IT-eksperdid väidavad, et "intelligentsete" majade turg Venemaal ei muutu kunagi massiliseks ja tõenäoliselt ei ulatu see järgmise kümnendi jooksul Moskva piirkonna eliitelamutest kaugemale. Tulevikus saab turu võimalikuks tarbijaks väike osa piirkondade kõrge sissetulekuga elanikkonnast, kuid laiale massile jääb "tark kodu" kirjuks pildiks kõmuajalehtede ja internetiavaruste lehekülgedel. On see nii? Juba praegu on tavaelaniku eluaseme infrastruktuur üsna keerukas kombinatsioon erinevatest insenerisüsteemidest. X10 standard aitab ühendada need üheks võrguks ilma globaalsete kuludeta.
Nutika kodu funktsioonid
Kõige tavalisem ja lihtsam funktsioon on valgustuse juhtimine. Nutikas süsteem võimaldab teil kaugjuhtida iga valgustit. Ilma püsti tõusmata saate korraga sisse või välja lülitada valgustuse igas toas või kogu majas, reguleerida koridori öise valgustuse, maastikuvalgustite heledust. "Tark kodu", sealhulgas valgust erinevatesteatud algoritmi järgi, peletab sissetungijad eemale, simuleerides omanike kohalolekut nende lahkumise korral.
Automaatjuhtimine säilitab ruumis seatud temperatuuriparameetrid, juhtides kütteseadmeid või kliima- ja ventilatsioonisüsteeme. Nutikas kodu saab juhtida tule- ja valveseadmeid ning hädaolukorras saata hääle või SMS-iga teate omaniku telefonile või vastavatele struktuuridele.
Kuidas see kõik algas
X10 on üks esimesi avatud tööstusstandardeid, mille Pico Electronics (Glenrothes, Šotimaa) 1975. aastal koduautomaatikasüsteemide jaoks välja töötas. Algselt tegeles ettevõte mikroskeemide ja kalkulaatorite projekteerimise ja tootmisega. Esimene kogemus tootmismahu laiendamisel oli äriliselt väga edukas. X10 platvorm saavutas nutikate kodude arendajate seas kiiresti populaarsuse ja andis selle valdkonna arengule käegakatsutava tõuke. Sarnase liidese loomise katseid tegid ka teised ettevõtted, kuid need ei olnud kuigi edukad.
Oma aja kohta on X10 hea mürakindlusega protokoll. Populaarsust soodustas seadmete võrdlev odavus, arendajate orientatsioon koduautomaatikale, hooldusele ja tehnilisele toele. Põhja-Ameerika mandril on standard endiselt nõutud ja lai alt levinud. Pärast arendajat hakkasid laia valikut X10-ga ühilduvaid seadmeid tootma hiiglaslikud korporatsioonid IBM jaPhilips.
Täna on Pico Electronicsist saanud X10 INC (USA) PowerHouse'i kaubamärgiga.
Seadmete klassifikatsioon
X10 võrgu riistvara on seadmete kogum, mis on omavahel ühendatud tavalise elektrivõrgu või raadiokanali kaudu. Põhisüsteem peab sisaldama:
- Saatjad - kontrollerid, mis genereerivad ja saadavad käske, juhtmoodulid (arvutiliidesega või eraldiseisvad), programmeeritavad taimerid erinevate ajavahemikega, kaugjuhtimispuldid (infrapuna või raadio).
- Vastuvõtjad - täiturmehhanismid, mis täidavad vastuvõetud käske: lambimoodulid ja kassettide dimmerid, dimmerid ja pistikupesaplokid, igasugused ajamid.
Suurema võrgu ehitamise või olemasoleva laiendamise korral kasutatakse sageli abiseadmeid:
- Transsiiverid, mis võtavad enne elektrivõrku saatmist vastu kaugjuhtimispuldi käsusignaale, teisendades need edasi sideprotokollile X10.
- Reiterid ja signaalivõimendid.
- Filtrid, mis vähendavad elektromagnetiliste häirete mõju.
- Faasidevahelised sillad, 380 V elektrivõrkudele (passiivsed või aktiivsed, üle 300 m2 hoonete jaoks2).
- Mõõteseadmed, mis lihtsustavad paigaldamist ja kasutuselevõttu, andurid (liikumine, valgus jne).
Erinevate ettevõtete toodetud seadmed on sageli sarnase välimuse, funktsionaalsuse ja isegi märgistusega. Seadmedolenev alt paigutusnõuetest on erinev disain; seespaigalduseks, DIN-liistule paigaldamiseks standardsetesse elektrikilpidesse, mikromoodulid süvistatavate harukarpide jaoks. Võite alustada koduautomaatika mõne põhimooduliga ning seejärel järk-järgult suurendada ja laiendada funktsionaalsust uute riistvaraüksuste lisamisega.
Elemendi aluse näited
Tüüpiline X10 moodul põhineb programmeeritaval mikrokontrolleril. Teatud algoritmi järgi juhib see seadme elektroonilise vooluringi toimimist, mis toidab välisest toiteallikast saadud genereeritud signaalid oma sisendisse ja teisendab väljundimpulsid võrku tagurpidi edastamiseks. Mikroarvutid võivad olla masstoodetud kontrollerid (nt vastav alt Microchipi ja Atmeli PIC-id või AVR-id).
X10 lambi releemooduleid kasutatakse laialdaselt targa kodu kontseptsiooni valgustuse juhtimiseks. Modifikatsioone on kaks: ühendatud tavalisse pesasse põranda-, laualampide (LM12) ühendamiseks või valmistatud adapteri kujul valgustuskasseti ja tavalise E27-aluse lambipirni vahel, kuni 100 W (LM15S).
Kodumajapidamises kasutatavaid elektriseadmeid juhitakse instrumentide pistikupesade moodulite abil. Näiteks moodul AM12 näeb välja nagu lambimoodul, kuid ei toeta valgustuspõhiseid käske (sellest on lähem alt allpool).
Tarkvara
Tarkvaratooted aitavad X10 protokolli arvutis rakendadatipptase.
ActiveHome Software – tasuta tarkvara personaalarvutitele, mis põhineb WINDOWS operatsioonisüsteemidel platvormi X10 arendaj alt. Pakett sisaldab tohutul hulgal utiliite ja seadme draivereid, aga ka programmi mobiiliversiooni.
ActiveHomePro - tarkvara arvutiliidesele CM-15 (raadio transiiver, 433 MHz) ühendusega USB pordi kaudu. Võimaldab juhtida valgustust ja kodumasinaid vajalike algoritmide, ajakavade ja taimerite ülesandega personaalarvutist või autonoomselt juhtmevaba kaugjuhtimispuldi abil.
X10 Commander (Melloware Inc) on vab alt levitatav tarkvara mis tahes operatsioonisüsteemi jaoks, mis võimaldab teil luua arvutipõhise multifunktsionaalse juhtimisteenuse ja integreerida X10 protokolli oma telefoni ja mis tahes mobiilseadmetesse (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" pakub tarbijatele X10 platvormil mugavat seadet - täisvärvilist VGA puutepaneeli XTS-36. Eraldiseisval seadmel on kasutajasõbralik graafiline liides. X10 protokolli juhtimine ja nutika valgustussüsteemi juhtimine jääb mugavaks, suurepärase visualiseerimisega, kuid välistab vajaduse, et arvuti pidev alt taustal töötaks. Komplektiga on kaasas draiverid ja tarkvara X10 seadmete adresseerimise ja algse konfiguratsiooni põhiparameetrite määramiseks, erinevate stsenaariumide koostamiseks.
X10. Protokolli üksikasjad
Füüsiline keskkond teabevahetuseks julgeolekujõududeselektrijuhtmed on sinusoidsete kõrgsagedusvõnkumiste (120 kHz) fragmentide edastamine/vastuvõtt amplituudiga 5 V ja kestusega 1 ms / 630 μs võrgupinge igal pooltsüklil, akendes, mis moodustuvad vahetult pärast ristumist. nullmärk. Kolmefaasilistes ahelates moodustuvad igas faasis sarnased aknad, st 60-kraadise nihkega faasidevaheliste sildade edasisel kasutamisel.
Kui seade vastuvõtuaknas saab vähem alt 48 vibratsiooniga teate, loeb ta seda loogiliseks "üheks", muidu - loogiliseks "nulliks". Teabe edastamiseks kulub kaks pooltsüklit võrgupingest. Lisaks edastatakse pöördväärtus teises, mis mitte ainult ei paranda mürakindlust, vaid aitab tuvastada ka sünkroonimiskoodi paketiedastuse ajal.
X10 - protokoll, milles standardne üksikpakett (kaader, kaader) edastatakse 11 perioodi jooksul. See sisaldab:
- sünkroonimiskood – 2 bitti,
- mooduli kood – 4 bitti,
- ehituskood – 5 bitti.
Iga pakett ilma intervallita edastatakse kaks korda järjest. Enne järgmise paketivõtete edastamist jäetakse võrgupinge 3 perioodi pikkune paus (välja arvatud pidevas voos edastatavad heleduse hämardamise käsud).
IR-kaugjuhtimispuldid X10 võrkudes töötavad X10-IR-protokolli kasutades kandesagedusel 40 kHz. Raadiokanali (protokoll X10-RF) sagedus on olenev alt piirkonnast vahemikus 310 kuni 434 MHz.
Aadressi- ja käsusüsteem
Maksimaalne moodulite arv X10 võrgus on 256. Igal moodulil on kaks 16 fikseeritud asendiga valiklülitit.
Esimene lüliti – kodukoodi kasutatakse seadmete kategooria või rühma valimiseks. Sellel on positsioonide tähttähised vahemikus A kuni P. Teises on fikseeritud positsioonid tähistatud numbritega 1 kuni 16 ja need tähistavad konkreetset moodulit võrgus (ühiku kood). Seega on igale seadmele määratud kordumatu number, mis koosneb tähest ja numbritest. Näiteks; A5, M14 jne. Erinev alt täitevmoodulitest ei vaja süsteemikontrollerid tavaliselt adresseerimist.
Tabelist saab ettekujutuse olemasolevatest platvormi käskudest ja neile vastavatest tegevustest.
| Meeskond (inglise) | Meeskond (vene) | Tüüp | Action |
| Kõik ühikud väljas | Lülita kõik tarbijad välja | Rühm | Eemaldage kõik määratud majakoodiga seadmed, mis seda käsku toetavad. |
| Kõik tuled sisse/väljas | Lülita kõik tuled sisse/välja | Rühm | Lülita sisse/välja kõik valgustusmoodulid antud majakoodiga. |
| Sees/väljas | Luba/Keela | Aadress | Üleminek konkreetse mooduli sisse/välja olekusse. |
| Dim/Brigth | Suurenda/vähenda heledust | Aadress | Dimmeri juhtimine. Pakkide arv jaokseri seadmete hämardusvahemikud on erinevad. |
| Eelhäälestatud hämarus 1/2 | Määrake kindel heledustase. | Aadress | Võimaldab valida ühe 32 heledustasemest. |
| Olekutaotlus | Taotluse olek | Aadress | Küsige lülitusmooduli olekut. |
| Olek sees/väljas | Vasta päringule | - | Mooduli oleku vastus. |
| Teresoov/kinnitus | Taotle/saada vastust | Rühm | Tehnoloogiameeskond, kes määrab aadressiruumi küllastuse teiste hoonesüsteemidega. |
Peamised eelised…
X10 on väikese eelarvega koduautomaatika klassi protokoll, mis kasutab teabe ja käsusõnumite edastamiseks olemasolevaid elektrivõrke. Ei ole vaja rajada uusi kommunikatsioone, mis on eriti oluline peene viimistlusega või lõpetatud remondiga majades. Võite kasutada kas võrgujuhtmestikku või raadiokanalit - tootjate pakutav seadmete valik võimaldab teil rakendada mõlemat võimalust või nende kombinatsiooni. Ka seadmete maksumus võrreldes moodsamate platvormidega on meeldiv alt rõõmustav.
Järgmine eelis on kasutamise paindlikkus ja paigaldamise lihtsus, mis ei nõua erilisi oskusi ja võimeid. Süsteemi iseloomustab suurepärane laiendatavus ja mastaapsus. Moodulid ühendatakse Plug & Power (plug and play) põhimõtete järgi. Kõikseadistus on anda uuele komponendile kordumatu aadress. Siis teeb automaatika kõik ise.
Valgustuse infrastruktuuri jagamine tsoonideks on oluliselt lihtsustatud. Piisab, kui määrata sama grupi seadmetele sama täht (ehituskood) ja vastava levikäskluse andmisel süttib või kustub tuli selles tsoonis.
Avatud protokoll on platvormi veel üks pluss, mis tähendab lihtsat integreerimist mis tahes juhtimissüsteemiga ja võimalust kasutada võrgu kujundamisel kolmanda osapoole juhtmestiku tarvikuid.
…ja puudused
Liidese X10 peamine eelis – infosignaali edastamine toitejuhtmete kaudu – on ühtlasi ka selle probleemide peamine allikas.
Aeglane kiirus. Käsu edastamine võtab aega umbes sekundi, st käsu täitmise viivitus on tõesti märgatav isegi ühe seadme juhtimisel. Ja manustatud stsenaariumi väljatöötamise protsessis võib viivitus muutuda tüütult vastuvõetamatuks. Kuna teabeedastuskiirus on seotud toitepinge sagedusega, ei ole seda võimalik suurendada.
Madala mürakindlus. Kodumasinate rohkus kaasaegses kodus suurendab järsult elektrivõrgu häirete taset, mõjutab negatiivselt signaali-müra suhet, mis omakorda mõjutab X10 moodulite vahelise teabevahetuse kvaliteeti. Siit ka tagajärjed – käskude mittetäitmine või vale ümberlülitamine. Suurte võrkude ehitamisel saab probleemi piirataaadressiväljale, kuna ainult 256 seadet saavad luua ühenduse protokolliga X10.
Edastusseadmete sünkroonimata jätmine võib põhjustada pakettide kattumist ja kokkupõrkeid, mille tulemusena ei täideta ühtegi käsku. Olukorda on võimatu radikaalselt parandada.
Juurdepääsu kontrollimise protseduurid puuduvad, puudub kaitse kolmandate isikute volitamata tegevuse eest. Ja lõpuks on võimatu luua keerukaid skeeme kodumasinate ja valgustuse juhtimiseks süsteemi ja selle komponentide enesediagnostika funktsiooni rakendamisega.
X10 modifikatsioonid
Loetletud puudused on enamasti parandatud nn siiniarhitektuuri järgmiste põlvkondade koduautomaatikasüsteemides (signaalid edastatakse spetsiaalselt selleks ette nähtud/paigaldatud siini kaudu madalpinge toitepingega).
X10 riistvara arendajad ja tootjad on omakorda astunud samme olemasoleva platvormi täiustamiseks ja muutmiseks. Tulemuseks oli X10Extended formaat koos laiendatud juhiste komplektiga. Muudetud platvormi vaieldamatu eelis oli saatjate pagasiruumi juurdepääsu korra reguleerimine, kokkupõrgete välistamine ja käsu Exteded Code 1 funktsioonide laiendamine paketivormingu muutmisega.
X10Extendedi edasine modifitseerimine viis vormingu A10 loomiseni, mis laiendas oluliselt aadressivälja (kuni 4096 moodulit) ja lisas mitmeid teenindusfunktsioone (saadaval ainult arendaja toodetud seadmetel). Protokollid A10 ja X10 on täiesti ühilduvad, mis võimaldab kasutada mõlemat tüüpi mooduleid samas süsteemis.
Kokkuvõttes võib öelda, et on raske mitte nõustuda sellega, et esimene koduautomaatika liides on viimase viiekümne aasta jooksul vananenud. Katuse lappimist vihmaperioodil meenutavad moderniseerimiskatsed ei suuda olukorda kardinaalselt parandada. Kuid platvormi eelarvefunktsioonid hoiavad seda endiselt nutikate süsteemide turul ning X10 seadmeid toodetakse ja müüakse aktiivselt.
Kodumaised ettevõtted ennustavad liidese uut populaarsuse lainet. Tarbijatele pakutakse laia valikut nii eraldiseisvaid seadmeid kui ka valmis targa kodu lahendusi, mis põhinevad X10 platvormil.
