Kontrola osvjetljenja preko protokola X10. Protokol X10: prednosti i nedostaci. "Pametna kuća"

IT-stručnjaci kažu da je tržište „pametnih” kuće u Rusiji nikada neće postati popularan iu sljedećem desetljeću vjerojatno neće ići dalje od luksuznog stanovanja u Moskvi regiji. U budućnosti, moguće tržište potrošač će biti zanemariv dio populacije s najvećim prihodima u regiji, ali za mase „pametne kuće” ostat će šarena slika na stranicama tabloida i internetskih resursa. Je li to istina? Već, prosječni građanin stanovanje infrastruktura je prilično složena kombinacija različitih inženjerskih sustava. Kombinirajte ih u jednu globalnu mrežu, bez troškova za pomoć standardnog X10.

Mogućnost „pametne kuće”

Najčešći i jednostavna funkcija - Kontrola rasvjete. Inteligentni sustav omogućuje vam da daljinski kontrolirati svako rasvjetno tijelo. Bez ustajanja, možete uključiti ili isključiti svjetla u bilo koju sobu ili cijelu kuću odjednom, podešavanje svjetline noćno osvjetljenje hodnika, krajolik rasvjeta. „Pametan dom”, uključujući i svjetla u različitim mjestima na određenom algoritmu, odvratiti uljeza simulirajući prisutnost vlasnika u slučaju njihovog odlaska.

Automatska kontrola parametara temperature dali podršku u sobi kontroliranjem radijator ili klima uređaj i ventilacija. Inteligentne kuće može kontrolirati protupožarne opreme i, u izvanrednim situacijama, poslati obavijest vlasniku ili odgovarajućim telefon strukture glasa ili SMS-porukom.

Kako je sve počelo

X10 - jedan od prvih otvoren standardima, dizajniran za kućne automatizacije sustava po Pico Electronics (Škotska Glenrothes) 1975. godine. U početku tvrtka se bavi dizajnom i proizvodnjom elektroničkih sklopova i kalkulatora. Prvo iskustvo širi sferu proizvodnje postao je vrlo uspješan u komercijalnim uvjetima. X10 platforma brzo stekao popularnost među programerima pametne kuće koncepta i dao značajan poticaj razvoju ove industrije. Pokušava stvoriti slično sučelje i poduzeti druge tvrtke, ali ne mnogo uspjeha dobiti.

Za svoje vrijeme, X10 - protokol s dobrim imunitetom buke. Pridonijela popularnosti relativnog jeftinoća opreme, programeri usredotočiti na kućne automatizacije, održavanje i tehničku podršku. U Sjevernoj Americi standardni ovom danu zahtjev i distribuira. Nakon tvrtka-developer širokog raspona X10-kompatibilnih uređaja počeo proizvoditi div, IBM i Philips.

Ovih dana Pico Electronics tvrtka pretvara u X10 INC (SAD) elektrana žiga.

klasifikacija opreme

Hardver X10 mreža je skup uređaja međusobno povezanih standardnog napajanja ili radio kanala. Osnovni sustav je uvijek uključeno:

• Odašiljači - kontrolori generira i šalje naredbe kontrole modula (s računalnog sučelja ili stand-alone), programibilnih vremena s različitim vremenskim rasponima, daljinskih upravljača (infracrvenih ili radio).
• Prijemnici - Pokretači djeluju na primljene naredbe: modul žarulje ili prigušivača uložak, svjetla za parkiranje i ženski blokira, sve vrste pogona.

U slučaju izgradnje veće mreže ili proširiti postojeći često koristi pribor:

• Primopredajnika primaju naredbe signale iz daljinskih upravljača na daljnju transformaciju u X10 protokol za komunikaciju prije slanja na mrežu.
• Ponavljala i signalne pojačala.
• Filteri koji smanjuju utjecaj elektromagnetskih smetnji prirode.
• Površinske mostovima, rešetkama na 380 (pasivni ili aktivni, za zgrade, područje od 300 ^m2).
• Mjerni uređaji, pojednostavljuje instalaciju i puštanje u pogon, senzore (pokreta, osvjetljenje, i tako dalje. D.).

Oprema proizvedeni od različitih tvrtki, često imaju sličan izgled, funkcionalnost, pa čak i oznake. Uređaji su dostupni u različitim verzijama, ovisno o zahtjevima za plasman; za ugradnju u liniji, DIN ugradnju u standardne ormarića, micromodules za raspredkorobok ispiranju.
Automatizacija svakodnevnom životu može početi s nekoliko osnovnih modula, a zatim postupno povećati opseg i proširiti funkcionalnost dodavanjem novih hardverskih jedinica.

Primjeri baza elementa

Osnova za tipične X10 modula je programirati mikrokontroler. Prema određenom algoritmu kontrolira rad elektroničkog uređaja krug koji napaja na njezinom ulazu generirani signali primljeni iz vanjskog izvora napajanja i pretvara izlazne impulse za obrnutim prijenos na mrežu. Mikroračunalo se može koristiti kao regulatori masa proizvodnje (npr PIC ili AVR tvrtke Microchip i Atmel, respektivno).

Rasvjeta kontrolu u koncept „inteligentne” kuće je naširoko koristi relej svjetiljka moduli X10. Postoje dvije verzije: konvencionalni plug-in utičnica za spajanje podne lampe, stol svjetiljke (LM12) ili su kao adapter između nositelja i osvjetljenje lampom sa standardnim E27 baze, do 100 vata (LM15S).

Električni kućanski aparati upravljati pomoću rozeta instrumenata modula. Na primjer, AM12 modul podsjeća na cijev, ali ne podržava naredbe koje su specifične za svjetlo (više o tome u nastavku).

softver

X10 protokola za provedbu računalni program za pomoć vrhunskih proizvoda.

ActiveHome Software - Slobodni softver za osobna računala bazirana na Windows operativnim sustavima od X10 razvoja platforma tvrtke. Paket uključuje veliki broj alata i upravljačke programe uređaja, kao i mobilne verzije.

ActiveHomePro - softver za računalo sučelje SM-15 (radio primopredajnik, 433 MHz) s USB priključkom. To vam omogućuje kontrolu svjetla i aparate sa zadatkom potrebno algoritama, grafikone i vremena s osobnog računala ili samostalno s bežičnim daljinskim upravljačem.

X10 upravljač (Melloware Inc) - open source softver pod bilo kojim operativnim sustavom koji vam omogućuje da stvorite upravljanje multi-service PC-based i integraciju X10 protokola na telefon i bilo kojeg mobilnog uređaja (iOS / Android).

Ruska tvrtka „Laboratorijske kućni tehnologije” nudi potrošačima prikladan uređaj na platformi X10 - panel osjetljiv na dodir u boji VGA-XTS-36. Samostalni uređaj ima user-friendly grafičko sučelje. X10 upravljanje protokol i kontrole inteligentni sustav rasvjete i dalje ugodno, s izvrsnim vizualizacije, ali eliminira potrebu za stalnom radnom računalu u pozadini. Isporučuju se upravljački programi i softver za propisivanje bave X10 uređaje i osnovne parametre početne konfiguracije, za proizvodnju raznih scenarija.

X10. detalji protokola

Fizički razmjenu podataka srednje energetskih električne žice je prijenos / fragmenti prijem sinusna visoka frekvencija titranja (120 kHz) s amplitudom 5V i 1 ms / 630 ms na svakih pola ciklusa mrežnog napona, na prozorima formirana odmah nakon nulu. Trofazni krugovi slične prozora napravljen u svakoj fazi, tj. E. Uz pomak od 60 stupnjeva s daljnjim primjeni medufaznih mostova. Ako je uređaj u prozoru za primanje dobiva paket, u kojoj je najmanje 48 oscilacije, to tretira kao logika „jedan” u slučaju leđa - kao logičan „nulu”. Prijenos malo podataka zauzima dva poluvalni napon. Gdje je drugo emitiranje inverzna vrijednost, koja ne samo da poboljšava imunitet buke, ali i služi za identifikaciju sinkronizacije koda dok prijenosa paketa.

X10 - standardni protokol u kojem jedan paket (okvir od okvira) prenosi 11 razdoblja. Sadrži:

• Sinkronizacija kod - 2 bita
• modul kod - 4 bita,
• Zgrada kod - 5 bita.

Svaki paket, bez intervala, dva puta za redom prenose. Prije emitiranja sljedeći serije uzeti, pauza u 3 razdobljima mrežnog napona (iznimka - prigušivanje naredbe osvjetljenja odašilje kontinuirani tok).

IR konzole za upravljanje operirati mreže X10 X10-IR protokola pri frekvencija od 40 kHz. Radio kanala (X10-RF Protocol), ovisno o području, u rasponu od 310 do 434 MHz.

Obraćajući i naredbe sustava

Maksimalan broj modula u mreži X10 - 256. Dva prekidači odabira se nalaze na svakom modulu 16 fiksnih pozicija. Prvi prekidač - kod kuće (Home kod) koristi se za odabir kategorije ili skupine uređaja. Je odredbe slovima od A do R. U drugom fiksnom položaju su označeni brojevima od 1 do 16 i točke na određeni modul na mreži (kod Unit). Dakle, svaki uređaj je dodijeljen jedinstveni broj koji se sastoji od slova i brojki. Na primjer; A5, M14 i sl. D. kontrolori sustava, za razliku od izvršenja jedinica, u pravilu, ne zahtijevaju prilagodbu adresiranje.

Pojam postojeće naredbu platformu i odgovarajućih postupaka mogu se dobiti iz tablice.

Glavne prednosti ...

X10 - protokol je niskobudžetni klase kućne automatizacije, se koristi za prijenos informacija i naredba poruke postojeće cjevovode. To eliminira potrebu za polaganje novih komunikacija, što je posebno važno u domovima s finom završnom obradom ili gotovih renoviranja. Moguće je koristiti mrežni ožičenje, i koristiti radio - spektar opreme koju nudi od strane proizvođača, omogućava obje opcije, ili njihova kombinacija. Trošak uređaja, u usporedbi s više moderne platforme je i ugodno zadovoljan.

Sljedeće prednosti - fleksibilnost korištenja i jednostavnost instalacije ne zahtijeva posebne vještine. Sustav se odlikuje izvrsnom rastezljivosti i skalabilnost. Moduli su spojeni pomoću načela Plug & Power (uključujući i upravitelja). Cijela postava je postavio novi komponentu jedinstvenu adresu. Nadalje automatizacija će učiniti sve sama.

Uvelike pojednostavljeno zonu razdvajanja rasvjete infrastrukture. Dovoljno je dodijeliti uređajima jedne skupine istovjetnih slova (zgrada kod), a kada se primjenjuje odgovarajuću naredbu emitirati će se uključiti ili isključiti svjetlo u ovoj regiji.

Otvoreno protokol - još jedan plus platforma omogućuje jednostavnu integraciju sa bilo kojeg sustava kontrole, korištenje dizajnu ožičenje proizvoda mreže od drugih proizvođača.

... i nedostaci

Glavna prednost X10 sučelje - prijenos podataka preko snage ožičenje - je glavni izvor svojih problema.

Niska brzina. naredba za prijenos traje oko jedne sekunde, tzv. e. odgodi naredbu zaista opipljiv ni u upravljanju jednom uređaju. A u procesu razrade hipotekom scenarij, kašnjenje može postati dosadno neprihvatljivo. Budući da je brzina prijenosa je vezan za frekvencije napona napajanja, podići njegov nije moguće.

Niska imunitet. Obilje kućanskih aparata u modernom domu dramatično povećava se razina smetnji u elektroenergetskom mrežom ima negativan utjecaj na omjer signal / šum, što pak utječe na kvalitetu razmjene informacija između modula X10. Dakle, posljedice - neuspjeh u skladu s uputama ili lažno prespajanje. Tijekom izgradnje velikog mreže problema može biti ograničenja polje adrese, kao i za spajanje na X10 protokola samo da će biti u mogućnosti 256 uređaja.

Dissynchronization Oprema za prijenos može dovesti do nametanja paketu, i pojavu sukoba, kao rezultat toga, nitko od ekipe neće biti izvedena. ne možete ispraviti situaciju dramatično.

Ne navodi postupke za kontrolu pristupa, ne postoji zaštita od neovlaštenih radnji trećih osoba. Konačno, to je nemoguće stvoriti složene sklopove uređaja i kontrolu rasvjete uz primjenu samo-dijagnostičku funkciju sustava i njegovih sastavnica.

izmjene X10

Ovi nedostaci uglavnom su ispravljeni u sljedećoj generaciji kućne automatizacije sustava, tzv bus arhitekturu (signalizacija pojavljuje na namjenski / popločana autobus na niskom naponu mrežnog napona).

S druge strane, programeri i proizvođači X10 opreme poduzeti korake kako bi poboljšali i izmijeniti postojeću platformu. Rezultat je bio format X10Extended s produženim skup instrukcija. , Nedvojbeno je prednost platforme je izmijenjen regulacioni odašiljača procedure za pristup autocesti, eliminira sukobe i širi funkcije tima Exteded Code 1 s promjenom paketa formatu.

Daljnje izmjene dovele su do stvaranja X10Extended A10 format u kojem znatno prošireni polje (4096 jedinica) i dodali neke usluge funkcije (dostupno samo na uređajima koje proizvodi developer). A10 i X10 protokola su potpuno kompatibilni, tako da je moguće raditi u jednom sustavu obje vrste modula.

Ukratko kratak sažetak, teško je ne složiti da je prvi kućne automatizacije sučelje u prošlosti, gotovo pedeset godina zastario. Pokušaji za modernizaciju nalik krpanje krovova tijekom kišne sezone, radikalno poboljšanje situacije nisu u mogućnosti. Ali proračunske karakteristike platforme i dalje zadržati na tržištu inteligentnih sustava i opreme X10 aktivno se proizvode i prodaju.

Domaće tvrtke predviđaju novi val popularnosti sučelja. Potrošači se nude širok spektar individualne uređaje kao ključ u ruke rješenja za „pametne” kuće na platformu X10.