IT-szakértők szerint az "intelligens" házak piaca Oroszországban soha nem lesz hatalmas, és a következő évtizedben valószínűleg nem fog túllépni a moszkvai régió elit lakhatásán. A jövőben a régiók magas jövedelmű lakosságának egy kis része válik a piac lehetséges fogyasztójává, de a széles tömegek számára az „okosotthon” színes kép marad a bulvársajtó és az internetes források oldalain. így van? A hétköznapi lakosok lakásának infrastruktúrája már most is a különféle mérnöki rendszerek meglehetősen összetett kombinációja. Az X10 szabvány globális költségek nélkül segít egyetlen hálózatban egyesíteni őket.
Intelligens otthon funkciói
A leggyakoribb és legegyszerűbb funkció a világításvezérlés. Az intelligens rendszer lehetővé teszi az egyes világítótestek távvezérlését. Anélkül, hogy felállna, egyszerre be- vagy kikapcsolhatja a világítást bármely helyiségben vagy az egész házban, beállíthatja a folyosó éjszakai megvilágításának fényerejét, tájlámpákat. "Intelligens otthon", beleértve a fényt a különbözőhelyekre egy bizonyos algoritmus szerint elriasztja a behatolókat, szimulálva a tulajdonosok jelenlétét távozásuk esetén.
Az automatizált vezérlés fenntartja a beállított hőmérsékleti paramétereket a helyiségben, vezérelve a fűtőberendezéseket vagy a klíma- és szellőzőrendszereket. Az okosotthon vezérelheti a tűzvédelmi és biztonsági berendezéseket, és vészhelyzet esetén hangon vagy SMS-ben értesítést küldhet a tulajdonos telefonjára vagy a megfelelő épületekre.
Hogy kezdődött az egész
Az X10 az egyik első nyílt iparági szabvány, amelyet a Pico Electronics (Glenrothes, Skócia) fejlesztett ki otthoni automatizálási rendszerekhez 1975-ben. Kezdetben a cég mikroáramkörök és számológépek tervezésével és gyártásával foglalkozott. A gyártási kör bővítésének első tapasztalata kereskedelmileg nagyon sikeres volt. Az X10 platform gyorsan népszerűvé vált az okosotthon-fejlesztők körében, és kézzelfogható lökést adott ennek az iparágnak a fejlődéséhez. Más cégek is próbálkoztak hasonló felület létrehozásával, de nem jártak túl sikeresen.
A maga idejében az X10 jó zajtűrő protokoll. A népszerűséget a berendezések viszonylag olcsósága, a fejlesztők háztartási automatizálásra, karbantartásra és műszaki támogatásra való orientációja segítette elő. Az észak-amerikai kontinensen a szabvány még mindig keresett és elterjedt. A fejlesztőt követően az X10-kompatibilis eszközök széles skáláját kezdték el gyártani az óriásvállalatok, az IBM ill. Philips.
Ma a Pico Electronics az X10 INC (USA) lett PowerHouse védjeggyel.
Berendezések besorolása
Az X10 hálózati hardver szabványos elektromos hálózaton vagy rádiócsatornán keresztül összekapcsolt eszközök gyűjteménye. Az alaprendszernek tartalmaznia kell:
- Támadók - parancsokat generáló és küldő vezérlők, vezérlőmodulok (számítógépes interfésszel vagy önállóan), programozható időzítők különböző időtartományokkal, távirányítók (infravörös vagy rádió).
- Vevők - beavatkozók, amelyek fogadott parancsokat hajtanak végre: lámpamodulok és patronos dimmerek, fényerő-szabályozó és foglalatblokkok, mindenféle meghajtó.
Nagyobb hálózat kiépítése vagy meglévő bővítése esetén gyakran használnak segédberendezéseket:
- Adó-vevők, amelyek parancsjeleket fogadnak a távirányítóktól az X10 kommunikációs protokollra való további átalakítással, mielőtt az elektromos hálózatra küldenék őket.
- Isjátszók és jelerősítők.
- Szűrők, amelyek csökkentik az elektromágneses interferencia hatását.
- Fázisközi hidak, 380 V-os áramhálózatokhoz (passzív vagy aktív, 300 m2 feletti épületekhez2).
- Mérőeszközök, amelyek egyszerűsítik a telepítést és az üzembe helyezést, érzékelők (mozgás, fény stb.).
A különböző cégek által gyártott berendezések gyakran hasonló megjelenésűek, funkcionalitásúak, sőt jelöléseik is hasonlóak. Eszközökeltérő kialakításúak az elhelyezési követelményektől függően; sorba szereléshez, DIN-sínre szerelhető szabványos elektromos szekrényekben, mikromodulok süllyesztett csatlakozódobozokhoz. Elindíthatja az otthoni automatizálást néhány alapmodullal, majd fokozatosan növelheti és bővítheti a funkcionalitást új hardveregységek hozzáadásával.
Példák az elem alapjára
Egy tipikus X10 modul programozható mikrokontrolleren alapul. Egy bizonyos algoritmus szerint vezérli a készülék elektronikus áramkörének működését, amely a külső tápegységtől kapott generált jeleket a bemenetére táplálja, és a kimeneti impulzusokat a hálózat felé fordított átvitelhez konvertálja. A mikroszámítógépek lehetnek sorozatgyártású vezérlők (például a Microchip és az Atmel PIC-jei vagy AVR-jei).
Az X10 lámparelé modulokat széles körben használják világításvezérlésre az intelligens otthon koncepciójában. Két módosítás létezik: normál aljzatba dugva az állólámpák, asztali lámpák (LM12) csatlakoztatására, vagy adapter formájában készül egy világítópatron és egy szabványos E27-es alapú izzó között, 100 W-ig (LM15S).
A háztartási elektromos készülékek vezérlése műszeraljzat-modulokkal történik. Például az AM12 modul úgy néz ki, mint egy lámpamodul, de nem támogatja a világításra jellemző parancsokat (erről lentebb olvashat bővebben).
Szoftver
A szoftvertermékek segítenek megvalósítani az X10 protokollt a számítógépenlegfelső szint.
ActiveHome Software – ingyenes szoftver személyi számítógépekhez WINDOWS operációs rendszeren az X10 platform fejlesztőjétől. A csomag rengeteg segédprogramot és eszközillesztőt tartalmaz, valamint a program mobil verzióját is.
ActiveHomePro - szoftver a CM-15 számítógépes interfészhez (rádió adó-vevő, 433 MHz) USB porton keresztüli csatlakozással. Lehetővé teszi a világítás és a háztartási készülékek vezérlését a szükséges algoritmusok, ütemezések és időzítők segítségével személyi számítógépről vagy önállóan, vezeték nélküli távirányítóról.
Az X10 Commander (Melloware Inc) egy szabadon terjesztett szoftver bármely operációs rendszerhez, amely lehetővé teszi többfunkciós vezérlőszolgáltatás létrehozását számítógépen, valamint az X10 protokoll integrálását telefonján és bármely mobileszközén (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" egy kényelmes eszközt kínál a fogyasztóknak az X10 platformon - egy színes VGA érintőpanelt XTS-36. Az önálló készülék felhasználóbarát grafikus felülettel rendelkezik. Az X10 protokoll vezérlése és az intelligens világítási rendszer vezérlése továbbra is kényelmes marad, kiváló vizualizációval, de nincs szükség arra, hogy a számítógép folyamatosan a háttérben működjön. A készlethez illesztőprogramok és szoftverek tartoznak, amelyek előírják az X10-es eszközök címzését és a kezdeti konfiguráció alapvető paramétereit, különféle forgatókönyvek összeállításához.
X10. Protokoll részletesen
Fizikai környezet a biztonsági erők információcseréjéhezAz elektromos vezetékek 5 V amplitúdójú és 1 ms / 630 μs időtartamú szinuszos nagyfrekvenciás rezgések (120 kHz) töredékeinek átvitele/vétele a hálózati feszültség minden félciklusában, közvetlenül a keresztezés után kialakuló ablakokban. a nulla jel. A háromfázisú áramkörökben minden fázisban hasonló ablakok jönnek létre, azaz 60 fokos eltolással a fázisközi hidak további használatával.
Ha a fogadó ablakban lévő eszköz legalább 48 rezgést tartalmazó üzenetet kap, azt logikai „egynek”, ellenkező esetben logikai „nullának” tekinti. Egy kis információ átvitele a hálózati feszültség két félciklusát vesz igénybe. Sőt, a másodikban az inverz érték kerül kisugárzásra, ami nemcsak javítja a zajvédelmet, hanem a szinkronizációs kód azonosítására is szolgál a csomagátvitel során.
X10 - olyan protokoll, amelyben egy szabványos egyetlen csomag (keret, keret) továbbítása 11 periódusban történik. A következőket tartalmazza:
- szinkronkód - 2 bit,
- modulkód - 4 bit,
- építési kód – 5 bit.
Minden csomag, minden intervallum nélkül kétszer egymás után kerül továbbításra. A következő csomagfelvétel sugárzása előtt a hálózati feszültség 3 periódusos szünetét tartjuk fenn (kivéve a folyamatos streamben továbbított fényerő-szabályozási parancsokat).
Az X10 hálózatok infravörös távirányítói az X10-IR protokoll használatával működnek 40 kHz vivőfrekvencián. A rádiócsatorna (X10-RF protokoll) régiótól függően 310 és 434 MHz között van.
Címzés és parancsrendszer
A modulok maximális száma egy X10 hálózatban 256. Mindegyik modulnak két választókapcsolója van, 16 fix pozícióval.
Az első kapcsoló – a Home kód egy kategória vagy eszközcsoport kiválasztására szolgál. A pozíciókat A-tól P-ig betűvel jelölik. A másodikban a rögzített pozíciókat 1-től 16-ig terjedő számok jelzik, és egy adott modult jelölnek a hálózatban (egységkód). Így minden eszközhöz egyedi szám tartozik, amely egy betűből és számokból áll. Például; A5, M14 stb. A rendszervezérlők a végrehajtó modulokkal ellentétben általában nem igényelnek címzést.
A meglévő platformparancsokról és a hozzájuk tartozó műveletekről képet kaphat a táblázatból.
| Csapat (angol) | Csapat (orosz) | Típus | Akció |
| Minden egység kikapcsolva | Minden fogyasztó kikapcsolása | Csoport | Válasszon le minden, a parancsot támogató, megadott házkóddal rendelkező eszközt. |
| Minden lámpa be/ki | Minden világítás be-/kikapcsolása | Csoport | Az összes világítási modul be-/kikapcsolása adott házkóddal. |
| Be/ki | Engedélyezés/Letiltás | Cím | Váltás egy adott modul be/ki állapotába. |
| Dim/Brigth | Fényerő növelése/csökkentése | Cím | Dimmer szabályozás. Csomagok száma:a különböző eszközök fényerő-szabályozási tartományai eltérőek. |
| Előre beállított fényerő 1/2 | Állítson be egy adott fényerőszintet. | Cím | Lehetővé teszi a 32 fényerőszint bármelyikének kiválasztását. |
| Állapotkérés | Kérés állapota | Cím | Kérje le a kapcsolómodul állapotát. |
| Állapot be/ki | Válasz a kérdésre | - | Modulállapot-válasz. |
| Üdvözlet kérés/nyugtázás | Válasz kérése/küldése | Csoport | Technológiai csapat a címtér telítettségének meghatározásához más épületrendszerekkel. |
Főbb előnyök…
Az X10 egy alacsony költségvetésű otthonautomatizálási osztály, amely a meglévő elektromos hálózatokat használja információk és parancsüzenetek továbbítására. Nincs szükség új kommunikációra, ami különösen fontos olyan házaknál, ahol finom kivitel vagy befejezett javítások vannak. Használhat hálózati kábelezést vagy rádiócsatornát - a gyártók által kínált berendezések lehetővé teszik mindkét lehetőség vagy azok kombinációjának megvalósítását. Az eszközök költsége a modernebb platformokhoz képest is kellemes.
A következő előny a rugalmas használat és a könnyű telepítés, amely nem igényel különleges készségeket és képességeket. A rendszert kiváló bővíthetőség és skálázhatóság jellemzi. A modulok csatlakoztatása a Plug & Power (plug and play) elve szerint történik. Mindena beállítás az, hogy az új komponensnek egyedi címet adjon. Ekkor az automatika mindent magától csinál.
A világítási infrastruktúra zónákra való felosztása jelentősen leegyszerűsödik. Elegendő ugyanazt a betűt (épületkódot) hozzárendelni az azonos csoportba tartozó eszközökhöz, és a megfelelő broadcast parancs kiadásakor a zóna világítása ki- vagy bekapcsol.
A nyílt protokoll a platform további előnye, amely minden vezérlőrendszerrel való egyszerű integrációt, valamint a harmadik féltől származó kábelezési tartozékok használatának lehetőségét jelenti a hálózat tervezésekor.
…és hátrányai
Az X10 interfész fő előnye - az információs jel továbbítása tápvezetékeken keresztül - egyben a problémák fő forrása is.
Lassú sebesség. A parancs továbbítása körülbelül egy másodpercet vesz igénybe, azaz a parancs végrehajtásának késése már egy eszköz vezérlésekor is igazán észrevehető. A beágyazott forgatókönyv kidolgozása során pedig a késés bosszantóan elfogadhatatlanná válhat. Mivel az információátviteli sebesség a tápfeszültség frekvenciájához van kötve, nem lehet növelni.
Alacsony zajvédelem. A háztartási készülékek bősége egy modern otthonban drámaian megnöveli az elektromos hálózatban fellépő interferencia szintjét, negatívan befolyásolja a jel-zaj arányt, ami viszont befolyásolja az X10 modulok közötti információcsere minőségét. Ezért a következmények - a parancsok végrehajtásának elmulasztása vagy hamis kapcsolás. Nagy hálózatok építésénél a probléma korlátozhatócím mezőben, mivel csak 256 eszköz tud majd csatlakozni az X10 protokollhoz.
A továbbító berendezés szinkronizálása csomagátfedéshez és ütközéshez vezethet, aminek következtében a parancsok egyike sem kerül végrehajtásra. Lehetetlen radikálisan javítani a helyzeten.
Nincsenek beléptető eljárások, nincs védelem harmadik felek jogosulatlan tevékenységei ellen. Végül pedig lehetetlen komplex sémákat létrehozni a háztartási készülékek és a világítás vezérlésére a rendszer és alkatrészei öndiagnosztikai funkciójával.
X10 módosítások
A felsorolt hiányosságokat többnyire az úgynevezett buszarchitektúra otthonautomatizálási rendszereinek következő generációiban korrigálják (a jelek továbbítása speciálisan dedikált/elhelyezett buszon keresztül történik kisfeszültségű tápfeszültséggel).
Az X10 hardverfejlesztői és -gyártói viszont lépéseket tettek a meglévő platform javítására és módosítására. Az eredmény az X10Extended formátum, kiterjesztett utasításkészlettel. A módosított platform kétségtelen előnye az adók törzshöz való hozzáférési eljárásának szabályozása, az ütközések kiküszöbölése és az Exteded Code 1 parancs funkcióinak kiterjesztése a csomagformátum megváltoztatásával.
Az X10Extended további módosítása az A10 formátum létrehozásához vezetett, amely jelentősen kibővítette a címmezőt (akár 4096 modulig), és több szolgáltatási funkciót is hozzáadott (csak a fejlesztő által gyártott eszközökön érhető el). Az A10 és X10 protokollok teljesen kompatibilisek, ami lehetővé teszi mindkét típusú modul működtetését ugyanabban a rendszerben.
Összefoglalva, nehéz nem egyetérteni azzal, hogy az első otthoni automatizálási felület az elmúlt ötven évben elavulttá vált. Az esős évszakban a tetőfoltozásra emlékeztető korszerűsítési kísérletek nem képesek radikálisan orvosolni a helyzetet. De a platform költségvetési jellemzői továbbra is az intelligens rendszerek piacán tartják, és az X10 berendezéseket aktívan gyártják és értékesítik.
A hazai cégek új népszerűségi hullámot jósolnak a felület számára. A fogyasztóknak az X10 platformon alapuló önálló eszközök és kész intelligens otthoni megoldások széles választékát kínáljuk.
