پروتکل کنترل روشنایی X10. پروتکل X10: مزایا و معایب. "خانه هوشمند"

IT-کارشناسان می گویند که در بازار است خانه های "هوشمند" در روسیه هرگز محبوب می شود و در دهه آینده بعید است که فراتر از مسکن لوکس در منطقه مسکو رفتن است. در آینده، بازار مصرف خواهد شد ممکن است بخشی ناچیز از جمعیت با بالاترین درآمد در منطقه، اما برای توده ها "خانه هوشمند" باقی خواهد ماند یک تصویر رنگارنگ در صفحات شایعات و منابع اینترنتی است. آیا این درست است؟ در حال حاضر، متوسط زیرساخت مسکن شهروند ترکیبی پیچیده از سیستم های مهندسی متفاوت است. ترکیب آنها را به یک شبکه واحد جهانی بدون هزینه برای کمک به استاندارد X10.

امکان "خانه هوشمند"

تابع رایج ترین و ساده - کنترل روشنایی. سیستم هوشمند اجازه می دهد تا شما را به کنترل از راه دور هر لامپ. بدون بلند شدن، شما می توانید روشن یا خاموش چراغ و در هر اتاق و یا کل خانه در یک بار به نوبه خود، تنظیم روشنایی از نور شب از راهرو، روشنایی چشم انداز. "خانه هوشمند"، از جمله نور در مکان های مختلف بر روی یک الگوریتم خاص، جلوگیری از مزاحمان توسط شبیه سازی حضور صاحبان در صورت خروج آنها.

کنترل اتوماتیک پارامترهای دمای حمایت در یک اتاق با کنترل یک رادیاتور یا تهویه مطبوع و تهویه می شود. خانه های هوشمند می توانید تجهیزات آتش نشانی کنترل و، در شرایط اضطراری، ارسال اخطار به مالک یا ساختارهای تلفن مربوطه صدا و یا SMS پیام.

چگونه آن همه آغاز شد

X10 - یکی از اولین استانداردهای صنعت باز، برای سیستم های اتوماسیون خانه های پیکو الکترونیک (اسکاتلند گلنراتیس) در سال 1975 طراحی شده است. در ابتدا این شرکت در طراحی و ساخت مدارات و ماشین حساب مشغول بود. اولین تجربه گسترش حوزه تولید در شرایط تجاری بسیار موفق تبدیل شده است. پلت فرم X10 به سرعت محبوبیت در میان توسعه دهندگان از مفهوم خانه های هوشمند به دست آورد و انگیزه قابل توجهی به توسعه این صنعت است. تلاش برای ایجاد یک رابط کاربری مشابه و انجام شده توسط شرکت های دیگر، اما موفقیت های زیادی به دست آورد.

در زمان خود، در X10 - پروتکل با ایمنی سر و صدا خوب است. کمک به محبوبیت ارزانی نسبی از تجهیزات، توسعه دهندگان در اتوماسیون خانگی، تعمیر و نگهداری و پشتیبانی فنی تمرکز می کنند. در شمال امریکا استاندارد به این تقاضا روز و توزیع شده است. پس از شرکت توسعه دهنده طیف گسترده ای از دستگاه های X10 سازگار شروع به تولید غول پیکر، آی بی ام و فیلیپس.

این روزها شرکت پیکو الکترونیک تبدیل به X10 INC (ایالات متحده آمریکا) نیروگاه علامت تجاری.

طبقه بندی تجهیزات

سخت افزار شبکه X10 مجموعه ای از دستگاه های متصل شده توسط یک منبع تغذیه استاندارد و یا یک کانال رادیویی است. سیستم پایه است که همیشه شامل:

• انتقال - کنترل تولید و ارسال می کند دستورات، ماژول های کنترل (با رابط کامپیوتر و یا مستقل)، تایمر قابل برنامه ریزی با محدوده های زمانی مختلف، کنترل از راه دور (مادون قرمز یا رادیو).
• رسیور - دیسک عامل در دستورات دریافت: ماژول لامپ و یا دیمر کارتریج، بلوک، کم نور و زن، همه نوع از دیسک های.

در مورد ساخت و ساز از یک شبکه بزرگتر و یا گسترش موجود لوازم جانبی اغلب استفاده می شود:

• فرستنده و گیرنده، دریافت سیگنال های فرمان از کنترل از راه دور به تحول بیشتر به X10 پروتکل های ارتباطی قبل از ارسال آن به شبکه.
• تکرار و تقویت کننده های سیگنال قرار دارند.
• فیلترها برای تصفیه آب است که به کاهش تاثیر ماهیت تداخل الکترومغناطیسی.
• پل سطحی، شبکه 380 (منفعل یا فعال، برای ساختمان، به مساحت بیش از 300 متر ^2).
• دستگاه های اندازه گیری، ساده نصب و راه اندازی، سنسور (حرکت، روشنایی، و غیره. D.).

تجهیزات تولید شده توسط شرکت های مختلف، اغلب ظاهر مشابه، قابلیت، و حتی نشانه گذاری. دستگاه در نسخه های مختلف بسته به نیاز برای قرار دادن در دسترس هستند. برای نصب در خط، DIN-راه آهن نصب در کابینت استاندارد، micromodules برای خیط و پیت کردن raspredkorobok.
اتوماسیون از زندگی روزمره می توانید با چند ماژول های اساسی شروع، و سپس به تدریج افزایش مقیاس و گسترش قابلیت با اضافه کردن واحد سخت افزار جدید.

نمونه هایی از پایه عنصر

اساس و مبنای ماژول معمولی X10 یک میکروکنترلر برنامه ریزی است. با توجه به یک الگوریتم خاص آن را کنترل بهره برداری از دستگاه های مدار الکترونیکی عرضه در ورودی آن سیگنال های تولید شده از منبع تغذیه خارجی دریافت و تبدیل پالس خروجی برای انتقال معکوس به شبکه است. میکرو می تواند به عنوان تولید انبوه کنترل (به عنوان مثال، PIC یا AVR شرکت میکروچیپ و Atmel، به ترتیب) استفاده می شود.

کنترل روشنایی در مفهوم خانه در "هوشمند" به طور گسترده استفاده ماژول رله لامپ X10 است. دو نسخه وجود دارد: معمولی پلاگین در سوکت برای اتصال لامپ طبقه، چراغ های روی میز (LM12) و یا ساخته شده به عنوان رابط بین دارنده و لامپ روشنایی را با یک پایه استاندارد E27، تا 100 وات (LM15S).

لوازم خانگی الکتریکی با استفاده از ماژول ابزار روزت اداره می شود. به عنوان مثال، ماژول AM12 شبیه یک لوله است، اما دستورات خاص که به نور (بیشتر در مورد این زیر) پشتیبانی نمی کند.

نرمافزار

پروتکل X10 برای اجرای یک برنامه کامپیوتری برای کمک به محصولات سطح بالا.

نرم افزار ActiveHome - نرم افزار رایگان برای رایانه های شخصی بر اساس سیستم عامل ویندوز از شرکت توسعه پلت فرم X10. این بسته شامل تعداد زیادی از ابزار و درایور های دستگاه، و همچنین به عنوان یک نسخه تلفن همراه.

ActiveHomePro - نرم افزار برای رابط کامپیوتر SM-15 (فرستنده و گیرنده رادیویی، 433 مگاهرتز) با اتصال USB. این اجازه می دهد شما را به کنترل چراغ و لوازم خانگی با کار مورد نیاز الگوریتم، نمودار و تایمر از یک کامپیوتر شخصی و یا مستقل با از راه دور بی سیم.

X10 فرمانده (Melloware وارز) - یک نرم افزار منبع باز تحت هر سیستم عامل است که اجازه می دهد تا به شما برای ایجاد یک مدیریت چند سرویس مبتنی بر PC و یکپارچه سازی پروتکل X10 بر روی گوشی و هر دستگاه تلفن همراه (سیستم عامل iOS / آندروید).

شرکت روسی "فن آوری خانه آزمایشگاهی" ارائه می دهد مصرف کنندگان یک دستگاه مناسب بر روی پلت فرم X10 - یک صفحه لمسی تمام رنگی VGA-XTS-36. واحد خود شامل دارای یک رابط گرافیکی کاربر پسند. X10 مدیریت پروتکل و کنترل سیستم روشنایی هوشمند راحت باقی بماند، با تجسم عالی است، اما حذف نیاز به کامپیوتر کار مداوم در پس زمینه. آیا رانندگان عرضه و نرم افزار برای تجویز پرداختن دستگاه های X10 و پارامترهای اساسی از تنظیمات اولیه، برای تولید انواع حالات.

X10. جزئیات پروتکل

متوسط تبادل اطلاعات فیزیکی در سیم های برق قدرت انتقال / قطعات پذیرش سینوسی نوسان با فرکانس بالا (120 کیلو هرتز) با دامنه 5V و 1 میلی ثانیه / 630 میلی ثانیه در هر نیم سیکل از ولتاژ اصلی، در پنجره بلافاصله پس از عبور از صفر تشکیل شده است. مدارهای سه فاز پنجره مشابه تشکیل شده در هر مرحله، به عنوان مثال. E. با یک تغییر 60 درجه با یک برنامه بیشتر از پل اینترفاز. اگر دستگاه در پنجره دریافت است می شود بسته، که در آن حداقل 48 نوسانات، آن رفتار به عنوان یک منطق "یک" در مورد تماس - به عنوان یک "صفر" منطقی است. انتقال بیت داده را اشغال دو ولتاژ نیم موج. در جایی که دوم ارزش پخش معکوس، که نه تنها باعث بهبود ایمنی سر و صدا، بلکه در خدمت به شناسایی کد هماهنگ سازی در حالی که انتقال بسته.

X10 - یک پروتکل استاندارد که در آن یک بسته واحد (فریم به فریم) برای 11 دوره منتقل می شود. این شامل:

• کد هماهنگ سازی - 2 بیت
• کد ماژول - 4 بیت،
• کد ساختمان - 5 بیت.

هر بسته، بدون هیچ فاصله، دو بار در یک ردیف منتقل می شود. قبل از پخش دسته بعدی، یک مکث در 3 دوره ولتاژ اصلی (استثنا - ضد نور از دستور روشنایی انتقال جریان مداوم).

کنسول مدیریت IR به کار در شبکه های X10 پروتکل X10-IR در یک فرکانس حامل 40 کیلو هرتز است. کانال رادیویی (پروتکل X10-RF)، بسته به منطقه، محدوده 310-434 مگاهرتز.

خطاب و دستورات سیستم

حداکثر تعداد ماژول ها در شبکه X10 - به 256. دو سوئیچ انتخابگر در هر ماژول 16 موقعیت ثابت واقع شده است. اولین سوئیچ - صفحه اصلی کد (کد صفحه اصلی) استفاده می شود برای انتخاب یک دسته یا گروه از دستگاه. دارای مقررات حروف از A به رضا در موقعیت ثابت دوم توسط اعداد از 1 تا 16 و نقطه را به یک ماژول خاص در شبکه (کد واحد) در مشخص می شود. بنابراین، هر دستگاه یک عدد منحصر به فرد متشکل از حروف و اعداد اختصاص داده است. به عنوان مثال؛ A5، M14 و غیره. د کنترل کننده از سیستم، به عنوان به واحدهای اجرا مخالف، به عنوان یک قاعده، تنظیم پرداختن نیاز ندارد.

مفهوم یک اقدامات موجود پلت فرم دستور و متناظر ممکن است از جدول به دست آمده.

مزایای اصلی ...

X10 - پروتکل کم بودجه اتوماسیون کلاس خانه است، استفاده می شود برای انتقال اطلاعات و دستور پیام برق موجود است. این حذف نیاز برای تخمگذار ارتباطات جدید، که به ویژه در خانه با یک پایان خوب و یا بازسازی به پایان رسید مهم است. ممکن است که به استفاده از سیم کشی شبکه، و استفاده از رادیو - طیف وسیعی از تجهیزات ارائه شده توسط تولید کنندگان، اجازه می دهد تا برای هر دو گزینه، یا ترکیبی از آن. هزینه های دستگاه های، در مقایسه با سیستم عامل های مدرن تر است نیز خوش خوشحال.

مزایای زیر - انعطاف پذیری استفاده و سهولت نصب و راه اندازی نیاز به هیچ مهارت های خاص. این سیستم توسط توسعه بسیار عالی و مقیاس پذیری مشخص می شود. ماژول ها با استفاده از اصول پلاگین و قدرت (از جمله بدهید) متصل می شود. کل راه اندازی شده است برای تنظیم یک بخش جدید به آدرس منحصر به فرد. اتوماسیون بیشتر همه چیز را خودش انجام دهد.

تا حد زیادی در منطقه جدایی از زیرساخت های روشنایی ساده شده است. کافی است به اختصاص دستگاه از یک گروه از حروف یکسان (کد ساختمان) و در هنگام استفاده از فرمان پخش مربوطه خواهد شد روشن یا خاموش کردن نور در این منطقه روشن شده است.

گسترش پروتکل - یکی دیگر از پلت فرم به علاوه، اجازه می دهد برای یکپارچه سازی آسان با هر سیستم کنترل، استفاده از طراحی محصولات سیم کشی شبکه از تولید کنندگان دیگر.

... و معایب

مزیت اصلی رابط X10 - انتقال داده ها بیش از سیم کشی برق - منبع اصلی مشکلات خود را است.

سرعت پایین. انتقال دستور مورد دوم، بنابراین. E. تاخیر فرمان واقعا قابل لمس حتی در مدیریت یک دستگاه واحد. و در این فرآیند از کار کردن سناریو مرتهن، تاخیر ممکن است آزاردهنده غیر قابل قبول. از آنجا که نرخ اطلاعات به فرکانس ولتاژ تغذیه گره خورده است، برای بالا بردن آن امکان پذیر نیست.

ایمنی پایین. فراوانی لوازم خانگی در خانه مدرن به طور چشمگیری افزایش سطح تداخل در شبکه قدرت است که تاثیر منفی بر نسبت سیگنال / نویز، که به نوبه خود بر کیفیت تبادل اطلاعات بین ماژول X10. از این رو، عواقب - عدم تطابق با دستورالعمل ها و یا تعویض نادرست است. در طول ساخت و ساز از یک مشکل شبکه های بزرگ ممکن است محدودیت های قسمت آدرس، به عنوان برای اتصال به پروتکل X10 تنها قادر خواهد بود به 256 دستگاه.

تجهیزات انتقال Dissynchronization می توانید به تحمیل یک بسته، و ظهور درگیری منجر شود، به عنوان یک نتیجه، هیچ یک از تیم ها انجام شود. شما می توانید وضعیت به طور چشمگیری درست نیست.

آیا روش های کنترل دسترسی را فراهم نمی کند، هیچ محافظت در برابر اقدامات غیر مجاز اشخاص ثالث وجود دارد. در نهایت، غیر ممکن است برای ایجاد مدارات پیچیده لوازم و کنترل روشنایی با اجرای تابع تشخیصی خود از سیستم و واحد سازنده آن است.

تغییرات X10

این اشکالاتی که تا حد زیادی در نسل بعدی سیستم های اتوماسیون اصلاح، به اصطلاح معماری اتوبوس (سیگنالینگ در یک اتوبوس اختصاصی / آسفالت به یک ولتاژ تغذیه ولتاژ پایین رخ می دهد).

به نوبه خود، توسعه دهندگان و تولید کنندگان از تجهیزات X10 به اقداماتی را برای تقویت و تغییر پلت فرم های موجود. نتیجه یک فرمت X10Extended با طولانی بود مجموعه ای دستورالعمل. بدون شک استفاده از پلت فرم فرستنده تنظیم روش برای دسترسی به بزرگراه اصلاح شد، از بین می برد درگیری و گسترش عملکرد تیم کد Exteded 1 با تغییر در قالب بسته.

اصلاح بیشتر منجر به ایجاد X10Extended A10 قالب که در آن قابل ملاحظه ای افزایش یافته است در قسمت آدرس (4096 واحد) و افزود: برخی از توابع خدمات (فقط در دستگاه های تولید شده توسط توسعه دهنده). پروتکل های A10 و X10 کاملا سازگار است، و آن را ممکن است به کار در یک سیستم واحد هر دو نوع از ماژول.

جمعبندی خلاصه، دشوار است به توافق برسند که برای اولین بار رابط اتوماسیون خانگی در گذشته، نزدیک به پنجاه سال از رده خارج. تلاش برای مدرن شبیه سقف وصله در طول فصل بارانی، به ریشه بهبود وضعیت قادر به نه. اما ویژگی های بودجه از پلت فرم همچنان به نگه داشتن آن در بازار از سیستم های هوشمند و تجهیزات X10 فعالانه تولید و فروخته می شود.

شرکت های داخلی پیش بینی موج جدیدی از رابط محبوبیت. مصرف کنندگان طیف گسترده ای از هر دو دستگاه منحصر به فرد و همچنین راه حل های کلید در دست برای خانه های "هوشمند" بر روی پلت فرم X10 ارائه شده است.