protocolo de control de iluminación X10. Protocolo X10: ventajas y desventajas. "Casa inteligente"

IT-expertos dicen que el mercado es casas "inteligentes" en Rusia nunca llegará a ser popular y en la próxima década es poco probable que vaya más allá del alojamiento de lujo en la región de Moscú. En el futuro, es posible mercado de consumo será una parte insignificante de la población con mayores ingresos en la región, pero para las masas "casa inteligente" seguirá siendo un cuadro de colores en las páginas de los tabloides y los recursos de Internet. ¿Es esto cierto? Ya, la infraestructura medio de la vivienda de los ciudadanos es una combinación bastante compleja de diferentes sistemas de ingeniería. Combinarlas en una sola red global sin costo para ayudar estándar X10.

La posibilidad de "casa inteligente"

La función más común y simple – el control de la iluminación. Sistema inteligente le permite controlar de forma remota cada lámpara. Sin levantarse, se puede encender o apagar las luces en cualquier habitación o toda la casa a la vez, ajustar el brillo de la iluminación de la noche del pasillo, la iluminación del paisaje. "Casa inteligente", incluyendo la luz en diferentes lugares en un algoritmo particular, a disuadir a los intrusos mediante la simulación de la presencia de los propietarios en el caso de su partida.

Control automático de los parámetros de temperatura dados apoyo en una habitación mediante el control de un acondicionamiento y ventilación del radiador o aire. casa inteligente puede controlar equipos de extinción de incendios y, en situaciones de emergencia, enviará una notificación al propietario o la voz estructuras de teléfono correspondiente o mensaje SMS.

¿Cómo empezó todo

X10 – uno de los primeros estándares abiertos de la industria, diseñados para los sistemas de automatización del hogar por Pico Electronics (Escocia Glenrothes) en 1975. Inicialmente, la compañía se dedica al diseño y fabricación de circuitos y calculadoras. La primera experiencia de la ampliación de la esfera de la producción se ha convertido en un gran éxito en términos comerciales. la plataforma X10 ganó rápidamente popularidad entre los desarrolladores del concepto de hogar inteligente y dio un importante impulso al desarrollo de esta industria. Los intentos de crear una interfaz similar y emprendida por otras compañías, pero no obtuvo mucho éxito.

Por su vez, el X10 – protocolo con buena inmunidad al ruido. Contribuido a la popularidad de la baratura relativa de los equipos, los desarrolladores se centran en la automatización del hogar, mantenimiento y soporte técnico. En América del Norte el estándar a esta demanda día y distribuida. Después de la compañía-desarrollador de una amplia gama de los dispositivos X10 compatibles comenzó a producir gigante, IBM y Philips.

Estos días la empresa Pico Electrónica transformado en X10 PowerHouse marca comercial INC (EE.UU.).

clasificación del equipo

Hardware red X10 es un conjunto de dispositivos interconectados por una fuente de alimentación estándar o un canal de radio. El sistema de base siempre se incluye:

• Transmisores – controladores genera y envía comandos, módulos de control (con interfaz de ordenador o independiente), temporizadores programables con diferentes rangos de tiempo, los controles remotos (infrarrojos o de radio).
• Receptores – actuadores operan comandos recibidos: el módulo de lámpara o atenuadores de cartucho, bloques dimmer y femeninos, todo tipo de unidades.

En el caso de la construcción de una red mayor o ampliar un accesorio que se utiliza con frecuencia existente:

• Transceptores, que reciben señales de mando de los mandos a distancia a la ulterior transformación en protocolo de comunicaciones X10 antes de enviarlo a la red.
• Repetidores y amplificadores de señal.
• Filtros que reducen el efecto de la naturaleza interferencia electromagnética.
• puentes interfacial, rejillas para 380 (pasivo o activo, para edificios, un área de más de 300 m ^2).
• dispositivos de medición, simplificando la instalación y la puesta en marcha, sensores (movimiento, la luminancia, y así sucesivamente. D.).

Los equipos fabricados por diferentes compañías, a menudo tienen una apariencia similar, funcionalidad, e incluso marcas. Dispositivos están disponibles en diferentes versiones en función de los requisitos para la colocación; para su instalación en la línea, montaje en carril DIN en armarios estándar, micromódulos para raspredkorobok ras.
Automatización de la vida cotidiana puede comenzar con unos pocos módulos básicos, y luego aumentar gradualmente la escala y ampliar la funcionalidad mediante la adición de nuevas unidades de hardware.

Ejemplos de la base elemento

La base para el módulo típico X10 es un microcontrolador programable. De acuerdo con un algoritmo particular que controla el funcionamiento del dispositivo de circuito electrónico de suministro en su entrada las señales generadas recibidos de la fuente de alimentación externa y convierte los impulsos de salida para la transmisión inversa a la red. El microordenador puede ser utilizado como controladores de producción en masa (empresas por ejemplo, PIC o AVR Microchip y Atmel, respectivamente).

Control de la iluminación en el concepto de casa "inteligente" es módulos de relé de la lámpara ampliamente usados X10. Hay dos versiones: una convencional zócalo enchufable para la conexión de lámparas, lámparas de escritorio (LM12) o realizado como un adaptador entre el soporte y la lámpara de iluminación con una base E27 estándar, hasta 100 vatios (LM15S).

electrodomésticos operados utilizando módulos de los instrumentos de roseta. Por ejemplo, el módulo de AM12 se asemeja a un tubo, pero no es compatible con los comandos que son específicos a la luz (más sobre esto más adelante).

software

protocolo X10 para poner en práctica un programa de computadora para ayudar a productos de alto nivel.

ActiveHome Software – Software libre para ordenadores personales basados en sistemas operativos Windows de la compañía de desarrollo de la plataforma X10. El paquete incluye un gran número de herramientas y controladores de dispositivos, así como una versión móvil.

ActiveHomePro – software para la interfaz de la computadora SM-15 (transmisor-receptor de radio, 433 MHz) con una conexión USB. Se le permite controlar las luces y los aparatos con la tarea requerida algoritmos, gráficos y temporizadores desde un ordenador personal o autónomo con un control remoto inalámbrico.

X10 comandante (Melloware Inc) – un software de código abierto bajo cualquier sistema operativo que le permite crear una gestión multicanal de servicio basado en PC e integración de protocolo X10 en el teléfono y cualquier dispositivo móvil (iOS / Android).

empresa rusa "tecnologías para el hogar de laboratorio" ofrece a los consumidores un dispositivo conveniente en la plataforma X10 – un panel táctil a todo color VGA-XTS-36. unidad autónoma cuenta con una interfaz gráfica fácil de usar. X10 gestión de protocolo y sistema de iluminación inteligente de control permanece cómodo, con excelente visualización, pero elimina la necesidad de equipo de trabajo constante en el fondo. Son controladores y el software suministrados para la prescripción de direccionamiento dispositivos X10 y los parámetros básicos de la configuración inicial, para producir una variedad de escenarios.

X10. detalles del protocolo

medio de intercambio de datos físico en los cables eléctricos de potencia es un / fragmentos de recepción sinusoidal de oscilación de alta frecuencia de transmisión (120 kHz) con una amplitud de 5 V y 1 ms / 630 ms en cada medio ciclo de la tensión de red, en ventanas formadas inmediatamente después del paso por cero. Los circuitos trifásicos ventanas similares formados en cada fase, es decir. E. Con un desplazamiento de 60 grados con una aplicación adicional de los puentes en interfase. Si el dispositivo está en la ventana de recepción recibe el paquete, en el que al menos 48 oscilaciones, la trata como una lógica "uno" en el caso de la parte posterior – como un "cero" lógico. La transferencia de bit de datos ocupa dos de tensión de onda media. En el que el segundo valor de difusión inversa, lo que no sólo mejora la inmunidad al ruido, pero también sirve para identificar el código de sincronización mientras que la transmisión de paquetes.

X10 – un protocolo estándar en el que se transmite un único paquete (cuadro por cuadro) para 11 periodos. Contiene:

• Código de Sincronización – 2 bits
• código del módulo – 4 bits,
• código de construcción – 5 bits.

Cada paquete, sin ningún intervalo, dos veces seguidas se transmite. Antes de transmitir el siguiente lote tomar, una pausa en los 3 períodos de la tensión de red (excepción – oscurecimiento el comando brillo transmite un flujo continuo).

consolas de administración IR para funcionar en redes X10 protocolo X10-IR a una frecuencia portadora de 40 KHz. El canal de radio (Protocolo X10-RF), dependiendo de la región, oscila desde 310 hasta 434 MHz.

Direccionamiento y comandos del sistema

El número máximo de módulos en la red X10 – 256. Dos interruptores selectores están situados en cada módulo 16 posiciones fijas. El primer interruptor – el hogar de código (código de inicio) se utiliza para seleccionar una categoría o grupo de dispositivos. Tiene provisiones de letras de la A a R. En la segunda posición fija se indican mediante números de 1 a 16 y el punto a un módulo específico en la red (código de la unidad). De este modo, cada dispositivo se le asigna un número único que consta de letras y números. Por ejemplo; A5, M14 y así sucesivamente. D. Los controladores del sistema, a diferencia de las unidades de ejecución, por regla general, no requieren ajuste de direccionamiento.

La noción de una plataforma de acciones de comandos existentes y correspondientes se puede obtener de la tabla.

Las principales ventajas de …

X10 – es un protocolo de bajo presupuesto domótica clase, se utiliza para la transferencia de información y mando mensajes de red existentes. Se elimina la necesidad para la colocación de las nuevas comunicaciones, lo cual es especialmente importante en los hogares con un acabado fino o renovaciones terminados. Es posible utilizar el cableado de la red, y el uso de la radio – gama de equipos ofrecidos por los fabricantes, permite dos opciones, o una combinación de los mismos. El costo de los dispositivos, en comparación con las plataformas más modernas también es gratamente satisfechos.

Las siguientes ventajas: – flexibilidad de uso y facilidad de instalación no requiere conocimientos especiales. El sistema se caracteriza por una excelente extensibilidad y escalabilidad. Los módulos se conectan utilizando los principios Plug & Power (incluido el director). Todo el conjunto es establecer un nuevo componente de la dirección única. Una mayor automatización hará todo ella misma.

Muy simplificada la zona de separación de la infraestructura de alumbrado. Basta con asignar dispositivos de un grupo de cartas idénticas (código de construcción), y cuando se aplica el comando de emisión correspondiente se enciende o se apaga la luz en esta región.

Abrir protocolo – otra plataforma más, lo que permite una fácil integración con cualquier sistema de control, el uso del diseño de la red de cableado de productos de otros fabricantes.

… y desventajas

La principal ventaja de la interfaz X10 – transferencia de datos a través de los cables de alimentación – es la principal fuente de sus problemas.

Baja velocidad. transferencia de comando toma alrededor de un segundo, por lo que. e. delay comando realmente palpable incluso en la gestión de un único dispositivo. Y en el proceso de elaboración de la hipotecado escenario, un retraso puede llegar a ser molesto inaceptable. Dado que la tasa de información está ligado a la frecuencia de la tensión de alimentación, para elevar su no es posible.

Baja inmunidad. La abundancia de aparatos electrodomésticos en el hogar moderno aumenta dramáticamente el nivel de interferencia en la red de energía tiene un impacto negativo en la relación señal / ruido, que a su vez afecta a la calidad del intercambio de información entre los módulos X10. Por lo tanto, las consecuencias – El incumplimiento de las instrucciones o de conmutación falsa. Durante la construcción de un gran problema en la red pueden ser las limitaciones del campo de dirección, como para conectar con el protocolo X10 sólo será capaz de 256 dispositivos.

equipos de transmisión desincronización puede dar lugar a la imposición de un paquete, y la aparición de conflictos, como resultado, no se llevará a cabo ninguno de los equipos. no se puede corregir la situación drásticamente.

No proporciona procedimientos de control de acceso, no hay protección contra acciones no autorizadas de terceros. Finalmente, es imposible crear circuitos complejos aparatos y control de la iluminación con la implementación de la función de auto-diagnóstico del sistema y sus unidades constituyentes.

modificaciones X10

Estos inconvenientes se corrigen en gran medida en los sistemas de domótica de última generación, la llamada arquitectura de bus (la señalización se produce en un bus dedicado / pavimentada a una tensión de alimentación de bajo voltaje).

A su vez, los desarrolladores y fabricantes de equipos X10 a tomar medidas para mejorar y modificar la plataforma existente. El resultado fue un formato extendido X10Extended con conjunto de instrucciones. La ventaja indudable de la plataforma se modificó procedimientos transmisores de regulación para el acceso a la autopista, elimina los conflictos y la ampliación de las funciones del equipo de Código Exteded 1 con un cambio en el formato de paquete.

La modificación adicional llevado a la creación X10Extended A10 formato en el que se extendió considerablemente el campo de dirección (4096 unidades) y ha añadido algunas funciones de servicio (disponible sólo en dispositivos fabricados por el desarrollador). protocolos A10 y X10 son completamente compatibles, por lo que es posible operar en un único sistema ambos tipos de módulos.

Resumiendo un breve resumen, es difícil no estar de acuerdo que la primera interfaz de automatización del hogar en el pasado, casi cincuenta años obsoleta. Los intentos de modernizar parecido techos de parches durante la época de lluvias, para mejorar radicalmente la situación no son capaces de hacerlo. Pero las características presupuestarias de la plataforma sigue para mantenerlo en el mercado de sistemas inteligentes y equipos X10 producidos y vendidos de forma activa.

Las empresas nacionales predicen una nueva ola de interfaz de popularidad. Los consumidores se les ofrece una amplia gama de ambos dispositivos individuales, así como soluciones llave en mano para las casas "inteligentes" en la plataforma X10.