Lichtsteuerung Protokoll X10. Protokoll X10: Vor- und Nachteile. "Smart House"

IT-Experten sagen, dass der Markt „intelligente“ Häuser in Russland ist nie populär geworden und in den nächsten zehn Jahren ist unwahrscheinlich, jenseits des Luxus-Wohnungen in der Region Moskau gehen. In Zukunft wird möglicher Verbrauchermarkt ein zu vernachlässigender Teil der Bevölkerung sein, mit dem höchsten Einkommen in der Region, sondern für die Massen „smart home“ wird ein buntes Bild auf den Seiten der Klatschpresse und Internet-Ressourcen bleiben. Ist es so? Bereits heute ist die durchschnittliche Bürger Wohninfrastruktur eine recht komplexe Kombination verschiedenen Engineering-Systeme. Kombinieren Sie sie zu einem einzigen globalen Netzwerk ohne Kosten Standard-X10 zu helfen.

Die Möglichkeit des „Smart House“

Die häufigste und einfache Funktion – Steuerung der Beleuchtung. Intelligentes System ermöglicht es Ihnen, aus der Ferne jede Leuchte zu steuern. Ohne Aufstehen, können Sie ein- oder ausschalten Lichter in jedem Zimmer oder das ganze Haus auf einmal, um die Helligkeit des Nachtbeleuchtung des Korridors, Landschaftsbeleuchtung anpassen. im Fall des Ausscheidens „Smart House“, einschließlich Lichts an verschiedenen Orten auf einem bestimmten Algorithmus, abschrecken Eindringlinge durch die Anwesenheit des Eigentümer zu simulieren.

Automatische Steuerung der Temperaturparameter gegebenen Träger in einem Raum ist durch eine Heizung oder eine Klimaanlage und Belüftung zu steuern. Intelligente Haus kann Ausrüstung zur Brandbekämpfung und in Notfallsituationen steuern, eine Benachrichtigung an den Besitzer oder der entsprechenden Telefon Strukturen Sprach- oder SMS-Nachricht senden.

Wie alles begann

X10 – eine der ersten offenen Industriestandards, die für Hausautomationssysteme von Pico Electronics (Schottland Glenrothes) im Jahr 1975. Zunächst wurde das Unternehmen in der Entwicklung und Herstellung von Schaltungen und Rechenmaschinen beschäftigt. Die erste Erfahrung der Produktionssphäre erweitert hat in kommerzieller Hinsicht sehr erfolgreich. X10 Plattform gewann schnell an Popularität unter den Entwicklern von Smart-Home-Konzept und gab wichtige Impulse für die Entwicklung dieser Branche. Versuche, eine ähnliche Schnittstelle zu erstellen und von anderen Unternehmen übernommen, aber nicht viel Erfolg erzielt.

Für seine Zeit, das X10 – Protokoll mit guter Störfestigkeit. Beigetragen zu der Popularität der relativen Billigkeit der Ausrüstung, konzentrieren sich die Entwickler auf Home Automation, Wartung und technischen Support. In Nordamerika ist der Standard bis heute die Nachfrage und verteilt. Im Anschluss an den unternehmens Entwickler einer breiten Palette der X10-kompatibelen Geräte gestartet Riesen produziert, IBM und Philips.

In diesen Tagen Pico Electronics Gesellschaft umgewandelt in X10 INC (USA) Marke Powerhouse.

Klassifizierung von Anlagen

Hardware X10 – Netzwerk ist eine Ansammlung von Geräten durch eine Standard – Stromversorgung oder einen Funkkanal miteinander verbunden sind . Das Basissystem ist immer enthalten:

• Sender – Controller erzeugt und senden Befehle, Steuermodule (mit Computer-Schnittstelle oder Stand-alone), programmierbaren Timer mit verschiedenen Zeitbereichen, Fernbedienungen (Infrarot oder Funk).
• Empfänger – Aktoren auf empfangene Befehle Betrieb: das Lampenmodul oder Patrone Dimmern, Dimmer und weibliche Blöcke, die alle Arten von Antrieben.

Im Fall der Konstruktion eines größeren Netzwerks oder erweitern ein bestehendes häufig verwendetes Zubehör:

• Transceiver, Befehlssignale von den Ferngeräten, um die weitere Umwandlung in X10-Kommunikationsprotokoll empfängt, bevor sie an das Netz sendet.
• Wiederholer und Signalverstärker.
• Filter, die die Wirkung von elektromagnetischer Interferenz Natur reduzieren.
• Interfacial Brücken, Gitter für 380 (passiv oder aktiv, für Gebäude, eine Fläche von mehr als 300 m ^2).
• Meßeinrichtungen, die Installation zu vereinfachen und die Inbetriebnahme, Sensoren (Bewegung, Leuchtdichte, und so weiter. D.).

Ausrüstung von verschiedenen Firmen hergestellt, hat oft ein ähnliches Aussehen, Funktionalität und sogar Markierungen. Geräte sind in verschiedenen Versionen je nach Anforderungen für die Platzierung zur Verfügung; für den Einbau in der Leitung der Montage auf DIN-Schiene in Standardschränken, Mikromodule für raspredkorobok Flush.
Automatisierung des täglichen Lebens lassen sich mit wenigen Grundmodulen beginnen und dann allmählich das Ausmaß erhöhen und die Funktionalität erweitern durch neue Hardware-Einheiten hinzufügen.

Beispiele für das Basiselement

Die Grundlage für das typische X10-Modul ist ein programmierbarer Mikrocontroller. Gemäß einem besonderen Algorithmus steuert sie den Betrieb der elektronischen Schaltungseinrichtung an ihrem Eingang Zuführen der erzeugten Signale von der externen Stromversorgung erhalten, und wandelt die Ausgangsimpulse für die umgekehrte Übertragung an das Netzwerk. Der Mikrocomputer kann als Controller der Massenproduktion verwendet werden (z.B. PIC oder AVR Unternehmen Mikrochip und Atmel, jeweils).

Lichtsteuerung in dem Konzept des „intelligenten“ Hauses ist weit verbreitet Lampenrelaismodule X10. Es gibt zwei Versionen: ein herkömmlichen Stecksockel zum Verbinden Stehlampen, Tischlampen (LM12) oder als Adapter zwischen dem Halter und der Beleuchtungslampe mit einem Standard E27 hergestellt, bis zu 100 Watt (LM15S).

elektrische Haushaltsgeräte betrieben Rosette Instrumentenmodulen. Beispielsweise ähnelt AM12 Modul ein Rohr, aber unterstützt nicht die Befehle, die auf Licht spezifisch sind (mehr dazu unten).

Software

X10-Protokoll, ein Computerprogramm zu helfen, Top-Level-Produkten zu implementieren.

ActiveHomePro Software – kostenlose Software für PCs auf Basis von Windows-Betriebssystemen aus dem X10-Plattform-Entwicklungsunternehmen. Das Paket beinhaltet eine große Anzahl von Werkzeugen und Gerätetreiber sowie eine mobile Version.

ActiveHomePro – Software für die Computerschnittstelle SM-15 (Funk-Transceiver, 433 MHz) mit einem USB-Anschluss. Es ermöglicht Ihnen, Lampen und Geräte mit den Aufgabe erforderlichen Algorithmen, Grafiken und Timer von einem PC zu steuern oder Stand-alone mit einer drahtlosen Fernbedienung.

X10 Kommandant (Mello Inc) – eine Open-Source-Software, die unter jedem Betriebssystem, das Sie ein PC-basierte Multi-Service-Management und Integration von X10-Protokoll auf dem Handy und jedes mobiles Gerät (iOS / Android) erstellen kann.

Russische Unternehmen „Labor Hause Technologien“ bietet den Verbrauchern eine bequeme Gerät auf der Plattform X10 – ein Vollfarb-Touch-Panel VGA-XTS-36. In sich geschlossene Einheit verfügt über eine benutzerfreundliche grafische Oberfläche. X10-Protokoll-Management und Steuerung intelligentes Lichtsystem bleibt komfortabel, mit ausgezeichneter Visualisierungen, sondern eliminiert die Notwendigkeit eines ständigen Arbeitscomputer im Hintergrund. Geliefert Treiber und Software für das Vorschreiben Adressieren X10-Geräte und die grundlegenden Parameter der ursprünglichen Konfiguration, um eine Vielzahl von Szenarien zu erzeugen.

X10. Protokolldetails

Physikalisches Daten Austauschmedium in den Leistungsstromleitungen ist eine Sende / Empfangs-Fragmente sinusförmigen Hochfrequenzschwingung (120 kHz) mit einer Amplitude von 5 V und 1 ms / 630 ms in jeder Halbperiode der Netzspannung, in den Fenstern gebildet unmittelbar nach dem Nulldurchgang. Die Dreiphasenschaltungen ähnliche Fenster in jeder Phase gebildet, dh. E. mit einer Verschiebung von 60 Grad mit einer weiteren Anwendung der Interphase-Brücken. Wenn das Gerät in dem Fenster empfangen wird, das Paket, in dem mindestens 48 Oszillationen, behandelt es als eine logische „Eins“ in dem Fall zurück – als logische „Null“. Übertragen von Daten Bit belegt zwei Halbwellenspannung. Wobei der zweite Sende inverse Wert, der nicht nur die Rauschunempfindlichkeit verbessert, sondern dient auch der Synchronisations-Code, während der Paketübertragung zu identifizieren.

X10 – ein Protokollstandard, bei dem ein einzelnes Paket (Frame für Frame) für 11 Perioden übertragen wird. Es enthält:

• Synchronisationscode – 2 Bits
• Modulcode – 4 Bits,
• Bauordnung – 5 Bits.

Jedes Paket, ohne Intervall, zweimal hintereinander übertragen wird. Vor der Übertragung der nächsten Ansatz nehmen, eine Pause in der 3 Perioden der Netzspannung (Ausnahme – Dimmen der Helligkeit Befehl überträgt einen kontinuierlichen Strom).

IR-Management-Konsolen auf Netzwerke X10 X10-IR-Protokoll bei einer Trägerfrequenz von 40 kHz zu arbeiten. Der Funkkanal (X10-RF Protocol), je nach Region, reicht von 310 bis 434 MHz.

Adressierung und Systembefehle

Die maximale Anzahl von Modulen in dem Netzwerk X10 – 256. Zwei Wählschalter auf jedem Modul 16 festgelegten Positionen befinden. Der erste Schalter – Code nach Hause (Heim Code) verwendet, um eine Kategorie oder Gruppe von Geräten auszuwählen. Hat Beschriftung Bestimmungen von A bis R. In der zweiten festen Position werden durch Zahlen von 1 bis 16 und Punkt zu einem bestimmten Modul auf dem Netz (Unit Code) bezeichnet. Somit wird jedes Gerät eine eindeutige Nummer, bestehend aus Buchstaben und Zahlen zugeordnet. Zum Beispiel; A5, M14 und so weiter. D. Die Steuerungen des Systems, wie es an die Ausführungseinheiten gegenüber, die in der Regel erfordert keine Anpassung der Adressierung.

Die Vorstellung eines bestehenden Befehls Plattform und entsprechende Aktionen aus der Tabelle erhalten werden.

Die wichtigsten Vorteile der …

X10 – Protokoll ist eine Low-Budget-Klasse Home Automation ist, verwendet wird, um Informationen und Befehlsnachricht bestehende Netz zu übertragen. Es entfällt die Notwendigkeit für die Verlegung neue Kommunikation, die in Haushalten mit einem feinen Finish oder Fertig Renovierungen besonders wichtig ist. Es ist möglich, die Netzwerkverkabelung zu nutzen, und verwenden Sie Radio – Palette von Geräten von Herstellern angeboten, ermöglicht für beide Optionen oder eine Kombination davon. Die Kosten für die Geräte, im Vergleich zu moderneren Plattformen sind auch angenehm überrascht.

Die folgenden Vorteile – Flexibilität in der Anwendung und einfache Installation keine speziellen Fähigkeiten erfordert. Das System zeichnet sich durch hervorragende Dehnbarkeit und Skalierbarkeit aus. Die Module sind verbunden, um die Plug & Energieprinzipien (einschließlich der Manager). Die gesamte Einrichtung ist eine neue Komponente der einzigartigen Adresse. Eine weitere Automatisierung wird alles selbst tun.

Stark vereinfacht, um die Trennzone der Beleuchtungsinfrastruktur. Es genügt Geräte einer Gruppe von identischen Buchstaben (Gebäude-Code) zugewiesen, und, wenn der entsprechenden Broadcast-Befehl der Anwendung wird oder Ausschalten des Lichts in diesem Bereich umgeschaltet werden.

Offenes Protokoll – ein weiteres Plus Plattform, erlaubt eine einfache Integration mit jedem Steuerungssystem, die Nutzung der Gestaltung der Netzwerkverkabelung Produkte anderer Hersteller.

… und Nachteile

Der Hauptvorteil der X10-Schnittstelle – Datenübertragung über die Stromleitung – ist die wichtigste Quelle für seine Probleme.

Niedrige Geschwindigkeit. Befehlsübertragung dauert etwa eine Sekunde, so. e. Befehl wirklich greifbar, auch bei der Verwaltung von einem einzigen Gerät verzögern. Und in den Prozess der das verpfändete Szenario ausarbeitet, kann eine Verzögerung annoyingly inakzeptabel werden. Da die Informationsrate der Versorgungsspannungsfrequenz gebunden ist, es ist nicht möglich, zu erhöhen.

Niedrige Immunität. Die Fülle von Haushaltsgeräten in dem modernen Hause dramatisch erhöht das Niveau der Störung im Stromnetz auf dem Signal / Rausch-Verhältnis eine negative Auswirkung hat, was wiederum die Qualität des Informationsaustausches zwischen den Modulen X10 beeinflusst. Daher sind die Folgen – Ausfall mit Anweisungen oder falsches Schalten zu erfüllen. Während des Baus eines großen Netzwerks Problem kann die Einschränkungen des Adressfeldes, wie auf dem X10-Protokoll nur eine Verbindung herstellt zu 256 Geräte in der Lage sein.

Dissynchronization Übertragungstechnik kann zur Einführung eines Pakets führt, und die Entstehung von Konflikten, als Folge keines der Teams wird nicht durchgeführt werden. Sie können die Situation nicht dramatisch korrigieren.

Keinen Zugriff Kontrollverfahren bieten, gibt es keinen Schutz gegen unbefugte Handlungen Dritter. Schließlich ist es nicht möglich, komplexe Schaltungen Geräte und Lichtsteuerung mit der Umsetzung der Selbstdiagnosefunktion des Systems und seinen konstituierenden Einheiten zu schaffen.

Modifikationen X10

Diese Nachteile werden in den nächsten Generation Home-Automation-Systemen weitgehend korrigiert, so genannte Bus-Architektur (Signalisierung erfolgt auf einem dedizierten / gepflastert Bus mit einer Niederspannungsversorgungsspannung).

Im Gegenzug Entwickler und Hersteller von X10 Geräten Maßnahmen zu ergreifen, die bestehende Plattform zu verbessern und zu modifizieren. Das Ergebnis war ein Format mit erweiterten X10Extended Befehlssatz. Der unbestrittene Vorteil der Plattform wurde Verfahren Regelung Sender für den Zugang zu modifizierenden der Autobahn, eliminiert Konflikte und die Funktionen des Teams Exteded Code 1 mit einer Änderung im Paketformat zu erweitern.

Weitere Modifikation zur Schaffung führte X10Extended A10 Format, in dem im Wesentlichen Adressfeld erweitert (4096 Einheiten) und fügte einige Service-Funktionen (nur auf Geräten des Entwicklers hergestellt). A10 und X10 Protokolle sind vollständig kompatibel, so dass es möglich in einem einzigen System, das beiden Arten von Modulen zu arbeiten.

Fasst man eine kurze Zusammenfassung, ist es schwierig, zu vereinbaren, nicht, dass die erste Home-Automation-Schnittstelle in der Vergangenheit fast 50 Jahre überholt. Versuch ähnlich Patchen Dächer während der Regenzeit zu modernisieren, um die Situation radikal zu verbessern, ist nicht in der Lage. Aber Haushalts-Eigenschaften der Plattform geht es weiter auf dem Markt von intelligenten Systemen zu halten und Geräte X10 aktiv produziert und verkauft.

Inländische Unternehmen prognostizieren eine neue Welle der Popularität Schnittstelle. Die Verbraucher eine breite Palette von sowohl einzelnen Geräten sowie Turnkey-Lösungen für „intelligente“ Häuser auf der Plattform X10 angeboten.