بروتوكول التحكم في الإضاءة X10. بروتوكول X10: مزايا وعيوب. "البيت الذكية"

IT-الخبراء يقولون ان السوق سوف المنازل "الذكية" في روسيا لن تصبح شعبية وفي العقد القادم من غير المرجح أن تتجاوز المساكن الفاخرة في منطقة موسكو. في المستقبل، سوف السوق الاستهلاكية الممكن أن تكون جزءا لا يذكر من السكان وفقا لأعلى إيرادات في المنطقة، ولكن من أجل الجماهير و"المنزل الذكي" تبقى صورة ملونة على صفحات الصحف وموارد الانترنت. هل هذا صحيح؟ بالفعل، متوسط البنية التحتية الإسكان المواطن هو مزيج معقد نوعا من النظم الهندسية المختلفة. الجمع بينهما في شبكة عالمية واحدة دون تكلفة للمساعدة X10 القياسية.

احتمال "البيت الذكي"

وظيفة الأكثر شيوعا وبسيطة - السيطرة على الإضاءة. نظام ذكي يتيح لك التحكم عن بعد كل ضوء الثابت. دون الحصول على ما يصل، يمكنك تشغيل أو إيقاف الأضواء في أي غرفة أو البيت كله في وقت واحد، وضبط سطوع الإضاءة ليلا من الممر، والإضاءة المناظر الطبيعية. "البيت الذكية"، بما في ذلك الضوء في أماكن مختلفة على خوارزمية معينة، وردع المتسللين من خلال محاكاة وجود أصحاب في حال مغادرتهم.

التحكم الآلي من المعلمات درجة حرارة معينة الدعم في غرفة عن طريق التحكم في جهاز تدفئة أو تكييف الهواء والتهوية. المنزل الذكي يمكن التحكم معدات مكافحة الحريق و، في حالات الطوارئ، وإرسال إشعار إلى المالك أو صوت الهياكل ذات الصلة الهاتف أو رسالة SMS.

كيف بدأ كل شيء

X10 - واحدة من أول معايير الصناعة المفتوحة، والمصممة لأنظمة الأتمتة المنزلية التي كتبها بيكو الإلكترونيات (اسكتلندا غلينروثز) في عام 1975. في البداية كانت تعمل الشركة في مجال تصميم وتصنيع الدوائر والآلات الحاسبة. أصبح أول تجربة لتوسيع مجال إنتاج ناجحة للغاية من الناحية التجارية. منصة X10 سرعان ما اكتسب شعبية بين المطورين من مفهوم المنزل الذكي وأعطى زخما كبيرا لتطوير هذه الصناعة. محاولات لإنشاء واجهة مماثلة، والتي تقوم بها شركات أخرى، ولكن ليس الكثير من النجاح حصل.

وقتها، وX10 - بروتوكول مع الحصانة الضوضاء جيدة. ساهم في شعبية من رخص النسبي للمعدات، والتركيز على المطورين الأتمتة المنزلية والصيانة والدعم الفني. في أمريكا الشمالية المعيار لهذا الطلب يوم وتوزيعها. بعد شركة المطور من مجموعة واسعة من الأجهزة X10 المتوافقة التي تنتج العملاق، IBM وشركة فيليبس.

في هذه الأيام بيكو للالكترونيات شركة تحويلها إلى X10 INC (USA) قوة العلامة التجارية.

تصنيف المعدات

الأجهزة شبكة X10 هي عبارة عن مجموعة من الأجهزة متصلة فيما بينها إمدادات الطاقة القياسية أو قناة إذاعية. يتم تضمين النظام الأساسي دائما:

• المرسلات - التحكم يولد ويرسل الأوامر، وحدات التحكم (مع واجهة الكمبيوتر أو قائمة بذاتها)، توقيت برمجة مع نطاقات زمنية مختلفة، أجهزة التحكم عن بعد (الأشعة تحت الحمراء أو الراديو).
• استقبال - المحركات التي تعمل على الأوامر وردت: وحدة المصباح أو المخفتات خرطوشة، وكتل باهتة والإناث، وجميع أنواع محركات الأقراص.

في حالة بناء شبكة واسعة أو توسيع ملحق استخداما القائمة:

• استقبال، استقبال إشارات الأوامر من أجهزة التحكم عن بعد لمزيد من التحول إلى بروتوكول الاتصالات X10 قبل إرسالها إلى الشبكة.
• الراسبين ومكبرات الإشارة.
• المرشحات التي تقلل من تأثير طبيعة التداخل الكهرومغناطيسي.
• جسور بينية، وشبكات 380 (السلبي أو الإيجابي، للمباني، وتبلغ مساحتها أكثر من 300 م ^2).
• أجهزة القياس، وتبسيط التركيب و التكليف، و أجهزة الاستشعار (الحركة، والإنارة، وهلم جرا. D.).

المعدات المصنعة من قبل شركات مختلفة، وغالبا ما يكون مظهر مماثل، وظائف، وحتى علامات. متوفرة في إصدارات مختلفة تبعا لمتطلبات لوضع الأجهزة. للتركيب في الخط، DIN السكك الحديدية تتصاعد في خزانات قياسية، micromodules لمطاردة raspredkorobok.
أتمتة الحياة اليومية يمكن أن تبدأ مع عدد قليل من الوحدات الأساسية، ومن ثم زيادة تدريجية في حجم وتوسيع وظائف عن طريق إضافة وحدات الأجهزة الجديدة.

أمثلة على قاعدة عنصر

أساس وحدة نموذجية X10 هو متحكم برمجة. وفقا لخوارزمية معينة لأنها تسيطر على تشغيل الجهاز الدوائر الإلكترونية توريد في مدخلاته الإشارات ولدت وردت من إمدادات الطاقة الخارجية وتحويل النبضات الانتاج لنقل العكسي للشبكة. الحواسيب الصغيرة يمكن استخدام وحدات تحكم الإنتاج الضخم (على سبيل المثال، PIC أو AVR الشركات رقاقة واتميل، على التوالي).

التحكم في الإضاءة في مفهوم البيت "الذكي" يستخدم على نطاق واسع وحدات مصباح التتابع X10. هناك نسختين: التقليدية المكونات في المقبس لتوصيل مصابيح الكلمة، ومصابيح مكتب (LM12) أو إجراء مثل محول بين صاحب التسجيل ومصباح الإضاءة مع قاعدة E27 القياسية، وتصل إلى 100 واط (LM15S).

تعمل الاجهزة الكهربائية المنزلية استخدام وحدات أداة روزيت. على سبيل المثال، وحدة AM12 تشبه أنبوب، ولكن لا يدعم الأوامر التي هي محددة للضوء (أكثر على هذا أدناه).

البرمجيات

بروتوكول X10 لتنفيذ برنامج كمبيوتر للمساعدة منتجات على مستوى عال.

ActiveHome البرامج - برنامج مجاني لأجهزة الكمبيوتر الشخصية على أساس أنظمة التشغيل WINDOWS من شركة تطوير منصة X10. وتشمل المجموعة عدد كبير من أدوات وبرامج تشغيل الأجهزة، وكذلك نسخة متنقلة.

ActiveHomePro - برنامج واجهة الكمبيوتر SM-15 (جهاز الإرسال والاستقبال الإذاعي، 433 ميغاهيرتز) مع اتصال USB. انها تسمح لك للسيطرة على الأضواء والأجهزة مع المهمة المطلوبة الخوارزميات والرسوم البيانية وتوقيت من جهاز كمبيوتر شخصي أو قائمة بذاتها مع جهاز تحكم عن بعد لاسلكي.

قائد X10 (Melloware المؤتمر الوطني العراقي) - البرمجيات مفتوحة المصدر تحت أي نظام التشغيل الذي يسمح لك لإنشاء إدارة الخدمات المتعددة القائمة على الحاسوب الشخصي وتكامل بروتوكول X10 على الهاتف وأي جهاز محمول (دائرة الرقابة الداخلية / الروبوت).

الشركة الروسية "التقنيات المنزلية مختبر" تقدم للمستهلكين جهاز مناسب على منصة X10 - كامل لون لوحة اللمس VGA-XTS-36. وحدة قائمة بذاتها لها واجهة رسومية سهلة الاستخدام. X10 إدارة البروتوكول ونظام مراقبة الإضاءة الذكية لا تزال مريحة، مع التصور ممتازة، ولكن يلغي الحاجة إلى كمبيوتر العمل مستمر في الخلفية. هناك برامج تشغيل الموردة والبرمجيات لوصف معالجة أجهزة X10 والمعايير الأساسية للتكوين الأولي، لإنتاج مجموعة متنوعة من السيناريوهات.

X10. تفاصيل بروتوكول

المادية متوسطة تبادل البيانات في الأسلاك الكهربائية الطاقة هو نقل / شظايا استقبال الجيبية التذبذب عالية التردد (120 كيلو هرتز) مع اتساع 5V و 1 مللي / 630 مللي ثانية في كل دورة نصف من الجهد الكهربائي، في ويندوز تشكلت مباشرة بعد عبور الصفر. دوائر ثلاث مراحل النوافذ مماثلة شكلت في كل مرحلة، أي. E. مع التحول من 60 درجة مع تطبيق مزيد من الجسور البيني. إذا كان الجهاز في إطار التلقي يحصل على الطرد، والذي لا يقل عن 48 التذبذبات، يعامل على أنه المنطق "واحد" في حالة العودة - بأنه "الصفر" منطقي. تحتل نقل بت من البيانات اثنين من نصف موجة الجهد. حيث ثاني قيمة البث معكوس، مما يحسن من مناعة الضوضاء ليس فقط، ولكن أيضا يعمل على تعريف رمز تزامن مع انتقال الحزمة.

X10 - معيار بروتوكول التي تبث حزمة واحدة (الإطار من جانب الإطار) لمدة 11 فترات. أنه يحتوي على:

• كود التزامن - 2 بت
• كود الوحدة - 4 بت،
• قانون البناء - 5 بت.

كل مجموعة، دون أي فاصل، مرتين على التوالي ينتقل. قبل البث الدفعة التالية تتخذ، وقفة في 3 فترات من الجهد الكهربائي (استثناء - يعتم الأمر سطوع ينقل تيار مستمر).

لوحات المفاتيح إدارة IR للعمل على شبكات X10 بروتوكول X10-IR على تردد الناقل من 40 كيلو هيرتز. قناة الراديو (بروتوكول X10-RF)، اعتمادا على المنطقة، ويتراوح 310-434 ميغاهيرتز.

معالجة وأوامر النظام

الحد الأقصى لعدد الوحدات النمطية في شبكة X10 - 256. وتقع اثنين من مفاتيح محدد على كل وحدة 16 وظيفة ثابتة. واستخدام رمز البيت (رمز المنزل) لتحديد فئة أو مجموعة من الأجهزة - التبديل الأول. وقد يتم الرمز أحكام حروف من الألف إلى R. في موقف ثابت الثاني الارقام من 1 الى 16 و أشر إلى وحدة نمطية معينة على الشبكة (رمز وحدة). وبالتالي، يتم تعيين كل جهاز رقم فريد يتكون من حروف وأرقام. على سبيل المثال، A5، M14 وهلم جرا. D. والتحكم والنظام، على عكس وحدات التنفيذ، كقاعدة عامة، لا تتطلب تعديل معالجة.

ويمكن الحصول على فكرة وجود إجراءات منصة القيادة الحالية وما يقابلها من الجدول.

المزايا الرئيسية ل...

X10 - البروتوكول هو ذات الميزانيات المنخفضة أتمتة الدرجة المنزل، ويستخدم لنقل الرسائل المعلومات وقيادة التيار الكهربائي القائمة. أنه يلغي الحاجة لوضع الاتصالات الجديدة، وهو أمر مهم خصوصا في المنازل مع الانتهاء من الغرامة أو التجديدات الانتهاء. ومن الممكن استخدام شبكة الأسلاك، واستخدام الراديو - مجموعة من المعدات المعروضة من قبل الشركات المصنعة، ويسمح لكلا الخيارين، أو أن يحدث خلطا. تكلفة الأجهزة، مقابل المزيد من المنصات الحديثة هي أيضا يسر سارة.

المزايا التالية - مرونة الاستخدام وسهولة التركيب لا تتطلب مهارات خاصة. يتميز النظام عن طريق التمدد ممتازة وتطويره. وترتبط وحدات باستخدام مبادئ التوصيل والطاقة (بما في ذلك المدير). الإعداد كله هو وضع مكون جديد من عنوان فريد. سوف مزيد من الأتمتة تفعل كل شيء بنفسي.

تبسيطها إلى حد كبير في منطقة الفصل بين البنية التحتية الإضاءة. ويكفي لتعيين الأجهزة من مجموعة واحدة من رسالتين متطابقتين (قانون البناء)، وعند تطبيق الأمر بث المقابلة سوف تكون في وضع التشغيل أو إيقاف الضوء في هذه المنطقة.

بروتوكول مفتوحة - منصة بالإضافة إلى آخر، مما يسمح لسهولة التكامل مع أي نظام تحكم، واستخدام تصميم الأسلاك شبكة من الشركات المصنعة الأخرى.

... وعيوب

والميزة الرئيسية من واجهة X10 - نقل البيانات عبر الأسلاك السلطة - هي المصدر الرئيسي للمشاكله.

سرعة منخفضة. يأخذ نقل القيادة حوالي ثانية، لذلك ه. تأخير أمر واضح حقا حتى في إدارة جهاز واحد. وفي عملية للعمل خارج السيناريو المرهون، قد تصبح تأخير غير مقبول بشكل مزعج. منذ يرتبط معدل المعلومات إلى تردد امدادات التيار الكهربائي، ليرفع جلسته غير ممكن.

المناعة المنخفضة. وفرة من الأجهزة المنزلية في المنزل العصري يزيد بشكل كبير من مستوى التدخل في شبكة الكهرباء له تأثير سلبي على نسبة الإشارة / الضوضاء، وهذا بدوره يؤثر على نوعية تبادل المعلومات بين وحدات X10. وبالتالي، فإن العواقب - عدم الامتثال لتعليمات أو تبديل كاذبة. خلال بناء شبكة واسعة مشكلة قد تكون القيود المفروضة على حقل العنوان، وللاتصال بروتوكول X10 سوف تكون قادرة فقط إلى 256 الأجهزة.

معدات نقل Dissynchronization يمكن أن يؤدي إلى فرض حزمة، وظهور الصراعات، ونتيجة لذلك، لن يتم تنفيذ أي من الفريقين. لا يمكنك تصحيح الوضع بشكل كبير.

لا توفر إجراءات التحكم في الوصول، لا توجد حماية ضد الإجراءات غير مصرح بها من أطراف ثالثة. وأخيرا، فإنه من المستحيل لخلق الأجهزة الدوائر المعقدة والتحكم في الإضاءة مع تنفيذ وظيفة التشخيص الذاتي للنظام والوحدات المكونة لها.

التعديلات X10

يتم تصحيح هذه العيوب إلى حد كبير في أنظمة الأتمتة المنزلية الجيل القادم، ما يسمى بنية الناقل (يحدث إشارات على حافلة مخصصة / معبدة إلى الجهد المنخفض امدادات التيار الكهربائي).

بدوره والمطورين والشركات المصنعة للمعدات X10 لاتخاذ خطوات لتحسين وتعديل النظام الأساسي الحالي. وكانت النتيجة شكل X10Extended مع extended مجموعة التعليمات. تم تعديل ميزة لا شك من منصة إجراءات الإرسال التنظيم للوصول إلى الطريق السريع، ويزيل الصراعات وتوسيع مهام الفريق كود Exteded 1 مع تغيير في شكل حزم.

مزيد من التعديل أدى إلى خلق X10Extended A10 الشكل الذي امتد إلى حد كبير حقل العنوان (4096 وحدة)، وأضاف بعض وظائف الخدمة (متوفر فقط على الأجهزة المصنعة من قبل المطور). A10 و X10 بروتوكولات متوافقة تماما، مما يجعل من الممكن للعمل في نظام واحد كلا النوعين من الوحدات.

وتلخيصا موجزا مختصرا، فمن الصعب أن لا توافق على أن أول واجهة التشغيل الآلي للمنزل في الماضي، ما يقرب من خمسين عاما عفا عليها الزمن. محاولات لتحديث تشبه أسطح الترقيع خلال موسم الأمطار، لتحسين جذري في الوضع ليست قادرة على. ولكن الخصائص المتعلقة بالميزانية لمنصة تواصل لإبقائه في السوق من الأنظمة الذكية وأجهزة X10 إنتاجها وبيعها بنشاط.

وتتوقع الشركات المحلية موجة جديدة من واجهة شعبية. وتقدم للعملاء مجموعة واسعة من كل الأجهزة الفردية وكذلك حلول متكاملة للمنازل "ذكية" على منصة X10.