248 Shares 7478 views

Protokół sterowania oświetleniem X10. Protokół X10: zalety i wady. „Inteligentny dom”

IT-eksperci twierdzą, że rynek jest „inteligentne” domy w Rosji nigdy nie staną się popularne, a w następnej dekadzie jest mało prawdopodobne, aby przejść poza obudowę luksusowych w rejonie Moskwy. W przyszłości możliwe rynek konsumencki będzie znikoma część populacji o najwyższych dochodach w regionie, ale dla mas „inteligentnego domu” pozostanie kolorowy obraz na łamach tabloidów i zasobów internetowych. Czy to prawda? Już przeciętny obywatel infrastruktura obudowa jest dość skomplikowane połączenie różnych systemów inżynierskich. Połączyć je w jedną globalną sieć bez kosztów do pomocy standardowego X10.

Możliwość „inteligentnego domu”

Funkcja najbardziej powszechne i proste – sterowanie oświetleniem. Inteligentny system pozwala na zdalne sterowanie każdą lampę. Bez wstawania, można włączyć lub wyłączyć światła w każdym pokoju lub całego domu na raz, ustawić jasność nocnego oświetlenia korytarza, oświetlenie krajobrazu. „Inteligentny dom”, w tym światła w różnych miejscach danego algorytmu, odstraszyć intruzów symulując obecność właścicieli w przypadku ich wyjazdu.

Automatyczne sterowanie parametrami temperatury zapewnić wsparcie w pomieszczeniu poprzez sterowanie chłodnicy i klimatyzacji i wentylacji. Inteligentny dom może kontrolować sprzętu gaśniczego oraz, w sytuacjach awaryjnych, wysłać zawiadomienie do właściciela lub odpowiednich struktur telefonów głosem lub wiadomości SMS.

Jak to wszystko się zaczęło

X10 – jeden z pierwszych otwartych standardów branżowych, przeznaczonych do systemów automatyki domowej przez Pico Electronics (Szkocja Glenrothes) w 1975 roku. Początkowo firma zajmowała się w projektowaniu i produkcji układów i kalkulatorów. Pierwsze doświadczenie poszerzenia sfery produkcji stał się bardzo skuteczne w warunkach komercyjnych. platforma X10 szybko zyskał popularność wśród twórców koncepcji inteligentnego domu i dał istotny impuls do rozwoju tej branży. Próbuje stworzyć podobny interfejs i podejmowane przez inne firmy, ale nie wiele sukcesów uzyskane.

Jak na swoje czasy, X10 – protokół z dobrej odporności na zakłócenia. Przyczyniły się do popularności względną taniość sprzętu, deweloperzy koncentrują się na automatyki domowej, konserwacji i wsparcia technicznego. W Ameryce Północnej średnia na to zapotrzebowanie dzień i rozprowadzane. Po spółki-developer szerokiej gamy urządzeń zgodnych X10 rozpoczęła produkcję gigant, IBM i Philips.

Te dni Pico Electronics spółka przekształcona X10 INC (USA) potęgą handlową.

Klasyfikacja sprzęt

Sprzętu sieciowego X10 to zbiór urządzeń połączonych ze sobą za pomocą standardowego zasilacza lub kanale radiowym. Podstawowy system jest zawsze włączone:

  • Nadajniki – regulatory generuje i wysyła polecenia, moduły sterujące (z interfejsem komputerowym lub autonomiczne), programowalnych liczników z różnych przedziałów czasowych pilotów (podczerwień lub radiowego).
  • Odbiorniki – napędy działające na otrzymanych rozkazów: Moduł lampy lub ściemniacze nabojów, ściemniacz i żeńskie bloki, wszystkie rodzaje napędów.

W przypadku budowy większej sieci lub rozszerzyć istniejącą często używane akcesorium:

  • Nadajniki-odbiorniki, odbieranie sygnałów poleceń z pilotów do dalszego przekształcenia X10 protokołu komunikacyjnego przed wysłaniem go do sieci.
  • Repeatery i wzmacniacze sygnału.
  • Filtry, które zmniejszają wpływ interferencji elektromagnetycznej natury.
  • Międzyfazowe mostki, kratki z 380 (pasywny lub aktywny, w budynkach o powierzchni ponad 300 m2).
  • Urządzenia pomiarowe, co upraszcza montaż i uruchamiania czujników (ruch, luminacji itd. D.).

Urządzenia produkowane przez różne firmy, często mają podobny wygląd, funkcjonalność, a nawet znaki. Urządzenia są dostępne w różnych wersjach, w zależności od wymagań dotyczących rozmieszczenia; do montażu w linii, montaż na szynie DIN w standardowych szafach, Mikromoduły dla raspredkorobok spłukiwania.
Automatyzacja codziennego życia mogą zacząć od kilku podstawowych modułów, a następnie stopniowo zwiększać skalę i rozszerzenie funkcjonalności poprzez dodanie nowych jednostek sprzętowych.

Przykłady elementu podstawowego

Podstawą dla typowego modułu X10 jest programowalny mikrokontroler. Zgodnie z konkretnym algorytmem kontroluje działanie elektronicznego urządzenia obwodu zasilającego na wejściu wygenerowanych sygnałów odbieranych z zewnętrznego źródła zasilania i przetwarza impulsy wyjściowe do zwrotnego przesłania do sieci. Mikrokomputer może być stosowane jako regulatory masy produkcyjnych (np PIC lub AVR firmy Microchip i Atmel, odpowiednio).

Sterowanie oświetleniem w koncepcji „inteligentnego domu” jest powszechnie stosowane moduły przekaźnikowe lampa X10. Istnieją dwa warianty: konwencjonalne gniazdo wtykowe do podłączenia lampy podłogowe, biurkowe (LM12) lub wykonane jako urządzenie pośredniczące między uchwytem i lampy oświetlenia ze standardową zasadą E27 do 100 watów (LM15S).

domowych urządzeń elektrycznych obsługiwany za pomocą rozety modułów instrumentów. Na przykład, moduł AM12 przypomina rurki, ale nie obsługuje rozkazy, które są specyficzne dla światła (więcej na ten temat poniżej).

oprogramowanie

Protokół X10 w celu wdrożenia programu komputerowego, aby pomóc produktów na najwyższym poziomie.

ActiveHome Software – Wolne oprogramowanie dla komputerów osobistych opartych na systemach operacyjnych Windows z firmy deweloperskiej platformie X10. Pakiet zawiera ogromną liczbę narzędzi i sterowników, a także w wersji mobilnej.

ActiveHomePro – oprogramowanie dla interfejsu komputerowego SM-15 (transceiver radiowy, 433 MHz) z połączeniem USB. To pozwala na sterowanie oświetleniem i urządzeniami zadanie wymagane algorytmy, wykresów i timerów z komputera osobistego lub stand-alone z pilotem bezprzewodowym.

X10 dowódca (Melloware Inc) – oprogramowanie open source pod dowolnym systemem operacyjnym, który pozwala na stworzenie wielu usług zarządzania oparty na komputerze PC i integrację protokołu X10 na telefon i dowolnego urządzenia mobilnego (iOS / Android).

Rosyjska firma „technologie domowe laboratorium” oferuje konsumentom wygodne urządzenie na platformie X10 – pełny kolorowy panel dotykowy VGA-XTS-36. Jednostka samowystarczalny posiada graficzny interfejs przyjazny dla użytkownika. X10 Management Protocol i inteligentny system sterowania oświetleniem pozostaje komfortowe, z doskonałą wizualizację, ale eliminuje potrzebę ciągłej pracy komputera w tle. Dostarczane są sterowniki i oprogramowanie do przepisywania adresowania urządzeń X10 i podstawowe parametry konfiguracji początkowej, aby produkować różne scenariusze.

X10. Protokół szczegóły

Fizyczny środek wymiany danych w elektrowni przewodów elektrycznych jest nadawanie / fragmenty recepcji sinusoidalne drgania o wysokiej częstotliwości (120 kHz) o amplitudzie 5V i 1 ms / 630 ms, w każdym półokresie napięcia zasilania, w otwory uformowane bezpośrednio po przejściu przez zero. Obwodach trójfazowych podobne otwory uformowane w każdym etapie, np. E. z przesunięciem 60 ° z dalszego stosowania międzyfazowych mostów. Jeśli urządzenie jest w okna odbioru dostaje paczkę, w której co najmniej 48 oscylacje, traktuje ją jako logiczną „jeden” w przypadku tyłu – jako logiczne „zero”. Przenoszenie bit danych mieści dwa napięcia półfali. Przy czym druga wartość transmisji odwrotny, który nie tylko poprawia odporność na zakłócenia, ale również służy do identyfikacji kodu synchronizacji, gdy transmisja pakietów.

X10 – standardowy protokół, w której jeden pakiet (ramka za ramką) jest transmitowany przez 11 okresach. Zawiera ona:

  • Kod synchronizacji – 2 bity
  • Kod modułu – 4 bity
  • kod budynku – 5 bitów.

Każdy pakiet, bez odstępu, dwa razy z rzędu jest transmitowany. Przed nadawania następnego wsadu się, przerwa w 3 okresach napięcia sieciowego (wyjątkiem – ściemniania polecenia jasności transmituje ciągły strumień).

konsole zarządzania IR do pracy w sieciach protokołu X10 X10-IR przy częstotliwości nośnej 40 kHz. Kanał radiowy (Protokół X10-RF), w zależności od regionu, w zakresie od 310 do 434 MHz.

Polecenia systemu adresowania i

Maksymalna ilość modułów w sieci X10 – 256. Dwa przełączniki znajdują się na każdym module 16 stałych pozycjach. Pierwszy przełącznik – home kod (kod Home) służy do wyboru kategorii lub grupy urządzeń. W których znajdują literowanie od A do R. W drugim położeniu stałym oznaczono numerami od 1 do 16 i punktem w określonym module w sieci (kod urządzenia). Tak więc, każde urządzenie jest przypisany unikalny numer składający się z liter i liczb. Na przykład; A5, M14 itd. D. kontrolery systemu, w przeciwieństwie do jednostek wykonawczych, co do zasady, nie wymagają korekty adresowania.

Pojęcie istniejącej platformy polecenia i odpowiednich działań można uzyskać od stołu.

Komenda protokół X10
Command (inż.) Command (Rus). typ efekt
Wszystkie jednostki off Wyłączyć wszystkie odbiorniki grupa Wyłącza wszystkie urządzenia z określonego kodu w domu, wspieranie zespołu.
Wszystkie Ligths on / off Włączyć / wyłączyć wszystkie światła grupa Tłumaczenia w stan on / off wszystkich modułów oświetleniowych z określonym kodem domowym.
ON / OFF Włącz / Wyłącz adres Tłumaczenia na język stanu ON / OFF danego modułu.
Dim / brigth Aby zwiększyć / zmniejszyć jasność adres ściemnianie kontrolę. Liczba pakietów, aby dostosować zakres jasności oświetlenia na różnych urządzeniach inaczej.
Pre-Set Dim 1/2 Określanie pewien poziom jasności. adres To pozwala wybrać dowolny z 32 poziomów regulacji jasności.
żądanie statusu zapytanie o status adres Zapytanie o stan modułu przełączającego.
Stan ON / OFF Odpowiedzi na wniosek Odpowiedź na status modułu.
Zdrowaś Zapytanie / Acknowlege Żądanie / odpowiedź wysyłania grupa Zespół Technologia określić nasycenie przestrzeni adresowej innych systemów budowlanych.

Główne zalety …

X10 – Protokół jest automatyzacja domu klasa niskobudżetowych, jest używany do przesyłania komunikatów informacyjnych i poleceń istniejących sieci zasilającej. To eliminuje konieczność układania nowych połączeń, co jest szczególnie ważne w domach z drobnego wykończenia lub gotowych prac remontowych. Jest możliwość korzystania z połączeń sieci i używać Radio – zakres urządzeń oferowanych przez producentów, pozwala na obu opcji, lub ich kombinacja. Koszt urządzeń, w porównaniu do bardziej nowoczesnych platform jest również mile zadowolony.

Następujące zalety – elastyczność użytkowania i łatwość instalacji wymaga żadnych specjalnych umiejętności. Układ charakteryzuje się doskonałą rozciągliwość i skalowalności. Moduły są połączone za pomocą zasad Plug & energetyczne (w tym kierownika). Cała konfiguracja jest, aby wyznaczyć nowy składnik unikalny adres. Dalsza automatyzacja zrobi wszystko sama.

Znacznie uproszczone strefę rozdzielania infrastruktury oświetleniowej. Wystarczy przypisać urządzenia jednej grupy identycznych liter (kod budynku), a przy stosowaniu odpowiedniej komendy radiowe zostaną włączone lub wyłączone światła w tym regionie.

Otwarty protokół – kolejna platforma Plus, pozwalając na łatwą integrację z dowolnym systemem sterowania, zastosowanie przy projektowaniu sieci okablowania produktów innych producentów.

… i wady

Główną zaletą interfejsu X10 – transfer danych przez sieć energetyczną – jest głównym źródłem jego problemów.

Niska prędkość. przekazywanie poleceń trwa około sekundy, tzw. e. polecenie naprawdę namacalny opóźnić nawet w zarządzaniu jednym urządzeniu. Oraz w procesie wypracowywania hipoteką scenariusz, opóźnienie może stać się irytująco niedopuszczalne. Ponieważ szybkość informacja jest przywiązany do częstotliwości napięcia zasilającego, aby podnieść jej nie możliwe.

Niska odporność. Obfitość sprzętu gospodarstwa domowego w nowoczesnym domu dramatycznie zwiększa poziom zakłóceń w sieci energetycznej ma negatywny wpływ na stosunek sygnał / szum, co z kolei wpływa na jakość wymiany informacji między modułami X10. Stąd konsekwencje – nieprzestrzeganie instrukcji lub fałszywego przełączania. Podczas budowy dużego problemu w sieci mogą być ograniczenia pola adresu, aby połączyć się z protokołem X10 tylko być w stanie 256 urządzenia.

Dissynchronization urządzenia przesyłowego może doprowadzić do nałożenia na opakowaniu, oraz pojawienie się konfliktów, w rezultacie żadna z drużyn nie zostanie wykonane. nie można poprawić sytuacji dramatycznie.

Nie przewiduje procedury kontroli dostępu, nie ma ochrony przed nieuprawnionymi działaniami osób trzecich. Wreszcie, nie jest możliwe, aby tworzyć skomplikowane obwody urządzenia i sterowanie oświetleniem z realizacją funkcji autodiagnostyki systemu i jego jednostek składowych.

modyfikacje X10

Wady te są w dużej mierze rozwiązany w systemach automatyki domowej nowej generacji, tak zwana architektura autobus (sygnalizacja występuje na dedykowanym / betonowa autobusem do niskiego napięcia zasilającego napięcia).

Z kolei deweloperzy i producenci sprzętu X10 do podjęcia kroków w celu poprawy i zmodyfikować istniejącą platformę. Wynik był format X10Extended z rozszerzonego zestawu instrukcji. Niewątpliwą zaletą platformy został zmodyfikowany nadajników regulacji procedur dostępu do autostrady, eliminuje konflikty i rozszerza funkcje zespołu Code Exteded 1 ze zmianą formatu pakietów.

Dalsza modyfikacja prowadzi do powstania X10Extended formatu A10, w którym znacznie rozszerzyć pole adresu (4096 jednostek) i dodano kilka funkcji usługowych (dostępne na urządzeniach wytworzonych przez programistów). protokoły A10 i X10 są całkowicie kompatybilne, dzięki czemu można pracować w jednym systemie oba rodzaje modułów.

Reasumując krótkie podsumowanie, trudno nie zgodzić się, że pierwszy interfejs automatyki domowej w przeszłości, prawie pięćdziesiąt lat nieaktualne. Próby modernizacji przypominający łatanie dachów podczas pory deszczowej, aby radykalnie poprawić sytuację nie są w stanie. Ale budżetowe platformy nadal trzymać go na rynek inteligentnych systemów i urządzeń X10 aktywnie produkowanych i sprzedawanych.

Firmy krajowe przewidują nową falę interfejsu popularność. Konsumenci są oferowane szeroką gamę zarówno pojedynczych urządzeń, jak również gotowe rozwiązania dla „inteligentnych” domów na platformie X10.