X10 protokoll egy „okos” házban: éljünk-e veteránokkal?

A cikk az "intelligens" otthon eszközeit tárgyalja, az X10 protokoll használatával.

Kommunikációs protokoll története X10 A háztartási elektromos készülékek központi konzolról történő vezérléséhez csaknem négy évtized van. 1975-ben fejlesztette ki a Pico Electronics, és gyorsan elérte a de facto szabvány státusát. Ez az ötletes mérnöki megoldásnak köszönhetően történt: használja a ház elektromos vezetékeit a vezérlőjelek továbbításához.

Az ötlet 2006 - ban alakult ki ipari PLC modemekMa használják az adatok továbbítására az elektromos fogyasztásmérőkről a tápvezetékekre. Példa erre az Incotex Moscow cég higanyszámlálói. De az ősektől eltérően, ez az adatátviteli protokoll zárva van, mert védett adatkódoló algoritmust használ a magas zajmentesség elérése érdekében.

Manapság csak az X10 protokollal kompatibilis termékeket gyártó cégeknek van tucatnyi, ha nem több száz. Kínai gyártók adták hozzá őket otthoni automatizálási termékek az S10 protokolllal, amely ha nem egy klón, akkor minden bizonnyal az X10 testvér. De a termékek bősége a piacon és a hatalmas korábbi népszerűség nem azt jelenti, hogy ennek a szabványnak nincs problémája.

Az induláshoz röviden ismerkedjen meg az adatátvitel jellemzői az X10 protokoll villamosenergia-hálózatán keresztül. Minden, a protokollnak megfelelő termék felosztható adókat (vezérlőjelek forrásait) és vevőit, vagy végrehajtó rendszerek. A vezérlőjelek akkor kerülnek továbbításra, ha a feszültség meghaladja a nulla értéket.

Az adó, amely meghatározta a nulla átmenet pillanatát, legfeljebb 200 mikrosekund késleltetéssel, 1 ms hosszúságú vezérlőjelet ad egy 120 kHz frekvenciájú és legfeljebb 5 V amplitúdójú oszcillációs csomag (vonat) formájában. A jelvevők ebben az időben „nyitnak” egy időablakot és „hallgatnak” a hálózatra. Ha egy jel a megadott időn belül megjelenik, akkor a rendszer feldolgozza. Az eredeti változatban 256 vevő vezérelhető volt. A protokoll részletesebb leírása számos forrásban található. A vitához nem lesz szükség részletesebb információra.

Az X10 protokoll egyik jellemzője a bináris utasításkódok soros továbbítása. Egy nulla értéken keresztüli átmenet esetén csak egy bit információt továbbítunk. Ezért ez egy nagyon lassú protokoll: egy szokásos parancs átvitele egy eszköz be- és kikapcsolására körülbelül egy másodpercig tart. Még mindig elviselheti ezeket a kellemetlenségeket.

A következő hátrány azonban súlyosan korlátozhatja a hosszú élettartamú szabvány élettartamát. Arról szól az X10 protokollal működő eszközök rendkívül alacsony zajszintű immunitása. A protokoll feltalálása óta a világ drámaian megváltozott. Ha a hetvenes években a háztartás fő zavarforrása a kisülőlámpák és a kollektor motorral ellátott hajszárítók voltak, ma ez a lista jelentősen kibővült.

Szinte minden házban vagy apartmanban van TV és számítógépek kapcsoló tápegységgel. Az impulzusos energiát modern gazdaságos lámpákkal használják. Még rendes is töltő tartalmaz egy nemlineáris áramkorlátozót - egy kondenzátort. A nemlineáris terhelések ilyen sokasága „szennyezi” az elektromos hálózatokat.

Az elektromos hálózatok „szennyezettsége” olyan magas, hogy nehéz összehasonlítani még a rádiósávok zajával sem. Régóta szigorú szabályok vonatkoznak a rádióberendezések működésére. Az elektromos hálózatok minőségére vonatkozó követelményeket elfogadják az Egyesült Államokban és az európai országokban (euró-szabványok), ám ezek nem garantálják az X10 szabványos berendezések működését hibák nélkül.Jobb, ha egyáltalán nem beszélünk a FÁK-országok hálózatainak energiaminőségéről - ez nyomasztó.

Ilyen körülmények között az információ továbbítása elektromos hálózatokon keresztül csak kifinomult kódolórendszer zajtűrő algoritmusokkal lehetséges. Az X10 protokollban csak egy vezérlőbit és amplitúdó moduláció kerül felhasználásra a parancsokban. Ezért az X10 szabvány szerint működő eszközök többsége panaszkodik a hibás működési parancsokért.

A külső interferencia és a rendszerhez való jogosulatlan hozzáférés elleni küzdelem érdekében szűrőket telepítenek, például az FM10 modult, amely az X10 egység sorába tartozik. De a házon belüli interferenciaforrások számának növekedése esetén több ilyen modulra lehet szükség. Mindez bonyolítja és túlterheli a rendszert kiegészítő egységekkel.

Általánosságban az X10-rel kompatibilis eszközök sokaságának elemzése során felmerül az ülő kérdés: "Nem egyszerűbb-e elhagyni a szabványt, amelynek annyi hiányossága van, és továbbmozdulni egy modern protokollon alapuló rendszer felépítéséhez?"

modern rádiócsatornákkal működő távirányítók halmazameglehetősen jól teljesíti az otthoni automatizálás feladatait. Ezért egy kiegészítő X10 támogató funkció beágyazása bennük inkább a hagyomány tisztelete, mint a szükségszerűség.

Valójában ahhoz, hogy vezérlőjelet adjanak az energiahálózatba, az adó-vevőkhöz szükség van, ami bonyolult mind a vezérlőpanelek, mind a rendszer egésze szempontjából. Hozzá kell tennie információs jelismétlőket, feszültségcsökkentő szűrőket, jelblokkolókat, hidakat a különböző fázisokkal történő kommunikációhoz stb. A kiegészítő rendszer felsorolása, amely növeli a rendszer megbízhatóságát, már régóta túllépte magának a rendszernek az alapvető eszközeit.

Kinek akkor engedik mindezt? A helyzet az, hogy csak az Egyesült Államokban mintegy 5 millió otthon van felszerelve X10 protokoll automatizálási rendszerekkel. Európában kevesebb rendszer működik. A szabvány megjelenése óta több mint 100 millió terméket adtak el. A gyártókat ezek a fogyasztók irányítják, folyamatosan bővítve a listát.

De azok számára, akik csak egy izgalmas probléma megoldására gondolkodnak "intelligens otthon" létrehozása, az X10 szabványra összpontosítson, és az azt támogató felszerelések ne érjenek. Manapság a piac modern termékeket kínál otthoni automatizálásra, széles körű feladatok elvégzésére: hőmérséklet és páratartalom mérésére, a rakomány közvetlen és az időmérő kezelésére és még sok minden másra. Sőt, sokkal megbízhatóbbak és gyakran olcsóbbak.

Fontos fontolóra venni egy további tulajdonságot - a különböző gyártók termékei nem feltétlenül kompatibilisek egymással. Mindezeknek a problémáknak a fényében az olyan hiányosságok, mint a nyugtázás hiánya (a vevőktől kapott visszajelzés) és az illetéktelen hozzáférés bizonytalansága, csak a szabvány kis homályosságainak tűnnek.

És még egy dolog: minden hibája és tiszteletreméltó korában, Az X10 szabványos termékei manapság messze nem olcsók. A legegyszerűbb alapkészlet, amely távirányítóból és vevőből áll, 200 dollárba kerül, és minden további egység átlagosan 30 dollár. És a "jó hírű" gyártók, például a belga Xanura cég termékei 2300 dollárba kerülnek egy multifunkciós vezérlőért, és 300 egy infravörös adó-vevőhöz.

Ezért azoknak, akik ezt a szabványt részesítik előnyben, nagyon óvatosnak kell lenniük mind az intelligens otthoni rendszer által megoldandó feladatok meghatározásakor, mind az eszközszolgáltatók kiválasztásakor. A legjobb megoldás az X10 Inc termékek vásárlása, amelyek széles körben képviseltetik magukat a FÁK piacán, de pénzügyi lehetőségektől függően más lehetőségek is vannak.