Pakar IT mengatakan bahawa pasaran rumah "pintar" di Rusia tidak akan menjadi besar dan dalam dekad akan datang tidak mungkin melangkaui perumahan elit di rantau Moscow. Pada masa hadapan, sebahagian kecil daripada penduduk yang berpendapatan tinggi di wilayah akan menjadi pengguna pasaran yang mungkin, tetapi bagi orang ramai, "rumah pintar" akan kekal sebagai gambar berwarna-warni di halaman tabloid dan sumber Internet. Adakah begitu? Sudah, infrastruktur kediaman penduduk biasa adalah gabungan yang agak kompleks dari pelbagai sistem kejuruteraan. Piawaian X10 akan membantu menggabungkannya ke dalam satu rangkaian tanpa kos global.
Ciri rumah pintar
Fungsi yang paling biasa dan mudah ialah kawalan pencahayaan. Sistem pintar membolehkan anda mengawal dari jauh setiap lekapan lampu. Tanpa bangun, anda boleh menghidupkan atau mematikan lampu di mana-mana bilik atau di seluruh rumah sekaligus, laraskan kecerahan pencahayaan malam koridor, lampu landskap. "Rumah pintar", termasuk cahaya dalam berbezatempat mengikut algoritma tertentu, akan menakutkan penceroboh, meniru kehadiran pemilik sekiranya mereka berlepas.
Kawalan automatik akan mengekalkan parameter suhu yang ditetapkan di dalam bilik, mengawal peranti pemanasan atau penyaman udara dan sistem pengudaraan. Rumah pintar boleh mengawal kebakaran dan peralatan keselamatan dan, sekiranya berlaku kecemasan, hantar pemberitahuan kepada telefon pemilik atau struktur yang berkaitan melalui suara atau SMS.
Bagaimana semuanya bermula
X10 ialah salah satu piawaian industri terbuka pertama yang dibangunkan untuk sistem automasi rumah oleh Pico Electronics (Glenrothes, Scotland) pada tahun 1975. Pada mulanya, syarikat itu terlibat dalam reka bentuk dan pengeluaran litar mikro dan kalkulator. Pengalaman pertama meluaskan skop pengeluaran sangat berjaya secara komersial. Platform X10 dengan cepat mendapat populariti dalam kalangan pemaju rumah pintar dan memberikan rangsangan ketara kepada pembangunan industri ini. Percubaan untuk mencipta antara muka yang serupa telah dibuat oleh syarikat lain, tetapi tidak begitu berjaya.
Untuk zamannya, X10 ialah protokol dengan imuniti bunyi yang baik. Populariti dipromosikan oleh perbandingan murah peralatan, orientasi pemaju kepada automasi isi rumah, penyelenggaraan dan sokongan teknikal. Di benua Amerika Utara, piawaian itu masih dalam permintaan dan meluas. Berikutan pemaju, pelbagai peranti serasi X10 mula dihasilkan oleh syarikat gergasi IBM danPhilips.
Hari ini Pico Electronics telah menjadi X10 INC (AS) dengan tanda dagangan PowerHouse.
Klasifikasi peralatan
Perkakasan rangkaian X10 ialah koleksi peranti yang saling bersambung melalui rangkaian elektrik standard atau saluran radio. Sistem asas mesti termasuk:
- Pemancar - pengawal yang menjana dan menghantar arahan, modul kawalan (dengan antara muka komputer atau bersendirian), pemasa boleh atur cara dengan julat masa berbeza, alat kawalan jauh (inframerah atau radio).
- Penerima - penggerak yang menjalankan perintah yang diterima: modul lampu dan pemalap kartrij, blok pemalap dan soket, semua jenis pemacu.
Dalam hal membina rangkaian yang lebih besar atau mengembangkan rangkaian sedia ada, peralatan tambahan sering digunakan:
- Transceiver yang menerima isyarat arahan daripada alat kawalan jauh dengan penukaran selanjutnya kepada protokol komunikasi X10 sebelum dihantar ke grid kuasa.
- Repeater dan penguat isyarat.
- Penapis yang mengurangkan kesan gangguan elektromagnet.
- Jambatan antara fasa, untuk rangkaian kuasa 380 V (pasif atau aktif, untuk bangunan melebihi 300 m22).
- Mengukur peranti yang memudahkan pemasangan dan pentauliahan, penderia (gerakan, cahaya, dll.).
Peralatan yang dikeluarkan oleh syarikat yang berbeza selalunya mempunyai rupa, fungsi dan juga tanda yang serupa. Perantimempunyai reka bentuk yang berbeza bergantung pada keperluan untuk penempatan; untuk pemasangan sebaris, pemasangan rel DIN dalam kabinet elektrik standard, modul mikro untuk kotak simpang pasang flush. Anda boleh memulakan automasi rumah dengan beberapa modul asas, dan kemudian secara beransur-ansur meningkatkan dan mengembangkan fungsi dengan menambah unit perkakasan baharu.
Contoh asas elemen
Modul X10 biasa adalah berdasarkan mikropengawal boleh atur cara. Menurut algoritma tertentu, ia mengawal fungsi litar elektronik peranti, yang menyalurkan isyarat terjana yang diterima daripada bekalan kuasa luaran kepada inputnya dan menukar denyutan output untuk penghantaran terbalik ke rangkaian. Mikrokomputer boleh menjadi pengawal yang dihasilkan secara besar-besaran (seperti PIC atau AVR daripada Microchip dan Atmel, masing-masing).
Modul geganti lampu X10 digunakan secara meluas untuk kawalan pencahayaan dalam konsep rumah pintar. Terdapat dua pengubahsuaian: dipasang pada soket biasa untuk menyambungkan lampu lantai, lampu meja (LM12) atau dibuat dalam bentuk penyesuai antara kartrij pencahayaan dan mentol lampu standard dengan asas E27, sehingga 100 W (LM15S).
Perkakas elektrik isi rumah dikawal menggunakan modul soket instrumen. Contohnya, modul AM12 kelihatan seperti modul lampu, tetapi tidak menyokong perintah khusus pencahayaan (lebih lanjut mengenainya di bawah).
Perisian
Produk perisian akan membantu melaksanakan protokol X10 pada komputerperingkat atas.
ActiveHome Software - perisian percuma untuk komputer peribadi berdasarkan sistem pengendalian WINDOWS daripada pembangun platform X10. Pakej ini termasuk sejumlah besar utiliti dan pemacu peranti, serta versi mudah alih program.
ActiveHomePro - perisian untuk antara muka komputer CM-15 (pemancar radio, 433 MHz) dengan sambungan melalui port USB. Membolehkan anda mengawal pencahayaan dan perkakas rumah dengan tugasan algoritma, jadual dan pemasa yang diperlukan daripada komputer peribadi atau secara autonomi daripada alat kawalan jauh wayarles.
X10 Commander (Melloware Inc) ialah perisian yang diedarkan secara bebas untuk mana-mana OS yang membolehkan anda mencipta perkhidmatan kawalan pelbagai fungsi berdasarkan PC dan menyepadukan protokol X10 pada telefon anda dan mana-mana peranti mudah alih (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" menawarkan kepada pengguna peranti mudah pada platform X10 - panel sentuh VGA XTS-36 berwarna penuh. Peranti kendiri mempunyai antara muka grafik yang mesra pengguna. Kawalan dan kawalan protokol X10 sistem pencahayaan pintar kekal selesa, dengan visualisasi yang sangat baik, tetapi menghapuskan keperluan untuk komputer sentiasa berjalan di latar belakang. Kit ini disertakan dengan pemacu dan perisian untuk menetapkan pengalamatan peranti X10 dan parameter asas konfigurasi awal, untuk menyusun pelbagai senario.
X10. Protokol secara terperinci
Persekitaran fizikal untuk pertukaran maklumat dalam pasukan keselamatanwayar elektrik ialah penghantaran / penerimaan serpihan ayunan frekuensi tinggi sinusoidal (120 kHz) dengan amplitud 5 V dan tempoh 1 ms / 630 μs dalam setiap separuh kitaran voltan utama, dalam tingkap yang terbentuk serta-merta selepas melintasi tanda sifar. Dalam litar tiga fasa, tingkap yang serupa terbentuk dalam setiap fasa, iaitu dengan anjakan 60 darjah dengan penggunaan jambatan antara fasa selanjutnya.
Jika peranti dalam tetingkap penerima menerima mesej dengan sekurang-kurangnya 48 getaran, ia menganggapnya sebagai "satu" yang logik, sebaliknya - sebagai "sifar" logik. Penghantaran sedikit maklumat mengambil masa dua separuh kitaran voltan sesalur. Selain itu, nilai songsang disiarkan dalam yang kedua, yang bukan sahaja meningkatkan imuniti hingar, tetapi juga berfungsi untuk mengenal pasti kod penyegerakan semasa penghantaran paket.
X10 - protokol di mana paket tunggal standard (bingkai, bingkai) dihantar dalam 11 tempoh. Ia mengandungi:
- kod penyegerakan - 2 bit,
- kod modul - 4 bit,
- kod binaan - 5 bit.
Setiap paket, tanpa sebarang selang, dihantar dua kali berturut-turut. Sebelum menyiarkan pengambilan paket seterusnya, jeda 3 tempoh voltan sesalur dikekalkan (dengan pengecualian arahan pemalapan kecerahan yang dihantar dalam aliran berterusan).
IR alat kawalan jauh dalam rangkaian X10 beroperasi menggunakan protokol X10-IR pada frekuensi pembawa 40 kHz. Saluran radio (protokol X10-RF), bergantung pada rantau, mempunyai julat dari 310 hingga 434 MHz.
Sistem pengalamatan dan arahan
Bilangan maksimum modul dalam rangkaian X10 ialah 256. Setiap modul mempunyai dua suis pemilih dengan 16 kedudukan tetap.
Suis pertama - kod Laman Utama digunakan untuk memilih kategori atau kumpulan peranti. Ia mempunyai penetapan huruf kedudukan dari A hingga P. Dalam kedua, kedudukan tetap ditunjukkan dengan nombor dari 1 hingga 16 dan menunjukkan modul tertentu dalam rangkaian (kod Unit). Oleh itu, setiap peranti diberikan nombor unik yang terdiri daripada huruf dan nombor. Sebagai contoh; A5, M14, dsb. Pengawal sistem, tidak seperti modul eksekutif, biasanya tidak memerlukan pengalamatan.
Idea tentang arahan platform sedia ada dan tindakan sepadannya boleh diperoleh daripada jadual.
| Pasukan (Bahasa Inggeris) | Pasukan (Rusia) | Jenis | Tindakan |
| Semua unit dimatikan | Matikan semua pengguna | Kumpulan | Putuskan sambungan semua peranti dengan kod rumah yang ditentukan yang menyokong arahan. |
| Semua lampu hidup/mati | Hidupkan semua lampu | Kumpulan | Hidupkan/matikan semua modul pencahayaan dengan kod rumah yang diberikan. |
| Hidup/mati | Dayakan/Lumpuhkan | Alamat | Pindahkan ke keadaan hidup/mati modul tertentu. |
| Malap/Terang | Tingkatkan/kurangkan kecerahan | Alamat | Kawalan malap. Bilangan pakej untukjulat pemalapan untuk peranti berbeza adalah berbeza. |
| Pra-Tetapkan Malap 1/2 | Tetapkan tahap kecerahan tertentu. | Alamat | Membolehkan anda memilih mana-mana daripada 32 tahap kecerahan. |
| Permintaan status | Minta status | Alamat | Minta status modul pensuisan. |
| Status hidup/mati | Balas pertanyaan | - | Respons status modul. |
| Permintaan Salam/Akui | Minta/hantar respons | Kumpulan | Pasukan teknologi untuk menentukan ketepuan ruang alamat dengan sistem bangunan lain. |
Faedah Utama…
X10 ialah protokol kelas automasi rumah bajet rendah yang menggunakan rangkaian elektrik sedia ada untuk menghantar maklumat dan mesej arahan. Tidak perlu meletakkan komunikasi baru, yang sangat penting di rumah dengan kemasan halus atau pembaikan yang telah selesai. Anda boleh sama ada menggunakan pendawaian rangkaian atau menggunakan saluran radio - julat peralatan yang ditawarkan oleh pengeluar membolehkan anda melaksanakan kedua-dua pilihan atau gabungannya. Kos peranti, berbanding dengan platform yang lebih moden, juga sangat memuaskan.
Kelebihan seterusnya ialah fleksibiliti penggunaan dan kemudahan pemasangan, yang tidak memerlukan kemahiran dan kebolehan khas. Sistem ini dicirikan oleh kebolehlanjutan dan kebolehskalaan yang sangat baik. Modul disambungkan mengikut prinsip Plug & Power (plug dan main). Semuapersediaan adalah untuk memberikan komponen baharu alamat unik. Kemudian automasi akan melakukan segala-galanya dengan sendirinya.
Pembahagian infrastruktur pencahayaan kepada zon sangat dipermudahkan. Ia cukup untuk memberikan huruf yang sama (kod bangunan) kepada peranti kumpulan yang sama, dan apabila arahan siaran yang sepadan diberikan, lampu di zon ini akan dihidupkan atau dimatikan.
Protokol terbuka ialah satu lagi kelebihan platform, yang membayangkan penyepaduan mudah dengan mana-mana sistem kawalan, keupayaan untuk menggunakan aksesori pendawaian pihak ketiga semasa mereka bentuk rangkaian.
…dan keburukan
Kelebihan utama antara muka X10 - penghantaran isyarat maklumat melalui pendawaian kuasa - juga merupakan punca utama masalahnya.
Kelajuan perlahan. Penghantaran arahan mengambil masa kira-kira satu saat, iaitu, kelewatan dalam pelaksanaan arahan benar-benar ketara walaupun semasa mengawal satu peranti. Dan dalam proses menyelesaikan senario terbenam, kelewatan boleh menjadi menjengkelkan tidak boleh diterima. Memandangkan kadar pemindahan maklumat terikat dengan kekerapan voltan bekalan, ia tidak boleh dinaikkan.
Imuniti bunyi yang rendah. Banyaknya perkakas rumah di rumah moden secara mendadak meningkatkan tahap gangguan dalam rangkaian kuasa, memberi kesan negatif kepada nisbah isyarat-ke-bunyi, yang seterusnya, menjejaskan kualiti pertukaran maklumat antara modul X10. Oleh itu akibatnya - tidak melaksanakan arahan atau penukaran palsu. Apabila membina rangkaian yang besar, masalahnya boleh dihadkanmedan alamat, kerana hanya 256 peranti akan dapat menyambung ke protokol X10.
Tidak disegerakkan pada peralatan pemancar boleh menyebabkan pertindihan paket dan perlanggaran, menyebabkan tiada satu pun arahan dilaksanakan. Adalah mustahil untuk memperbaiki keadaan secara radikal.
Tiada prosedur kawalan akses, tiada perlindungan terhadap tindakan pihak ketiga yang tidak dibenarkan. Dan akhirnya, adalah mustahil untuk mencipta skema kompleks untuk mengawal perkakas rumah dan pencahayaan dengan pelaksanaan fungsi diagnosis kendiri sistem dan komponennya.
X10 pengubahsuaian
Kekurangan yang disenaraikan kebanyakannya diperbetulkan dalam sistem automasi rumah generasi seterusnya yang dipanggil seni bina bas (isyarat dihantar melalui bas khusus/dipasang dengan voltan bekalan voltan rendah).
Seterusnya, pembangun dan pengeluar perkakasan X10 telah mengambil langkah untuk menambah baik dan mengubah suai platform sedia ada. Hasilnya ialah format X10Extended dengan set arahan lanjutan. Kelebihan platform yang diubah suai yang tidak diragukan ialah peraturan prosedur untuk mengakses pemancar ke batang, menghapuskan kejadian perlanggaran dan mengembangkan fungsi perintah Kod 1 Exteded dengan perubahan dalam format paket.
Pengubahsuaian lanjut X10Extended membawa kepada penciptaan format A10, yang meluaskan medan alamat dengan ketara (sehingga 4096 modul) dan menambahkan beberapa fungsi perkhidmatan (hanya tersedia pada peranti yang dikeluarkan oleh pembangun). Protokol A10 dan X10 benar-benar serasi, yang memungkinkan untuk mengendalikan kedua-dua jenis modul dalam sistem yang sama.
Ringkasnya, sukar untuk tidak bersetuju bahawa antara muka automasi rumah pertama telah menjadi usang dalam tempoh lima puluh tahun yang lalu. Percubaan untuk memodenkan, mengingatkan menampal bumbung semasa musim hujan, tidak dapat membetulkan keadaan secara radikal. Tetapi ciri bajet platform masih mengekalkannya dalam pasaran sistem pintar, dan peralatan X10 dihasilkan dan dijual secara aktif.
Firma domestik meramalkan gelombang populariti baharu untuk antara muka. Pengguna ditawarkan pelbagai jenis peranti bersendirian dan penyelesaian rumah pintar siap pakai berdasarkan platform X10.
