče, ktorého úlohou potrebné algoritmy, grafy a časovačov z osobného počítača alebo stand-alone s bezdrôtovým diaľkovým ovládačom.

X10 Commander (Melloware Inc) - open source softvér pod ľubovoľným operačným systémom, ktorý vám umožní vytvoriť riadenia multi-service na báze PC a integráciu X10 protokolu o telefóne a akékoľvek mobilné zariadenia (iOS / Android).

Ruská spoločnosť "Laboratórne domáci technológia" ponúka spotrebiteľom praktické zariadenie na platforme X10 - plnofarebný dotykový panel VGA-XTS-36. Sebestačný jednotka má prehľadné grafické užívateľské rozhranie prívetivé. X10 riadenie protokol a riadiaci inteligentný systém osvetlenia zostáva pohodlná, s vynikajúcim vizualizáciou, ale eliminuje potrebu neustálej pracovnom počítači v pozadí. Sú dodávané ovládače a softvér pre predpisovaní adresovanie zariadení X10 a základné parametre počiatočnú konfiguráciu, k výrobe rôznych scenárov.

X10. podrobnosti protokol

Fyzikálne výmenu dát vo výkonových elektrických vodičov je vysielací / fragmenty príjem sínusový vysokofrekvenčné oscilácie (120 kHz) s amplitúdou 5V a 1 ms / 630 ms v každej polovici cyklu sieťového napätia, v oknách vytvorené bezprostredne po prechode nulou. Trojfázové obvody podobné okná vytvorený v každej fáze, tj. E. s posunom 60 stupňov s ďalšie aplikácie Interfáza mostov. Keď je prístroj v prijímaného okna dostane balíček, v ktorom aspoň 48 kmitanie, zaobchádza ako logický "one" v prípade chrbte - ako logickú "nulu". Prenos dát bit zaberá dve half-wave napätie. Pričom druhý vysielanie inverzný hodnota, ktorá nielen zlepšuje odolnosť proti rušeniu, ale tiež slúži na identifikáciu synchronizačný kód, keď je vysielanie paketu.

X10 - štandardný protokol, v ktorom je jeden paket (snímka po snímke) prenášané na 11 obdobie. obsahuje:

• Synchronizácia Code - 2 bity
• kód modulu - 4 bity,
• Budova code - 5 bitov.

Každé balenie, bez interval, dvakrát po sebe sa prenáša. Pred vysielaním ďalšiu dávku vziať, pauza v 3 obdobiach sieťového napätia (výnimka - stmievanie príkaz jasu vysiela nepretržitý prúd).

konzola pre správu IR pracovať v sieťach X10 X10-IR protokolu na nosnej frekvencii 40 kHz. Rádiový kanál (X10-RF Protocol), v závislosti na regióne, sa pohybuje v rozmedzí od 310 do 434 MHz.

Adresovanie a systémové príkazy

Maximálny počet modulov v sieti X10 - 256. Dva prepínače sú umiestnené na každom module 16 pevných polohách. Prvý spínač - kód domov (Home kód) slúži na výber kategórie alebo skupinu zariadení. Má ustanovenie nápisy od A do R. V druhom pevnej polohe sú označené číslami 1 až 16 a bod na konkrétne modul v sieti (Kód). Takže každé zariadenie je priradené jedinečné číslo, skladajúci sa z písmen a číslic. napríklad; A5, M14 a tak ďalej. D. Regulátory systému, na rozdiel do vykonávacích jednotiek, spravidla nevyžadujú úpravu adresovanie.

Pojem existujúce príkaz platformu a zodpovedajúce akcie môžu byť získané z tabuľky.

Medzi hlavné výhody ...

X10 - protokol je trieda pre domáce automatizáciu low-budget, sa používa na prenos informácií a povelov existujúce rozvody. To eliminuje potrebu budovania nových komunikácií, čo je dôležité najmä v domoch s jemnou povrchovou úpravou alebo hotových rekonštrukcie. Je možné použiť zapojenie siete a pomocou rádia - rozsah vybavenia ponúkaných výrobcovia, umožňuje obe možnosti, alebo ich kombinácie. Náklady na zariadenie, v porovnaní s viacerými moderných platforiem je tiež príjemne potešený.

Tieto výhody - pružnosť použitia a jednoduchá inštalácia vyžadujúca žiadne špeciálne zručnosti. Tento systém sa vyznačuje vynikajúcou rozšíriteľnosť a škálovateľnosť. Moduly sú pripojené pomocou zásad Plug & Power (vrátane správcu). Celé nastavenie je nastaviť novú súčasť unikátneho adresu. Ďalej automatizácie bude robiť všetko sama.

Značne zjednodušená separačné zónu osvetlenia infraštruktúry. Postačuje priradiť zariadenie jednej skupiny rovnakých písmen (budova kód), a pri použití príslušného príkazu vysielania bude zapnúť alebo vypnúť svetlá v tomto regióne.

Otvorený protokol - ďalšie plus platforma, ktorá umožňuje jednoduchú integráciu s akýmkoľvek riadiacim systémom, využitie dizajnu pripojovacích sieťových produktov od iných výrobcov.

... a nevýhody

Hlavnou výhodou X10 rozhranie - prenos dát cez elektrické rozvody - je hlavným zdrojom jeho problémov.

Nízka rýchlosť. Prenos príkaz trvá asi sekundu, áno. Napr. Príkazom naozaj hmatateľnou meškanie aj vo vedení jediného zariadenia. A v procese spracovania zastavenej scenár, oneskorenie môže stať protivne neprijateľné. Vzhľadom k tomu, informácie sadzba je viazaná na frekvencii napájacieho napätia, s cieľom zvýšiť jej nie je možné.

Nízka imunita. Hojnosť domácich spotrebičov v modernej domácnosti dramaticky zvyšuje úroveň rušenia v elektrickej sieti má negatívny dopad na pomer signál / šum, čo má vplyv na kvalitu výmeny informácií medzi modulmi X10. Z tohto dôvodu, následky - nedodržanie pokynov či falošná spínania. Pri stavbe veľké siete Problém môže byť obmedzenie adresného riadku, ako sa pripojiť k protokolu X10 bude môcť označiť len 256 zariadení.

Dissynchronization zariadenie na prenos môže viesť k uloženiu balíku a vzniku konfliktov, av dôsledku toho nebude vykonaný žiadny z tímov. nemôžete napraviť situáciu dramaticky.

Neposkytuje riadenie prístupu postupy, neexistuje žiadna ochrana proti neautorizovaným zásahom tretích strán. V neposlednom rade je možné vytvárať zložité obvody spotrebičov a riadenia osvetlenia s realizáciou automatickou diagnostickou funkcií systému a jeho čiastkových častí.

modifikácie X10

Tieto nedostatky sú do značnej miery opravený v systémoch domácej automatizácie novej generácie, tzv bus architektúra (signalizácia prebieha na vyhradenom / spevnené autobusom do napájacieho napätia nízkeho napätia).

Na druhej strane, vývojári a výrobcovia X10 zariadení, aby prijala opatrenia na zlepšenie a upravovať existujúce platformy. Výsledkom bol formát X10Extended s predĺženou inštrukčnou sadou. Nepochybné výhody platformy bola upravená regulácia vysielačov postupy prístupu k diaľnici, odstraňuje konflikty a rozširujúce funkcie tímu Exteded Kód 1 so zmenou vo formáte paketov.

Ďalšie modifikácie viedla k vytvoreniu X10Extended A10 formát, v ktorom v podstate predĺžený poľa adresy (4096 jednotiek) a pridá niektoré funkcie (k dispozícii len v zariadeniach vyrobených developer). A10 a X10 protokoly sú plne kompatibilné, aby bolo možné prevádzkovať v jedinom systéme, oba typy modulov.

Ak zhrnieme stručné zhrnutie, je ťažké, aby sa dohodli, že prvý domáci automatizácie rozhrania v minulosti, takmer päťdesiat rokov zastarané. Pokusy o modernizácii pripomínajúce záplatovanie striech počas obdobia dažďov, radikálne zlepšiť situáciu nie sú schopní. Ale rozpočtové vlastnosti platformy aj naďalej držať na trh inteligentných systémov a zariadení X10 aktívne vyrábané a predávané.

Tuzemské firmy predpovedajú novú vlnu popularity rozhranie. Spotrebitelia sú ponúkané širokú škálu oboch jednotlivých zariadení, rovnako ako riešenie na kľúč pre "chytré" domy na platforme X10.