IT-eksperter siger, at markedet for "intelligente" huse i Rusland aldrig vil blive massivt, og i det næste årti er det usandsynligt, at det vil gå ud over eliteboliger i Moskva-regionen. I fremtiden vil en lille del af befolkningen med høje indkomster i regionerne blive en mulig forbruger af markedet, men for de brede masser vil "intelligente hjem" forblive et farverigt billede på tabloidernes og internetressourcernes sider. Er det sådan? Allerede nu er infrastrukturen i en almindelig indbyggers bolig en ret kompleks kombination af forskellige tekniske systemer. X10-standarden hjælper med at kombinere dem til ét netværk uden globale omkostninger.
Smarthome-funktioner
Den mest almindelige og enkle funktion er lysstyring. Det intelligente system giver dig mulighed for at fjernstyre hver enkelt lysarmatur. Uden at stå op kan du tænde eller slukke for belysningen i ethvert rum eller i hele huset på én gang, justere lysstyrken af natbelysningen af korridoren, landskabslamper. "Smart hjem", herunder lyset i forskelligesteder i henhold til en bestemt algoritme, vil skræmme ubudne gæster væk og simulere tilstedeværelsen af ejerne i tilfælde af deres afgang.
Automatisk styring vil opretholde de indstillede temperaturparametre i rummet, styre varmeapparater eller aircondition- og ventilationssystemer. Det smarte hjem kan styre brand- og sikkerhedsudstyr og i nødstilfælde sende en meddelelse til ejerens telefon eller relevante strukturer via tale eller SMS.
Hvordan det hele begyndte
X10 er en af de første åbne industristandarder udviklet til hjemmeautomatiseringssystemer af Pico Electronics (Glenrothes, Skotland) i 1975. Oprindeligt var virksomheden engageret i design og produktion af mikrokredsløb og regnemaskiner. Den første erfaring med at udvide produktionsomfanget var meget vellykket kommercielt. X10-platformen vandt hurtigt popularitet blandt udviklere af smarte hjem og gav et håndgribeligt løft til udviklingen af denne industri. Forsøg på at skabe en lignende grænseflade blev gjort af andre virksomheder, men var ikke særlig succesfulde.
For sin tid er X10 en protokol med god støjimmunitet. Populariteten blev fremmet af komparativ billighed af udstyret, orientering af udviklere til husstandsautomatisering, vedligeholdelse og teknisk support. På det nordamerikanske kontinent er standarden stadig efterspurgt og udbredt. Efter udvikleren begyndte en bred vifte af X10-kompatible enheder at blive produceret af de gigantiske virksomheder IBM ogPhilips.
I dag er Pico Electronics blevet til X10 INC (USA) med PowerHouse-varemærket.
Udstyrsklassifikation
X10 netværkshardware er en samling af enheder, der er forbundet via et standard elektrisk netværk eller radiokanal. Grundsystemet skal omfatte:
- Sendere - controllere, der genererer og sender kommandoer, kontrolmoduler (med en computergrænseflade eller stand-alone), programmerbare timere med forskellige tidsintervaller, fjernbetjeninger (infrarød eller radio).
- Modtagere - aktuatorer, der udfører modtagne kommandoer: lampemoduler og patrondæmpere, lysdæmpere og stikdåser, alle slags drev
I tilfælde af at bygge et større netværk eller udvide et eksisterende, bruges der ofte hjælpeudstyr:
- Transceivere, der modtager kommandosignaler fra fjernbetjeninger med yderligere konvertering til X10 kommunikationsprotokollen, før de sendes til elnettet.
- Repeatere og signalforstærkere.
- Filtre, der reducerer virkningerne af elektromagnetisk interferens.
- Interfasebroer, til 380 V-strømnetværk (passive eller aktive, til bygninger over 300 m22).
- Måleudstyr, der forenkler installation og idriftsættelse, sensorer (bevægelse, lys osv.).
Udstyr fremstillet af forskellige virksomheder har ofte lignende udseende, funktionalitet og jævne mærkninger. Enhederhave et andet design afhængigt af kravene til placering; til in-line montering, DIN-skinnemontering i standard el-skabe, mikromoduler til planmonterede samledåser. Du kan starte hjemmeautomatisering med nogle få basismoduler, og derefter gradvist opskalere og udvide funktionaliteten ved at tilføje nye hardwareenheder.
Eksempler på elementet base
Et typisk X10-modul er baseret på en programmerbar mikrocontroller. Ifølge en bestemt algoritme styrer den funktionen af enhedens elektroniske kredsløb, som føder de genererede signaler modtaget fra den eksterne strømforsyning til dens input og konverterer udgangsimpulserne til omvendt transmission til netværket. Mikrocomputere kan være masseproducerede controllere (såsom PIC'er eller AVR'er fra henholdsvis Microchip og Atmel).
X10 lamperelæmoduler bruges i vid udstrækning til lysstyring i smart home-konceptet. Der er to modifikationer: sat i en almindelig stikkontakt til tilslutning af gulvlamper, bordlamper (LM12) eller lavet i form af en adapter mellem en lyspatron og en standardpære med en E27-sokkel, op til 100 W (LM15S).
Elektriske husholdningsapparater styres ved hjælp af instrumentstikmoduler. AM12-modulet ligner f.eks. et lampemodul, men understøtter ikke lysspecifikke kommandoer (mere om det nedenfor).
Software
Softwareprodukter hjælper med at implementere X10-protokollen på en computerøverste niveau.
ActiveHome Software - gratis software til personlige computere baseret på WINDOWS-operativsystemer fra udvikleren af X10-platformen. Pakken indeholder et stort antal hjælpeprogrammer og enhedsdrivere samt en mobilversion af programmet.
ActiveHomePro - software til computerinterface CM-15 (radiotransceiver, 433 MHz) med tilslutning via USB-port. Giver dig mulighed for at styre belysning og husholdningsapparater med opgaven med de nødvendige algoritmer, tidsplaner og timere fra en personlig computer eller autonomt fra en trådløs fjernbetjening.
X10 Commander (Melloware Inc) er en frit distribueret software til ethvert operativsystem, der giver dig mulighed for at oprette en multifunktionel kontroltjeneste baseret på en pc og integrere X10-protokollen på din telefon og alle mobile enheder (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" tilbyder forbrugerne en praktisk enhed på X10-platformen - et fuldfarvet VGA-berøringspanel XTS-36. Den selvstændige enhed har en brugervenlig grafisk grænseflade. X10-protokolstyring og kontrol af det smarte belysningssystem forbliver behageligt med fremragende visualisering, men eliminerer behovet for, at en computer konstant kører i baggrunden. Sættet leveres med drivere og software til at foreskrive adresseringen af X10-enheder og de grundlæggende parametre for den indledende konfiguration til kompilering af forskellige scenarier.
X10. Protokol i detaljer
Fysisk miljø til udveksling af information i sikkerhedsstyrkerneelektriske ledninger er transmission / modtagelse af fragmenter af sinusformede højfrekvente svingninger (120 kHz) med en amplitude på 5 V og en varighed på 1 ms / 630 μs i hver halvcyklus af netspændingen, i vinduer dannet umiddelbart efter krydsning nulmærket. I trefasede kredsløb dannes lignende vinduer i hver fase, dvs. med en forskydning på 60 grader ved yderligere brug af interfasebroer.
Hvis enheden i modtagevinduet modtager en besked med mindst 48 vibrationer, betragter den den som en logisk "en", ellers - som et logisk "nul". Overførslen af en smule information tager to halve cyklusser af netspændingen. Desuden udsendes den omvendte værdi i den anden, hvilket ikke kun forbedrer støjimmuniteten, men også tjener til at identificere synkroniseringskoden under pakketransmission.
X10 - en protokol, hvor en standard enkelt pakke (ramme, ramme) transmitteres i 11 perioder. Den indeholder:
- synkroniseringskode - 2 bit,
- modulkode - 4 bit,
- byggekode - 5 bit.
Hver pakke, uden interval, sendes to gange i træk. Før udsendelse af næste pakkeoptagelse opretholdes en pause på 3 perioder med netspænding (med undtagelse af kommandoer til dæmpning af lysstyrke, der sendes i en kontinuerlig strøm).
IR-fjernbetjeninger i X10-netværk fungerer ved hjælp af X10-IR-protokollen ved en bærefrekvens på 40 kHz. Radiokanalen (X10-RF-protokol), afhængigt af regionen, har et område fra 310 til 434 MHz.
Adresse- og kommandosystem
Det maksimale antal moduler i et X10-netværk er 256. Hvert modul har to vælgerkontakter med 16 faste positioner.
Den første kontakt - Hjemmekoden bruges til at vælge en kategori eller gruppe af enheder. Den har bogstavbetegnelser for positioner fra A til P. I den anden er faste positioner angivet med tal fra 1 til 16 og angiver et specifikt modul i netværket (Enhedskode). Hver enhed er således tildelt et unikt nummer, der består af et bogstav og tal. For eksempel; A5, M14 osv. Systemcontrollere, i modsætning til executive-moduler, kræver norm alt ikke adressering.
En idé om de eksisterende platformskommandoer og deres tilsvarende handlinger kan fås fra tabellen.
| Team (engelsk) | Team (russisk) | Type | Action |
| Alle enheder fra | Sluk for alle forbrugere | Gruppe | Afbryd alle enheder med den angivne huskode, der understøtter kommandoen. |
| Alle lamper tændt/slukket | Tænd/sluk alle lys | Gruppe | Tænd/sluk alle belysningsmoduler med en given huskode. |
| Til/fra | Aktiver/deaktiver | Adresse | Overfør til tænd/sluk-tilstand for et specifikt modul. |
| Dim/Brigth | Forøg/mindsk lysstyrke | Adresse | Dæmper kontrol. Antal pakker fordæmpningsintervaller for forskellige enheder er forskellige. |
| Pre-Set Dim 1/2 | Indstil et specifikt lysstyrkeniveau. | Adresse | Giver dig mulighed for at vælge et af de 32 lysstyrkeniveauer. |
| Statusanmodning | Anmodningsstatus | Adresse | Anmod om status for omskiftningsmodulet. |
| Status til/fra | Svar på forespørgsel | - | Modulstatussvar. |
| Hil Request/Acknowlege | Anmod om/send svar | Gruppe | Teknologiteam til at bestemme mætningen af adresserummet med andre bygningssystemer. |
Nøglefordele…
X10 er en lavbudget protokol til hjemmeautomatisering, der bruger eksisterende elektriske netværk til at transmittere information og kommandobeskeder. Der er ingen grund til at lægge ny kommunikation, hvilket er særligt vigtigt i huse med en fin finish eller gennemførte reparationer. Du kan enten bruge netværkskabler eller bruge en radiokanal - det udvalg af udstyr, der tilbydes af producenter, giver dig mulighed for at implementere begge muligheder eller en kombination af dem. Prisen på enheder sammenlignet med mere moderne platforme er også behageligt.
Den næste fordel er fleksibiliteten ved brug og nem installation, som ikke kræver særlige færdigheder og evner. Systemet er kendetegnet ved fremragende udvidelsesmuligheder og skalerbarhed. Modulerne forbindes efter principperne for Plug & Power (plug and play). Alleopsætningen er at give den nye komponent en unik adresse. Så vil automatiseringen klare alt af sig selv.
Opdelingen af belysningsinfrastrukturen i zoner er meget forenklet. Det er nok at tildele det samme bogstav (bygningskode) til enhederne i samme gruppe, og når den tilsvarende udsendelseskommando er givet, tændes eller slukkes lyset i denne zone.
Den åbne protokol er endnu et plus ved platformen, som indebærer nem integration med ethvert kontrolsystem, muligheden for at bruge tredjeparts ledningstilbehør, når man designer et netværk.
…og ulemper
Den største fordel ved X10-grænsefladen - transmissionen af et informationssignal gennem strømledninger - er også hovedkilden til dets problemer.
Langsom hastighed. Transmissionen af kommandoen tager omkring et sekund, det vil sige, at forsinkelsen i udførelsen af kommandoen er virkelig mærkbar, selv når en enhed styres. Og i processen med at udarbejde det indlejrede scenarie, kan forsinkelsen blive irriterende uacceptabel. Da informationsoverførselshastigheden er bundet til frekvensen af forsyningsspændingen, er det ikke muligt at øge den.
Lav støjimmunitet. Overfloden af husholdningsapparater i et moderne hjem øger dramatisk niveauet af interferens i strømnetværket, påvirker signal-til-støj-forholdet negativt, hvilket igen påvirker kvaliteten af informationsudveksling mellem X10-moduler. Derfor følgerne - manglende udførelse af kommandoer eller falsk skift. Når man bygger store netværk, kan problemet være begrænsetadressefelt, da kun 256 enheder vil være i stand til at oprette forbindelse til X10-protokollen.
Usynkroniseret på sendeudstyret kan føre til pakkeoverlapning og kollisioner, hvilket resulterer i, at ingen af kommandoerne udføres. Det er umuligt radik alt at forbedre situationen.
Der er ingen adgangskontrolprocedurer, der er ingen beskyttelse mod uautoriserede handlinger fra tredjeparter. Og endelig er det umuligt at skabe komplekse ordninger til styring af husholdningsapparater og belysning med implementeringen af selvdiagnosefunktionen af systemet og dets komponenter.
X10-ændringer
De anførte mangler er for det meste rettet i de næste generationer af hjemmeautomatiseringssystemer med den såkaldte busarkitektur (signaler transmitteres over en specielt dedikeret/lagt bus med lavspændingsforsyningsspænding).
Til gengæld har X10-hardwareudviklere og -producenter taget skridt til at forbedre og ændre den eksisterende platform. Resultatet blev X10Extended-formatet med et udvidet instruktionssæt. Den utvivlsomme fordel ved den modificerede platform var reguleringen af proceduren for at få adgang til sendere til trunk, eliminering af forekomsten af kollisioner og udvidelse af funktionerne i Exteded Code 1-kommandoen med en ændring i pakkeformatet.
Yderligere ændring af X10Extended førte til oprettelsen af A10-formatet, som markant udvidede adressefeltet (op til 4096 moduler) og tilføjede adskillige servicefunktioner (kun tilgængelig på enheder fremstillet af udvikleren). A10- og X10-protokollerne er absolut kompatible, hvilket gør det muligt at betjene begge typer moduler i samme system.
Opsummering er det svært ikke at være enig i, at den første hjemmeautomatiseringsgrænseflade er blevet forældet i de sidste halvtreds år. Forsøg på at modernisere, der minder om at lappe taget i regntiden, er ikke i stand til radik alt at rette op på situationen. Men platformens budgetfunktioner holder den stadig på markedet for smarte systemer, og X10-udstyr produceres og sælges aktivt.
Indenlandske virksomheder forudser en ny bølge af popularitet for grænsefladen. Forbrugerne tilbydes en bred vifte af både stand-alone enheder og færdige smart home-løsninger baseret på X10-platformen.
