Protokol kontrol pencahayaan X10. Protokol X10: keuntungan dan kerugian. "Rumah Pintar"

IT-ahli mengatakan bahwa pasar adalah "pintar" rumah di Rusia tidak akan pernah menjadi populer dan dalam dekade berikutnya tidak mungkin untuk melampaui perumahan mewah di wilayah Moskow. Di masa depan, mungkin pasar konsumen akan menjadi bagian diabaikan dari populasi dengan pendapatan tertinggi di kawasan ini, tapi untuk massa "rumah pintar" akan tetap menjadi gambar berwarna-warni di halaman tabloid dan sumber daya internet. Apakah ini benar? Sudah, infrastruktur perumahan warga rata-rata adalah kombinasi yang agak rumit sistem rekayasa yang berbeda. Menggabungkan mereka ke dalam jaringan global tunggal tanpa biaya untuk membantu standar X10.

Kemungkinan "rumah pintar"

Fungsi paling umum dan sederhana - kontrol pencahayaan. sistem cerdas memungkinkan Anda untuk kontrol jarak jauh setiap lampu. Tanpa bangun, Anda dapat mengaktifkan atau menonaktifkan lampu di setiap ruangan atau seluruh rumah sekaligus, menyesuaikan kecerahan pencahayaan malam koridor, pencahayaan lanskap. "Rumah Pintar", termasuk cahaya di tempat yang berbeda pada algoritma tertentu, mencegah penyusup dengan mensimulasikan kehadiran pemilik dalam hal keberangkatan mereka.

kontrol otomatis dari parameter suhu yang diberikan dukungan di sebuah ruangan dengan mengendalikan radiator atau AC dan ventilasi. Cerdas rumah dapat mengontrol peralatan pemadam kebakaran dan, dalam situasi darurat, mengirimkan pemberitahuan kepada pemilik atau suara struktur telepon yang relevan atau SMS-pesan.

Bagaimana semuanya dimulai

X10 - salah satu standar industri terbuka pertama, yang dirancang untuk sistem otomatisasi rumah oleh Pico Electronics (Skotlandia Glenrothes) pada tahun 1975. Awalnya perusahaan ini terlibat dalam desain dan pembuatan sirkuit dan kalkulator. Pengalaman pertama memperluas bidang produksi telah menjadi sangat sukses dalam hal komersial. Platform X10 cepat mendapatkan popularitas di kalangan pengembang konsep rumah pintar dan memberikan dorongan yang signifikan untuk pengembangan industri ini. Upaya untuk membuat antarmuka yang sama dan dilakukan oleh perusahaan lain, tetapi tidak banyak keberhasilan yang diperoleh.

Untuk waktu, X10 - protokol dengan kebisingan imunitas yang baik. Kontribusi untuk popularitas murahnya relatif peralatan, pengembang fokus pada otomatisasi rumah, pemeliharaan dan dukungan teknis. Di Amerika Utara standar permintaan hari ini dan didistribusikan. Setelah perusahaan-pengembang dari berbagai perangkat X10-compliant mulai memproduksi raksasa, IBM dan Philips.

Hari-hari ini perusahaan Pico Electronics berubah menjadi X10 INC (USA) Lokomotif merek dagang.

klasifikasi peralatan

Hardware jaringan X10 adalah kumpulan perangkat interkoneksi oleh power supply standar atau saluran radio. Sistem dasar selalu disertakan:

• Pemancar - pengendali menghasilkan dan mengirimkan perintah, modul kontrol (dengan antarmuka komputer atau berdiri sendiri), diprogram timer dengan rentang waktu yang berbeda, remote kontrol (inframerah atau radio).
• Penerima - aktuator beroperasi pada perintah yang diterima: modul lampu atau dimmer cartridge, redup dan perempuan blok, semua jenis drive.

Dalam kasus pembangunan jaringan yang lebih besar atau memperluas yang sudah ada sering digunakan aksesori:

• Transceiver, menerima sinyal perintah dari remote untuk transformasi lebih lanjut ke X10 protokol komunikasi sebelum mengirimnya ke grid.
• Repeater dan penguat sinyal.
• Filter yang mengurangi efek alam interferensi elektromagnetik.
• jembatan antarmuka, grid untuk 380 (pasif atau aktif, untuk bangunan, luas lebih dari 300 m ^2).
• Alat ukur, menyederhanakan instalasi dan commissioning, sensor (gerak, pencahayaan, dan sebagainya. D.).

Peralatan yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda, sering memiliki penampilan yang sama, fungsi, dan bahkan tanda. Perangkat yang tersedia dalam versi yang berbeda tergantung pada kebutuhan untuk penempatan; untuk instalasi di baris, DIN-rail mounting di lemari standar, micromodules untuk raspredkorobok flush.
Otomatisasi kehidupan sehari-hari bisa mulai dengan modul dasar, dan kemudian secara bertahap meningkatkan skala dan memperluas fungsi dengan menambahkan unit perangkat keras baru.

Contoh dasar elemen

Dasar untuk modul X10 khas adalah mikrokontroler diprogram. Menurut algoritma tertentu itu mengontrol operasi dari perangkat sirkuit elektronik memasok pada input sinyal yang dihasilkan diterima dari catu daya eksternal dan mengubah pulsa output untuk transmisi terbalik ke jaringan. mikro yang dapat digunakan sebagai pengendali produksi massal (misalnya, PIC atau AVR perusahaan Microchip dan Atmel, masing-masing).

Pencahayaan kontrol dalam konsep "cerdas" rumah banyak digunakan modul lampu estafet X10. Ada dua versi: konvensional plug-in socket untuk menghubungkan lampu lantai, lampu meja (LM12) atau dibuat sebagai adaptor antara pemegang dan lampu penerangan dengan basis E27 standar, hingga 100 watt (LM15S).

peralatan listrik rumah tangga dioperasikan menggunakan modul instrumen roset. Misalnya, AM12 modul menyerupai tabung, tetapi tidak mendukung perintah yang spesifik untuk cahaya (lebih di bawah ini).

perangkat lunak

protokol X10 untuk melaksanakan program komputer untuk membantu produk top-level.

ActiveHome Software - software gratis untuk komputer pribadi berdasarkan sistem operasi WINDOWS dari X10 platform pengembangan perusahaan. Paket termasuk sejumlah besar alat dan driver perangkat, serta versi mobile.

ActiveHomePro - perangkat lunak untuk antarmuka komputer SM-15 (transceiver radio, 433 MHz) dengan koneksi USB. Hal ini memungkinkan Anda untuk mengontrol lampu dan peralatan dengan tugas yang diperlukan algoritma, grafik dan timer dari komputer pribadi atau berdiri sendiri dengan remote nirkabel.

X10 Komandan (Melloware Inc) - sebuah perangkat lunak open source di bawah sistem operasi apapun yang memungkinkan Anda untuk membuat manajemen multi-layanan berbasis PC dan integrasi protokol X10 di telepon dan perangkat mobile (iOS / Android).

Perusahaan Rusia "Laboratorium teknologi rumah" menawarkan konsumen perangkat yang nyaman pada platform X10 - penuh warna sentuh panel VGA-XTS-36. unit mandiri memiliki antarmuka grafis yang user-friendly. X10 manajemen protokol dan kontrol sistem pencahayaan cerdas tetap nyaman, dengan visualisasi yang sangat baik, tapi menghilangkan kebutuhan untuk komputer kerja yang konstan di latar belakang. Apakah disediakan driver dan software untuk resep mengatasi perangkat X10 dan parameter dasar dari konfigurasi awal, untuk menghasilkan berbagai skenario.

X10. rincian protokol

media pertukaran data fisik di kabel listrik daya transmisi / penerimaan fragmen sinusoidal frekuensi tinggi osilasi (120 kHz) dengan amplitudo 5V dan 1 ms / 630 ms di setiap setengah siklus dari tegangan listrik, di jendela terbentuk segera setelah zero crossing. Sirkuit tiga fase jendela yang sama dibentuk di setiap fase, yaitu. E. Dengan pergeseran dari 60 derajat dengan aplikasi lebih lanjut dari jembatan interfase. Jika perangkat ini di jendela menerima mendapat bingkisan, di mana setidaknya 48 osilasi, memperlakukan sebagai logika "satu" dalam kasus kembali - sebagai "nol" logis. Mentransfer bit data menempati dua tegangan setengah gelombang. Dimana kedua nilai siaran terbalik, yang tidak hanya meningkatkan kekebalan kebisingan, tetapi juga berfungsi untuk mengidentifikasi kode sinkronisasi sementara transmisi paket.

X10 - standar protokol di mana satu paket (frame demi frame) ditransmisikan selama 11 periode. Ini berisi:

• Sinkronisasi Kode - 2 bit
• kode modul - 4 bit,
• kode bangunan - 5 bit.

Setiap paket, tanpa jeda apapun, dua kali berturut-turut ditularkan. Sebelum penyiaran batch berikutnya mengambil, jeda dalam 3 periode tegangan listrik (pengecualian - peredupan perintah kecerahan mentransmisikan aliran berkelanjutan).

konsol manajemen IR untuk beroperasi pada jaringan X10 protokol X10-IR pada frekuensi pembawa 40 KHz. Saluran radio (X10-RF Protocol), tergantung pada daerah, berkisar 310-434 MHz.

Mengatasi dan perintah sistem

Jumlah maksimum modul dalam jaringan X10 - 256. Dua switch pemilih berada pada setiap modul 16 posisi tetap. Saklar pertama - kode rumah (kode Depan) digunakan untuk memilih kategori atau kelompok perangkat. Telah ketentuan huruf dari A ke R. Dalam posisi tetap kedua ditandai dengan angka dari 1 sampai 16 dan titik untuk modul tertentu pada jaringan (kode Unit). Dengan demikian, masing-masing perangkat diberikan sebuah nomor unik yang terdiri dari huruf dan angka. Misalnya; A5, M14 dan sebagainya. D. pengendali sistem, yang bertentangan dengan unit eksekusi, sebagai suatu peraturan, tidak memerlukan penyesuaian menangani.

Gagasan tentang tindakan yang ada platform yang perintah dan sesuai dapat diperoleh dari meja.

Keuntungan utama dari ...

X10 - protokol adalah otomatisasi kelas rumah anggaran rendah, digunakan untuk mentransfer pesan informasi dan perintah listrik yang ada. Ini menghilangkan kebutuhan untuk meletakkan komunikasi baru, yang terutama penting di rumah-rumah dengan selesai halus atau renovasi selesai. Hal ini dimungkinkan untuk menggunakan kabel jaringan, dan menggunakan radio - berbagai peralatan yang ditawarkan oleh produsen, memungkinkan untuk kedua pilihan, atau kombinasi keduanya. Biaya perangkat, dibandingkan dengan platform yang lebih modern juga senang senang.

Keuntungan sebagai berikut - fleksibilitas penggunaan dan kemudahan instalasi tidak memerlukan keahlian khusus. Sistem ini ditandai dengan diperpanjang sangat baik dan skalabilitas. Modul yang terhubung menggunakan prinsip-prinsip Plug & Power (termasuk manajer). Seluruh setup untuk mengatur komponen baru dari alamat yang unik. otomatisasi lebih lanjut akan melakukan segalanya sendiri.

Sangat disederhanakan zona pemisahan infrastruktur pencahayaan. Itu sudah cukup untuk menetapkan perangkat dari salah satu kelompok huruf yang identik (kode bangunan), dan ketika menerapkan perintah siaran yang sesuai akan diaktifkan atau dimatikan lampu di wilayah ini.

Terbuka protokol - ditambah platform lain, memungkinkan untuk integrasi yang mudah dengan sistem kontrol, penggunaan desain produk kabel jaringan dari produsen lain.

... dan kerugian

Keuntungan utama dari antarmuka X10 - transfer data melalui kabel listrik - adalah sumber utama dari masalah-masalahnya.

kecepatan rendah. perintah transfer membutuhkan waktu sekitar satu detik, sehingga. e. delay perintah benar-benar teraba bahkan dalam pengelolaan satu perangkat. Dan dalam proses bekerja di luar skenario digadaikan, penundaan bisa menjadi mengganggu tidak dapat diterima. Karena tingkat informasi terkait dengan frekuensi tegangan suplai, untuk menaikkan yang tidak mungkin.

kekebalan rendah. Kelimpahan peralatan rumah di rumah modern secara dramatis meningkatkan tingkat gangguan pada jaringan listrik memiliki dampak negatif pada rasio sinyal / noise, yang pada gilirannya mempengaruhi kualitas pertukaran informasi antara modul X10. Oleh karena itu, konsekuensi - kegagalan untuk mematuhi instruksi atau beralih palsu. Selama pembangunan masalah jaringan besar mungkin keterbatasan field alamat, untuk menghubungkan ke protokol X10 hanya akan dapat 256 perangkat.

peralatan transmisi Dissynchronization dapat menyebabkan pengenaan paket, dan munculnya konflik, sebagai hasilnya, tidak ada tim tidak akan dilakukan. Anda tidak dapat memperbaiki situasi dramatis.

Tidak menyediakan prosedur kontrol akses, tidak ada perlindungan terhadap tindakan yang tidak sah dari pihak ketiga. Akhirnya, tidak mungkin untuk membuat peralatan sirkuit yang kompleks dan kontrol pencahayaan dengan pelaksanaan fungsi self-diagnostik sistem dan unit penyusunnya.

modifikasi X10

kelemahan ini sebagian besar dikoreksi dalam sistem otomatisasi rumah generasi berikutnya, yang disebut-arsitektur bus (signaling terjadi pada bus khusus / beraspal ke tegangan suplai tegangan rendah).

Pada gilirannya, pengembang dan produsen peralatan X10 untuk mengambil langkah-langkah untuk meningkatkan dan memodifikasi platform yang ada. Hasilnya adalah format X10Extended dengan diperpanjang set instruksi. Keuntungan yang tidak diragukan lagi platform dimodifikasi prosedur pemancar regulasi untuk akses ke jalan raya, menghilangkan konflik dan memperluas fungsi dari tim Exteded Kode 1 dengan perubahan dalam format paket.

modifikasi lebih lanjut menyebabkan penciptaan X10Extended A10 format yang secara substansial menambah field alamat (4096 unit) dan menambahkan beberapa fungsi layanan (hanya tersedia pada perangkat yang diproduksi oleh pengembang). A10 dan X10 protokol yang benar kompatibel, sehingga memungkinkan untuk beroperasi dalam satu sistem kedua jenis modul.

Menyimpulkan ringkasan singkat, sulit untuk tidak setuju bahwa antarmuka otomatisasi rumah pertama di masa lalu, hampir lima puluh tahun usang. Upaya untuk memodernisasi menyerupai menambal atap saat musim hujan, untuk secara radikal memperbaiki situasi tidak mampu. Tapi karakteristik anggaran dari platform terus tetap di pasar sistem cerdas dan peralatan X10 aktif diproduksi dan dijual.

perusahaan domestik memprediksi gelombang baru popularitas antarmuka. Konsumen ditawarkan berbagai macam kedua perangkat individu serta solusi turnkey untuk "pintar" rumah pada platform X10.