Lichtregeling protocol X10. Protocol X10: voor- en nadelen. "Smart House"

IT-experts zeggen dat de markt is "slimme" huizen in Rusland zal nooit populair geworden en in de komende tien jaar is het onwaarschijnlijk te gaan dan de luxe woningen in de regio Moskou. In de toekomst zal het mogelijk consumentenmarkt een verwaarloosbaar deel van de bevolking met het hoogste inkomen in de regio, maar voor de massa "smart home" zal een kleurrijk beeld op de pagina's van de tabloids en internet middelen blijven. Is dit waar? Nu al gemiddelde burger huisvesting infrastructuur is een complexe combinatie van verschillende technische systemen. Combineer ze in een enkele wereldwijde netwerk zonder kosten voor standaard X10 helpen.

De mogelijkheid van "smart house"

De meest voorkomende en eenvoudige functie - sturing van de verlichting. Intelligent systeem kunt u op afstand controle over elk lichtpunt. Zonder op te staan, kunt u in- of uitschakelen lichten in elke ruimte of het hele huis in een keer, de helderheid van de nachtverlichting van de gang, landschap verlichting aan te passen. "Smart House", met inbegrip van licht in verschillende plaatsen op een bepaald algoritme, af te schrikken indringers door het simuleren van de aanwezigheid van de eigenaren in het geval van hun vertrek.

Automatische regeling van de temperatuur parameters die drager in een kamer voor het besturen van een radiator of airconditioning en ventilatie. Intelligente huis kan regelen brandbestrijdingsmiddelen en, in geval van nood, stuur dan een bericht aan de eigenaar of de betreffende telefoon structuren spraak- of SMS-bericht.

Hoe het allemaal begon

X10 - een van de eerste open industriestandaarden, ontworpen voor domotica-systemen door Pico Electronics (Schotland Glenrothes) in 1975. Aanvankelijk het bedrijf betrokken bij het ontwerpen en vervaardigen van schakelingen en rekenmachines. De eerste ervaring met de uitbreiding van het gebied van de productie is zeer succesvol geworden in commercieel opzicht. X10 platform bereikte snel populariteit onder ontwikkelaars van smart home-concept en gaf een belangrijke impuls aan de ontwikkeling van deze industrie. Pogingen om een gelijkaardige interface te maken en die door andere bedrijven, maar niet veel succes verkregen.

Voor zijn tijd, de X10 - protocol met goede ruis immuniteit. Bijgedragen aan de populariteit van de relatieve goedkoopte van de apparatuur, de ontwikkelaars zich richten op domotica, onderhoud en technische ondersteuning. In Noord-Amerika de standaard aan deze vraag dag en gedistribueerd. Naar aanleiding van het bedrijf-ontwikkelaar van een breed scala van de X10-compatibele apparaten begonnen met het produceren reus, IBM en Philips.

Deze dagen Pico Electronics bedrijf omgevormd tot X10 INC (USA) handelsmerk PowerHouse.

indeling van de apparatuur

Hardware X10 netwerk is een verzameling apparaten verbonden door een standaard voeding of een radiokanaal. Het basissysteem is altijd inbegrepen:

• Zenders - controllers genereert en zendt opdrachten, regeleenheden (met computerinterface of stand-alone), programmeerbare timers met verschillende tijdsintervallen, afstandsbedieningen (infrarood of radio).
• Ontvangers - actuatoren die op ontvangen opdrachten: de lamp module of cartridge dimmers, dimmer en vrouwelijke blokken, allerlei soorten schijven.

Bij de constructie van een groter netwerk of uitbreiding van een bestaand gebruikte toebehoren:

• Zendontvangers ontvangen van opdrachtsignalen van de afstandsbedieningen voor de verdere bewerking en X10 communicatieprotocol voordat deze naar het netwerk.
• Repeaters en signaalversterkers.
• Filters die het effect van elektromagnetische interferentie eigenschappen worden gereduceerd.
• Grensvlak bruggen, roosters voor 380 (passieve of actieve, gebouwen, een oppervlakte van 300 m ^2).
• Meetinstrumenten, eenvoudige installatie en inbedrijfstelling sensoren (beweging, helderheid, enz. D.).

Materiaal dat is vervaardigd door verschillende bedrijven, hebben vaak een vergelijkbare uitstraling, functionaliteit, en zelfs de markeringen. Apparaten zijn verkrijgbaar in verschillende uitvoeringen afhankelijk van de vereisten voor plaatsing; voor installatie in de lijn, DIN-rail montage in standaard kasten, micromodules voor raspredkorobok flush.
Automatisering van het dagelijks leven kan beginnen met een paar basismodules, en vervolgens geleidelijk verhogen van de omvang en de uitbreiding van de functionaliteit door het toevoegen van nieuwe hardware units.

Voorbeelden van de elementbasis

De basis voor de typische X10 module is een programmeerbare microcontroller. Volgens een bepaald algoritme bestuurt de werking van de elektronische schakelingsinrichting toevoeren aan de ingang van de opgewekte signalen ontvangen vanuit de externe voedingsbron en zet de uitgangspulsen van het teruggaand verzenden naar het netwerk. De microcomputer kan worden gebruikt als regelaars massaproductie (bijvoorbeeld PIC of AVR bedrijven Microchip en Atmel, respectievelijk).

Lichtregeling met het begrip "intelligente" huis wordt veel gebruikt lamp relaismodulen X10. Er zijn twee versies: een conventionele plug-in voor aansluiting staande lampen, bureaulampen (LM12) of vervaardigd als adapter tussen de houder en de verlichtingslamp met een standaard E27, tot 100W (LM15S).

huishoudtoestellen bediend met rozet instrumentmodules. Bijvoorbeeld AM12 module lijkt op een buis, maar ondersteunt de opdrachten die specifiek zijn voor licht (meer hierover hieronder).

software

X10 protocol op een computerprogramma om top-level producten helpen bij de implementatie.

ActiveHome Software - Gratis software voor personal computers op basis van Windows-besturingssystemen van het X10 platform ontwikkeling bedrijf. Het pakket bevat een groot aantal gereedschappen en stuurprogramma's, evenals een mobiele versie.

ActiveHomePro - software computerinterface SM-15 (radiozendontvanger, 433 MHz) met een USB-aansluiting. Hiermee kunt u verlichting en apparaten met de taak benodigde algoritmen, grafieken en timers bedienen vanaf een personal computer of een stand-alone met een draadloze afstandsbediening.

X10 Commander (Melloware Inc) - een open source software onder elk besturingssysteem dat u toelaat om een PC-gebaseerde multi-service management en integratie van X10 protocol te maken op de telefoon en elk mobiel apparaat (iOS / Android).

Russische bedrijf "Laboratory thuis technologies" biedt de consument een handig apparaat op het platform X10 - een full-color touch panel VGA-XTS-36. Self-contained unit heeft een gebruiksvriendelijke grafische interface. X10 protocol beheers- en controlesysteem intelligent verlichtingssysteem blijft comfortabel, met een uitstekende visualisatie, maar elimineert de noodzaak voor een constante computer op het werk op de achtergrond. Zijn meegeleverde drivers en software voor het voorschrijven van het aanpakken van X10-apparaten en de fundamentele parameters van de eerste configuratie, aan een verscheidenheid van scenario's te produceren.

X10. protocoldetails

Fysische gegevens uitwisselingsmedium in de kracht elektrische draden een transmissie / ontvangst fragmenten sinusvormige hoogfrequente oscillatie (120 kHz) met een amplitude van 5 V en 1 ms / 630 ms in elke halve periode van de netspanning in vensters gevormd direct na de nuldoorgang. De driefasige schakelingen soortgelijke vensters gevormd in elke fase, dwz. E. Bij een verschuiving van 60 graden met een verdere toepassing van de interfase bruggen. Als het apparaat in het ontvangstvenster wordt het pakket, waarbij ten minste 48 oscillaties, behandeld als een logische "een" bij rug - als een logische "nul". Gegevensoverdracht bits beslaat twee halve golf voltage. Waarbij de tweede uitzending inverse waarde, waardoor niet alleen storingsongevoeligheid, maar ook dient om de synchronisatiecodeopeenvolging tijdens pakkettransmissie identificeren.

X10 - een standaard protocol waarbij een enkel pakket (per frame) wordt verstuurd met 11 perioden. Het bevat:

• Synchronisatie Code - 2 bits
• modulecode - 4 bits,
• bouwvoorschriften - 5 bits.

Elk pakket zonder interval twee keer achter elkaar wordt overgedragen. Voor het uitzenden van de volgende partij te nemen, een pauze in de 3 perioden van de netspanning (uitzondering - het dimmen van de commando helderheid zendt een continue stroom).

IR beheersconsoles voor netwerken X10 X10-IR protocol met een draaggolffrequentie van 40 kHz. Het radiokanaal (X10 RF Protocol), afhankelijk van de regio, varieert 310-434 MHz.

Adressering en systeem commando's

Het maximale aantal modules in het netwerk X10 - 256. Twee keuzeschakelaars bevinden zich op elke module 16 vaste posities. De eerste schakelaar - code huis (Thuis code) wordt gebruikt om een categorie of een groep van apparaten te selecteren. Heeft letters bepalingen van A naar R. In de tweede vaste stand aangeduid met nummers 1-16 en wijzen op een specifieke module op het netwerk (Unit code). Aldus wordt elke inrichting een uniek nummer, bestaande uit letters en cijfers toegewezen. Bijvoorbeeld; A5, M14 enz. D. De besturingen van het systeem, in tegenstelling tot de uitvoeringseenheden, in de regel, kan aanpassing van aanpak vereisen.

De notie van een bestaand commando platform en bijbehorende acties kunnen worden verkregen uit de tabel.

De belangrijkste voordelen van ...

X10 - protocol is een low-budget klasse domotica, wordt gebruikt om informatie en commando-berichten aanwezige stroomnet overdragen. Het elimineert de noodzaak voor het leggen van nieuwe communicatiemiddelen, wat vooral belangrijk is in huizen met een fijne afwerking of afgewerkt renovaties. Het is mogelijk om het netwerk bedrading te gebruiken, en het gebruik van radio - scala aan apparatuur aangeboden door fabrikanten, maakt het mogelijk om beide opties, of een combinatie daarvan. De kosten van de apparaten, in vergelijking met meer moderne platformen is ook aangenaam blij.

De volgende voordelen - flexibiliteit in het gebruik en het gemak van installatie vereist geen speciale vaardigheden. Het systeem kenmerkt zich door een uitstekende rekbaarheid en schaalbaarheid. Modules zijn aangesloten met de Plug & Macht principes (inclusief de manager). De hele procedure is om een nieuw onderdeel van het unieke adres in te stellen. Verdere automatisering zullen er alles aan doen zichzelf.

Sterk vereenvoudigd de scheidingszone van de verlichtingsinfrastructuur. Volstaat de inrichtingen van een groep van identieke letters (Bouwbesluit) toe, en de toepassing van de overeenkomstige commando uitgezonden wordt in- of uitgeschakeld het licht in deze regio.

Open protocol - een ander pluspunt platform, waardoor voor eenvoudige integratie met elk besturingssysteem, het gebruik van het ontwerp van het netwerk bedrading producten van andere fabrikanten.

... en nadelen

Het belangrijkste voordeel van X10-interface - overdracht van gegevens over de bekabeling - is de belangrijkste bron van zijn problemen.

Lage snelheid. commando overdracht duurt ongeveer een seconde, dus. e. vertragen commando echt voelbaar, zelfs in het beheer van een enkel apparaat. En in het proces van de uitwerking van de hypotheek scenario, kan een vertraging hinderlijk onacceptabel geworden. Aangezien de informatiesnelheid is gekoppeld aan de voedingsspanning frequentie, zijn onmogelijk te verhogen.

Lage immuniteit. De overvloed aan huishoudelijke apparaten in de moderne woning drastisch verhoogt het niveau van de storing in het elektriciteitsnet heeft een negatieve invloed op de signaal / ruisverhouding, die op zijn beurt de kwaliteit van de informatie-uitwisseling tussen de modules X10 beïnvloedt. Vandaar dat de gevolgen - niet-naleving van instructies of valse schakelen. Tijdens de bouw van een groot netwerk probleem als beperkingen van het adresveld, en verbinding met het X10 protocol alleen kunnen 256 apparaten.

Dissynchronization transmissie-apparatuur kan leiden tot het opleggen van een pakket, en de opkomst van conflicten, als gevolg daarvan, zal geen van de teams niet worden uitgevoerd. kunt u de situatie niet dramatisch te corrigeren.

Geen toegang controleprocedures, is er geen bescherming tegen ongeoorloofde handelingen van derden. Ten slotte is het onmogelijk om complexe circuits apparaten en verlichting controle te maken met de implementatie van zelfdiagnose-functie van het systeem en de samenstellende delen.

modificaties X10

Deze nadelen zijn grotendeels gecorrigeerd in de volgende generatie domotica-systemen, de zogenaamde bus architectuur (signalering vindt plaats op een dedicated / verharde bus naar een lage spanning voedingsspanning).

Op zijn beurt, ontwikkelaars en fabrikanten van X10 apparatuur om stappen te verbeteren en wijzigen van het bestaande platform te nemen. Het resultaat was een formaat X10Extended met uitgebreide instructieset. De onmiskenbare voordeel van het platform werd gewijzigd regelgeving zenders procedures voor de toegang tot de snelweg, voorkomt conflicten en het uitbreiden van de functies van het team Exteded Code 1 met een verandering in de packet-formaat.

Verdere modificatie ontstonden X10Extended A10 formaat waarin adresveld (4096 eenheden) aanzienlijk uitgebreid en enkele servicefuncties (alleen op apparaten geproduceerd door ontwikkelaar) toegevoegd. A10 en X10-protocollen zijn volledig compatibel, waardoor het mogelijk is om in één systeem beide typen modules.

Samenvattend een korte samenvatting, is het moeilijk om niet in te stemmen dat de eerste domotica-interface in het verleden, bijna vijftig jaar verouderd. Pogingen om te moderniseren die lijkt op het patchen van daken tijdens het regenseizoen, om radicaal te verbeteren van de situatie niet in staat zijn. Maar budgettaire kenmerken van het platform blijft het op de markt brengen van intelligente systemen en apparatuur X10 actief geproduceerd en verkocht te houden.

Binnenlandse bedrijven voorspellen een nieuwe golf van populariteit interface. Consumenten worden aangeboden een breed scala aan zowel individuele apparaten en turnkey oplossingen voor "slimme" woningen op het platform X10.