Ovládání osvětlení protokol X10. Protokol X10: výhody a nevýhody. "Smart House"

IT odborníci říkají, že na trhu je „chytré“ domy v Rusku nikdy nestane populární a v příštím desetiletí, je nepravděpodobné, že by jít nad rámec luxusního bydlení v Moskevské oblasti. V budoucnu možné spotřebitelský trh bude zanedbatelný část obyvatelstva s nejvyšším příjmem v regionu, ale pro masy „smart home“ zůstane barevný obraz na stránkách bulvárních plátků a internetových zdrojů. Je to pravda? Již, průměrný občan infrastruktura bydlení je poměrně složitá kombinace různých technických systémů. Zkombinovat do jediné globální sítě, aniž by náklady na pomoc standardní X10.

Možnost „inteligentního domu“

Nejobvyklejší a jednoduchá funkce - ovládání osvětlení. Inteligentní systém umožňuje na dálku ovládat všechny zdroje světla. Aniž byste museli vstávat, můžete zapnout nebo vypnout světla v každé místnosti nebo celého domu najednou, nastavit jas noční osvětlení chodby, krajiny osvětlení. „Smart House“, včetně světla v různých místech na určitém algoritmu, odradit vetřelce tím, že simuluje přítomnost majitele v případě jejich odchodu.

Automatická regulace teploty parametrů daných podporu v místnosti řízením topných těles nebo klimatizace a větrání. Inteligentní domov může ovládat hasicími přístroji a v mimořádných situacích, poslat oznámení do hostitelského telefonu nebo odpovídajících struktur hlasu nebo SMS-zprávy.

Jak to všechno začalo

X10 - jeden z prvních otevřených průmyslových standardech, které jsou určeny pro domácí automatizační systémy podle Pico Electronics (Scotland Glenrothes) v roce 1975. Zpočátku byla společnost zabývající se návrhem a výrobou obvodů a kalkulaček. První zkušenosti z rozšíření výrobní sféře se stal velmi úspěšný v obchodních podmínkách. X10 platforma rychle získal popularitu mezi vývojáři inteligentního domácího konceptu a dala významný podnět k rozvoji tohoto odvětví. Pokusy o vytvoření podobného rozhraní a prováděné jinými společnostmi, ale ne mnoho úspěchů získat.

Na svou dobu, X10 - protokol s dobrou odolnost proti rušení. Přispělo k popularitě relativní láci zařízení, vývojáři zaměřují na domácí automatizace, údržbu a technickou podporu. V Severní Americe je standardní pro tento den poptávky a distribuovány. V návaznosti na podnikové vývojáře širokou škálu z X10-kompatibilních zařízení začala vyrábět obří, IBM a Philips.

V těchto dnech společnost Pico Electronics přeměněna X10 INC (USA) ochranné známky PowerHouse.

klasifikace zařízení

Hardware Síť X10 je kolekce vzájemně propojených zařízení standardním napájením nebo rozhlasové stanice. Základní systém je vždy v ceně:

• Vysílače - řadiče generuje a posílá příkazy, řídicí moduly (s rozhraní počítače nebo stand-alone), programovatelných časovačů s různými časovými rozsahy, dálkové ovládání (infračervené nebo rádiové).
• Přijímače - pohony pracující na přijaté povely: Modul lampy nebo kazety stmívače, stmívací a samice bloky, všechny druhy pohonů.

V případě výstavby větší sítě nebo rozšířit stávající často používané příslušenství:

• Transivery dostávají příkazové signály z dálkových ovladačů k další transformaci do X10 komunikačního protokolu před jeho odesláním do sítě.
• Opakovače a zesilovače signálu.
• Filtry, které snižují účinek elektromagnetické rušení povahy.
• Mezifázová mosty, mřížky pro 380 (pasivní nebo aktivní, pro budovy, což je oblast více než 300 m ^2).
• Měřicí přístroje, zjednodušuje instalaci a uvedení do provozu, senzory (pohyb, intenzita světla, a tak dále. D.).

Zařízení vyráběné různými společnostmi, často mají podobný vzhled, funkčnost a dokonce i značení. Přístroje jsou k dispozici v různých verzích v závislosti na požadavcích na umístění; pro instalaci v řadě, upevnění na DIN lištu do standardních skříní, mikromodulů pro raspredkorobok flush.
Automatizace každodenního života může začít s několika základních modulů, a pak postupně zvyšovat váhu a rozšíření funkčnosti přidáním nových hardwarových jednotek.

Příklady prvku základny

Základem pro typický modul X10 je programovatelný mikrořadič. Podle konkrétního algoritmu ovládá funkci elektronického zařízení obvodu dodávající na svém vstupu generovaných signálů přijatých z externího zdroje napájení a převádí výstupní impulsy pro reverzní přenos do sítě. Mikropočítač může být použit jako regulátory hmotnostní produkce (např., PIC nebo AVR firmy Microchip a Atmel, v uvedeném pořadí).

Ovládání osvětlení v konceptu „inteligentního“ domu je široce používán lampa reléové moduly X10. Existují dvě verze: konvenční plug-in zásuvky pro připojení stojací lampy, stolní lampy (LM12), nebo také jako adaptér mezi držitelem a osvětlení lampa s standardního základu E27 až 100 wattů (LM15S).

Elektrické spotřebiče pro domácnost ovládat pomocí růžice přístrojových modulů. Například AM12 Modul podobá trubku, ale nepodporuje příkazy, které jsou specifické pro světlo (více o tom níže).

software

X10 protokol implementovat počítačový program, který pomůže produkty nejvyšší úrovně.

ActiveHome software - svobodný software pro osobní počítače založené na operačních systémech Windows od vývojové platformy společnosti X10. Balíček obsahuje obrovské množství nástrojů a ovladačů zařízení, stejně jako mobilní verzi.

ActiveHomePro - software pro rozhraní počítače SM-15 (rozhlasové vysílače, 433 MHz) s připojením USB. To vám umožní ovládat světla a spotřebiče, jehož úkolem zapotřebí algoritmy, grafy a časovačů z osobního počítače nebo stand-alone s bezdrátovým dálkovým ovladačem.

X10 Commander (Melloware Inc) - open source software pod libovolným operačním systémem, který vám umožní vytvořit řízení multi-service na bázi PC a integraci X10 protokolu o telefonu a jakékoliv mobilní zařízení (iOS / Android).

Ruská společnost „Laboratorní domácí technologie“ nabízí spotřebitelům praktické zařízení na platformě X10 - plnobarevný dotykový panel VGA-XTS-36. Soběstačný jednotka má přehledné grafické uživatelské rozhraní přívětivé. X10 řízení protokol a řídící inteligentní systém osvětlení zůstává pohodlná, s vynikajícím vizualizací, ale eliminuje potřebu neustálé pracovním počítači v pozadí. Jsou dodávány ovladače a software pro předepisování adresování zařízení X10 a základní parametry počáteční konfiguraci, k výrobě různých scénářů.

X10. podrobnosti protokol

Fyzikální výměnu dat ve výkonových elektrických vodičů je vysílací / fragmenty příjem sinusový vysokofrekvenční oscilace (120 kHz) s amplitudou 5V a 1 ms / 630 ms v každé polovině cyklu síťového napětí, v oknech vytvořené bezprostředně po průchodu nulou. Třífázové obvody podobné okna vytvořen v každé fázi, tj. E. s posunem 60 stupňů s další aplikace interfáze mostů. Je-li přístroj v přijímaného okna dostane balíček, ve kterém alespoň 48 kmitání, zachází jako logický „one“ v případě zádech - jako logickou „nulu“. Přenos dat bit zabírá dvě half-wave napětí. Přičemž druhý vysílání inverzní hodnota, která nejenom zlepšuje odolnost proti rušení, ale také slouží k identifikaci synchronizační kód, když je vysílání paketu.

X10 - standardní protokol, ve kterém je jeden paket (snímek po snímku) přenášeny na 11 období. Obsahuje:

• Synchronizace Code - 2 bity
• kód modulu - 4 bity,
• Budova code - 5 bitů.

Každé balení, aniž by interval, dvakrát po sobě se přenáší. Před vysíláním další dávku vzít, pauza ve 3 obdobích síťového napětí (výjimka - stmívání příkaz jasu vysílá nepřetržitý proud).

konzole pro správu IR pracovat v sítích X10 X10-IR protokolu na nosné frekvenci 40 kHz. Rádiový kanál (X10-RF Protocol), v závislosti na regionu, se pohybuje v rozmezí od 310 do 434 MHz.

Adresování a systémové příkazy

Maximální počet modulů v síti X10 - 256. Dva přepínače jsou umístěny na každém modulu 16 pevných polohách. První spínač - kód domů (Home kód) slouží k výběru kategorie nebo skupinu zařízení. Má ustanovení nápisy od A do R. Ve druhém pevné poloze jsou označeny čísly 1 až 16 a bod na konkrétní modul v síti (Kód). Takže každé zařízení je přiřazeno jedinečné číslo, skládající se z písmen a číslic. Například; A5, M14 a tak dále. D. Regulátory systému, na rozdíl do prováděcích jednotek, zpravidla nevyžadují úpravu adresování.

Pojem existující příkaz platformu a odpovídající akce mohou být získány z tabulky.

Mezi hlavní výhody ...

X10 - protokol je třída pro domácí automatizaci low-budget, se používá pro přenos informací a povelů stávající rozvody. To eliminuje potřebu budování nových komunikací, což je důležité zejména v domech s jemnou povrchovou úpravou nebo hotových rekonstrukce. Je možné použít zapojení sítě a pomocí rádia - rozsah vybavení nabízených výrobci, umožňuje obě možnosti, nebo jejich kombinace. Náklady na zařízení, ve srovnání s více moderních platforem je také příjemně potěšen.

Tyto výhody - pružnost použití a snadná instalace vyžadující žádné speciální dovednosti. Tento systém se vyznačuje vynikající rozšiřitelnost a škálovatelnost. Moduly jsou připojeny pomocí zásad Plug & Power (včetně správce). Celé nastavení je nastavit novou součást unikátního adresu. Dále automatizace bude dělat všechno sama.

Značně zjednodušena separační zónu osvětlení infrastruktury. Postačuje přiřadit zařízení jedné skupiny stejných písmen (budova kód), a při použití příslušného příkazu vysílání bude zapnout nebo vypnout světla v tomto regionu.

Otevřený protokol - další plus platforma, která umožňuje snadnou integraci s jakýmkoliv řídicím systémem, využití designu připojovacích síťových produktů od jiných výrobců.

... a nevýhody

Hlavní výhodou X10 rozhraní - přenos dat přes elektrické rozvody - je hlavním zdrojem jeho problémů.

Nízká rychlost. Přenos příkaz trvá asi vteřinu, ano. např. příkazem opravdu hmatatelnou zpoždění i ve vedení jediného zařízení. A v procesu zpracování zastavené scénář, zpoždění může stát protivně nepřijatelné. Vzhledem k tomu, informace sazba je vázána na frekvenci napájecího napětí, s cílem zvýšit její není možné.

Nízká imunita. Hojnost domácích spotřebičů v moderní domácnosti dramaticky zvyšuje úroveň rušení v elektrické síti má negativní dopad na poměr signál / šum, což má vliv na kvalitu výměny informací mezi moduly X10. Z tohoto důvodu, následky - nedodržení pokynů či falešná spínání. Při stavbě velké sítě Problém může být omezení adresního řádku, jak se připojit k protokolu X10 bude moci být označena pouze 256 zařízení.

Dissynchronization zařízení na přenos může vést k uložení balíku a vzniku konfliktů, av důsledku toho nebude proveden žádný z týmů. nemůžete napravit situaci dramaticky.

Neposkytuje řízení přístupu postupy, neexistuje žádná ochrana proti neautorizovaným zásahům třetích stran. V neposlední řadě je možné vytvářet složité obvody spotřebičů a řízení osvětlení s realizací automatickou diagnostickou funkcí systému a jeho dílčích částí.

modifikace X10

Tyto nedostatky jsou do značné míry opraven v systémech domácí automatizace nové generace, tzv bus architektura (signalizace probíhá na vyhrazeném / zpevněné autobusem do napájecího napětí nízkého napětí).

Na druhé straně, vývojáři a výrobci X10 zařízení, aby přijala opatření ke zlepšení a upravovat stávající platformy. Výsledkem byl formát X10Extended s prodlouženou instrukční sadou. Nepochybné výhody platformy byla upravena regulace vysílačů postupy pro přístup k dálnici, odstraňuje konflikty a rozšiřující funkce týmu Exteded Kód 1 se změnou ve formátu paketů.

Další modifikace vedla k vytvoření X10Extended A10 formát, ve kterém v podstatě prodloužený pole adresy (4096 jednotek) a přidá některé funkce (k dispozici pouze v zařízeních vyrobených developer). A10 a X10 protokoly jsou plně kompatibilní, aby bylo možné provozovat v jediném systému, oba typy modulů.

Shrneme-li stručné shrnutí, je obtížné, aby se dohodly, že první domácí automatizace rozhraní v minulosti, téměř padesát roků zastaralé. Pokusy o modernizaci připomínající záplatování střech během období dešťů, radikálně zlepšit situaci nejsou schopni. Ale rozpočtové vlastnosti platformy i nadále držet na trh inteligentních systémů a zařízení X10 aktivně vyráběné a prodávané.

Tuzemské firmy předpovídají novou vlnu popularity rozhraní. Spotřebitelé jsou nabízeny širokou škálu obou jednotlivých zařízení, stejně jako řešení na klíč pro „chytré“ domy na platformě X10.