IT eksperti saka, ka "inteliģento" māju tirgus Krievijā nekad nekļūs masīvs un tuvākajā desmitgadē, visticamāk, nepārsniegs Maskavas apgabala elites mājokļus. Nākotnē neliela daļa iedzīvotāju ar augstiem ienākumiem reģionos kļūs par iespējamu tirgus patērētāju, bet plašām masām "gudrā māja" paliks krāsaina bilde tabloīdu un interneta resursu lapās. Vai tā ir? Jau tagad parasta iedzīvotāja mājokļa infrastruktūra ir diezgan sarežģīta dažādu inženiertehnisko sistēmu kombinācija. X10 standarts palīdzēs tos apvienot vienā tīklā bez globālām izmaksām.
Viedās mājas funkcijas
Visizplatītākā un vienkāršākā funkcija ir apgaismojuma vadība. Inteliģentā sistēma ļauj attālināti vadīt katru apgaismes ierīci. Neceļoties var ieslēgt vai izslēgt apgaismojumu jebkurā telpā vai visā mājā uzreiz, regulēt koridora nakts apgaismojuma spilgtumu, ainavu lampas. "Gudrā māja", ieskaitot gaismu dažādāsvietas pēc noteikta algoritma, atbaidīs iebrucējus, imitējot saimnieku klātbūtni viņu aizbraukšanas gadījumā.
Automātiskā vadība uzturēs telpā iestatītos temperatūras parametrus, kontrolējot apkures ierīces vai gaisa kondicionēšanas un ventilācijas sistēmas. Viedā māja var vadīt ugunsdzēsības un apsardzes aprīkojumu un ārkārtas gadījumā nosūtīt paziņojumu uz īpašnieka tālruni vai attiecīgajām struktūrām ar balsi vai SMS.
Kā tas viss sākās
X10 ir viens no pirmajiem atvērtajiem nozares standartiem, ko mājas automatizācijas sistēmām izstrādāja Pico Electronics (Glenrotes, Skotija) 1975. gadā. Sākotnēji uzņēmums nodarbojās ar mikroshēmu un kalkulatoru projektēšanu un ražošanu. Pirmā pieredze ražošanas apjoma paplašināšanā bija komerciāli ļoti veiksmīga. X10 platforma ātri ieguva popularitāti viedo māju izstrādātāju vidū un deva taustāmu stimulu šīs nozares attīstībai. Mēģinājumi izveidot līdzīgu saskarni veica citi uzņēmumi, taču tie nebija īpaši veiksmīgi.
Savam laikam X10 ir protokols ar labu trokšņu noturību. Popularitāti veicināja iekārtu salīdzinoši lētums, izstrādātāju orientācija uz sadzīves automatizāciju, apkopi un tehnisko nodrošinājumu. Ziemeļamerikas kontinentā standarts joprojām ir pieprasīts un plaši izplatīts. Pēc izstrādātāja plašu ar X10 saderīgu ierīču klāstu sāka ražot milzu korporācijas IBM unPhilips.
Šodien Pico Electronics ir kļuvis par X10 INC (ASV) ar PowerHouse preču zīmi.
Iekārtu klasifikācija
X10 tīkla aparatūra ir ierīču kolekcija, kas ir savstarpēji savienotas, izmantojot standarta elektrisko tīklu vai radio kanālu. Pamatsistēmā jāiekļauj:
- Raidītāji - kontrolleri, kas ģenerē un nosūta komandas, vadības moduļi (ar datora interfeisu vai atsevišķi), programmējami taimeri ar dažādiem laika diapazoniem, tālvadības pultis (infrasarkanais vai radio).
- Uztvērēji - izpildmehānismi, kas izpilda saņemtās komandas: lampu moduļi un kārtridžu dimmeri, dimmeri un kontaktligzdu bloki, visa veida piedziņas.
Lielāka tīkla izveides vai esošā tīkla paplašināšanas gadījumā bieži tiek izmantots palīgaprīkojums:
- Raiduztvērēji, kas saņem komandu signālus no tālvadības pultīm, tālāk pārveidojot uz X10 sakaru protokolu, pirms tiek nosūtīti uz elektrotīklu.
- Retranslatori un signālu pastiprinātāji.
- Filtri, kas samazina elektromagnētisko traucējumu ietekmi.
- Starpfāžu tilti, 380 V elektrotīkliem (pasīviem vai aktīviem, ēkām virs 300 m22).
- Mērīšanas ierīces, kas vienkāršo uzstādīšanu un nodošanu ekspluatācijā, sensori (kustības, gaismas utt.).
Dažādu uzņēmumu ražotajām iekārtām bieži ir līdzīgs izskats, funkcionalitāte un pat marķējumi. Ierīcesir atšķirīgs dizains atkarībā no izvietojuma prasībām; uzstādīšanai rindā, montāžai uz DIN sliedes standarta elektriskajos skapjos, mikro moduļi iegremdētām sadales kārbām. Varat sākt mājas automatizāciju ar dažiem pamata moduļiem un pēc tam pakāpeniski palielināt un paplašināt funkcionalitāti. pievienojot jaunas aparatūras vienības.
Elementa bāzes piemēri
Tipisks X10 modulis ir balstīts uz programmējamu mikrokontrolleri. Saskaņā ar noteiktu algoritmu tas kontrolē ierīces elektroniskās shēmas darbību, kas padod ģenerētos signālus, kas saņemti no ārējā barošanas avota, savā ieejā un pārveido izejas impulsus reversai pārraidei tīklā. Mikrodatori var būt masveidā ražoti kontrolleri (piemēram, attiecīgi PIC vai AVR no Microchip un Atmel).
X10 lampu releja moduļi tiek plaši izmantoti apgaismojuma vadībai viedās mājas koncepcijā. Ir divas modifikācijas: iesprausts parastajā ligzdā stāvlampu, galda lampu (LM12) pieslēgšanai vai izgatavots adaptera veidā starp apgaismojuma kārtridžu un standarta spuldzi ar E27 pamatni, līdz 100 W (LM15S).
Sadzīves elektroierīces tiek vadītas, izmantojot instrumentu ligzdu moduļus. Piemēram, AM12 modulis izskatās kā lampas modulis, bet neatbalsta apgaismojumam specifiskas komandas (vairāk par to tālāk).
Programmatūra
Programmatūras produkti palīdzēs ieviest X10 protokolu datorāaugstākais līmenis.
ActiveHome Software - bezmaksas programmatūra personālajiem datoriem, kuru pamatā ir WINDOWS operētājsistēmas no X10 platformas izstrādātāja. Pakotnē ir iekļauts liels skaits utilītu un ierīču draiveru, kā arī programmas mobilā versija.
ActiveHomePro - programmatūra datora saskarnei CM-15 (radio raiduztvērējs, 433 MHz) ar savienojumu caur USB portu. Ļauj vadīt apgaismojumu un sadzīves tehniku ar nepieciešamo algoritmu, grafiku un taimeru uzdevumu no personālā datora vai autonomi no bezvadu tālvadības pults.
X10 Commander (Melloware Inc) ir brīvi izplatīta programmatūra jebkurai OS, kas ļauj izveidot daudzfunkcionālu vadības pakalpojumu, pamatojoties uz datoru, un integrēt X10 protokolu tālrunī un jebkurā mobilajā ierīcē (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" piedāvā patērētājiem ērtu ierīci X10 platformā - pilnkrāsu VGA skārienpaneli XTS-36. Savrupajai ierīcei ir lietotājam draudzīgs grafiskais interfeiss. X10 protokola vadība un viedās apgaismojuma sistēmas vadība paliek ērta, ar izcilu vizualizāciju, bet novērš nepieciešamību nepārtraukti darboties fonā datoram. Komplektā ir draiveri un programmatūra X10 ierīču adresēšanas un sākotnējās konfigurācijas pamatparametru izrakstīšanai, dažādu scenāriju apkopošanai.
X10. Sīkāka informācija par protokolu
Fiziskā vide informācijas apmaiņai drošības spēkoselektriskie vadi ir sinusoidālu augstfrekvences svārstību (120 kHz) fragmentu pārraide / uztveršana ar amplitūdu 5 V un ilgumu 1 ms / 630 μs katrā tīkla sprieguma pusciklā logos, kas veidojas uzreiz pēc krustošanās. nulles atzīme. Trīsfāzu shēmās katrā fāzē tiek veidoti līdzīgi logi, t.i., ar 60 grādu nobīdi, tālāk izmantojot starpfāzu tiltus.
Ja ierīce saņemšanas logā saņem ziņojumu ar vismaz 48 vibrācijām, tā uzskata to par loģisku "vienu", pretējā gadījumā - par loģisku "nulli". Informācijas bitu pārraide aizņem divus tīkla sprieguma pusciklus. Turklāt otrajā tiek pārraidīta apgrieztā vērtība, kas ne tikai uzlabo trokšņu noturību, bet arī kalpo sinhronizācijas koda identificēšanai pakešu pārraides laikā.
X10 - protokols, kurā standarta viena pakete (kadrs, kadrs) tiek pārraidīta 11 periodos. Tajā ir:
- sinhronizācijas kods - 2 biti,
- moduļa kods - 4 biti,
- ēkas kods - 5 biti.
Katra pakete bez jebkāda intervāla tiek pārsūtīta divas reizes pēc kārtas. Pirms nākamās paketes pārraides tiek uzturēta 3 tīkla sprieguma pauze (izņemot spilgtuma aptumšošanas komandas, kas tiek pārraidītas nepārtrauktā straumē).
IR tālvadības pultis X10 tīklos darbojas, izmantojot X10-IR protokolu ar nesējfrekvenci 40 kHz. Radio kanāla (X10-RF protokols) diapazons atkarībā no reģiona ir no 310 līdz 434 MHz.
Adresācijas un komandu sistēma
Maksimālais moduļu skaits X10 tīklā ir 256. Katram modulim ir divi selektorslēdži ar 16 fiksētām pozīcijām.
Pirmais slēdzis - mājas kods tiek izmantots, lai atlasītu ierīču kategoriju vai grupu. Tam ir pozīciju burtu apzīmējumi no A līdz P. Otrajā fiksētās pozīcijas tiek apzīmētas ar cipariem no 1 līdz 16 un norāda uz konkrētu moduli tīklā (vienības kods). Tādējādi katrai ierīcei tiek piešķirts unikāls numurs, kas sastāv no burta un cipariem. Piemēram; A5, M14 utt. Sistēmas kontrolleriem, atšķirībā no izpildmoduļiem, parasti nav nepieciešama adresēšana.
Priekšstatu par esošajām platformas komandām un tām atbilstošajām darbībām var iegūt tabulā.
| Komanda (angļu valodā) | Komanda (krievu) | Tips | Action |
| Visas vienības izslēgtas | Izslēdziet visus patērētājus | Grupa | Atvienojiet visas ierīces ar norādīto mājas kodu, kas atbalsta komandu. |
| Visas gaismas ieslēgtas/izslēgtas | Ieslēgt/izslēdziet visas gaismas | Grupa | Ieslēdziet/izslēdziet visus apgaismojuma moduļus ar norādīto mājas kodu. |
| Ieslēgts/izslēgts | Iespējot/Atspējot | Adrese | Pāriet uz konkrēta moduļa ieslēgšanas/izslēgšanas stāvokli. |
| Dim/Brigth | Palielināt/samazināt spilgtumu | Adrese | Dimmer vadība. Pakešu skaits priekšaptumšošanas diapazoni dažādām ierīcēm ir atšķirīgi. |
| Iepriekš iestatīts aptumšojums 1/2 | Iestatiet noteiktu spilgtuma līmeni. | Adrese | Ļauj izvēlēties jebkuru no 32 spilgtuma līmeņiem. |
| Statusa pieprasījums | Pieprasīt statusu | Adrese | Pieprasīt pārslēgšanas moduļa statusu. |
| Statuss ieslēgts/izslēgts | Atbildēt uz pieprasījumu | - | Moduļa statusa atbilde. |
| Sveikuma pieprasījums/apstiprinājums | Pieprasīt/sūtīt atbildi | Grupa | Tehnoloģiju komanda, lai noteiktu adrešu telpas piesātinājumu ar citām ēku sistēmām. |
Galvenās priekšrocības…
X10 ir mazbudžeta mājas automatizācijas klases protokols, kas izmanto esošos elektrotīklus, lai pārraidītu informāciju un komandu ziņojumus. Nav nepieciešams likt jaunas komunikācijas, kas ir īpaši svarīgi mājās ar smalku apdari vai pabeigtu remontu. Varat vai nu izmantot tīkla vadu, vai izmantot radio kanālu – ražotāju piedāvātais aprīkojuma klāsts ļauj realizēt abas iespējas vai to kombināciju. Arī ierīču izmaksas, salīdzinot ar modernākām platformām, ir patīkami iepriecinošas.
Nākamā priekšrocība ir lietošanas elastība un uzstādīšanas vienkāršība, kas neprasa īpašas prasmes un iemaņas. Sistēmu raksturo lieliska paplašināmība un mērogojamība. Moduļi ir savienoti pēc Plug & Power (plug and play) principiem. Visiiestatīšana ir jaunajam komponentam piešķirt unikālu adresi. Tad automatizācija visu izdarīs pati.
Apgaismojuma infrastruktūras sadalīšana zonās ir ievērojami vienkāršota. Pietiek vienas un tās pašas grupas ierīcēm piešķirt vienu un to pašu burtu (ēkas kodu), un, dodot atbilstošo apraides komandu, gaisma šajā zonā iedegsies vai izslēgsies.
Atvērtais protokols ir vēl viens platformas pluss, kas nozīmē vieglu integrāciju ar jebkuru vadības sistēmu, iespēju tīkla projektēšanā izmantot trešās puses vadu piederumus.
…un trūkumi
Galvenā X10 saskarnes priekšrocība - informācijas signāla pārraide pa strāvas vadu - arī ir galvenais tās problēmu avots.
Lēns ātrums. Komandas pārraide aizņem apmēram sekundi, t.i., komandas izpildes aizkave ir patiešām jūtama pat kontrolējot vienu ierīci. Un iegultā scenārija izstrādes procesā kavēšanās var kļūt kaitinoši nepieņemama. Tā kā informācijas pārraides ātrums ir saistīts ar barošanas sprieguma frekvenci, to nav iespējams palielināt.
Zema trokšņa imunitāte. Sadzīves tehnikas pārpilnība mūsdienu mājās krasi palielina traucējumu līmeni elektrotīklā, negatīvi ietekmē signāla un trokšņa attiecību, kas savukārt ietekmē informācijas apmaiņas kvalitāti starp X10 moduļiem. Līdz ar to sekas - komandu nepildīšana vai viltus pārslēgšana. Veidojot lielus tīklus, problēmu var ierobežotadreses laukā, jo tikai 256 ierīces varēs izveidot savienojumu ar protokolu X10.
Pārraides aprīkojuma sinhronizācija var izraisīt pakešu pārklāšanos un sadursmes, kā rezultātā neviena no komandām netiek izpildīta. Situāciju nav iespējams radikāli uzlabot.
Nav piekļuves kontroles procedūru, nav aizsardzības pret trešo personu neatļautām darbībām. Visbeidzot, nav iespējams izveidot sarežģītas shēmas sadzīves tehnikas un apgaismojuma vadībai, ieviešot sistēmas un tās komponentu pašdiagnostikas funkciju.
X10 modifikācijas
Uzskaitītās nepilnības lielākoties tiek novērstas tā sauktās kopņu arhitektūras nākamo paaudžu mājas automatizācijas sistēmās (signāli tiek pārraidīti pa speciāli tam paredzētu/ieliktu kopni ar zemsprieguma barošanas spriegumu).
Savukārt X10 aparatūras izstrādātāji un ražotāji ir veikuši pasākumus, lai uzlabotu un pārveidotu esošo platformu. Rezultāts bija X10Extended formāts ar paplašinātu instrukciju kopu. Modificētās platformas neapšaubāma priekšrocība bija raidītāju piekļuves maģistrālei procedūras regulēšana, sadursmju novēršana un Exteded Code 1 komandas funkciju paplašināšana, mainot pakešu formātu.
Turpmākās X10Extended modifikācijas noveda pie A10 formāta izveides, kas ievērojami paplašināja adreses lauku (līdz 4096 moduļiem) un pievienoja vairākas servisa funkcijas (pieejamas tikai izstrādātāja ražotajās ierīcēs). A10 un X10 protokoli ir absolūti saderīgi, kas ļauj darbināt abu veidu moduļus vienā sistēmā.
Rezumējot, ir grūti nepiekrist, ka pirmais mājas automatizācijas interfeiss pēdējo piecdesmit gadu laikā ir novecojis. Mēģinājumi modernizēt, kas atgādina jumta lāpīšanu lietus sezonā, nespēj radikāli labot situāciju. Taču platformas budžeta iespējas joprojām saglabā to viedo sistēmu tirgū, un X10 aprīkojums tiek aktīvi ražots un pārdots.
Iekšzemes uzņēmumi prognozē jaunu interfeisa popularitātes vilni. Patērētājiem tiek piedāvāts plašs gan atsevišķu ierīču, gan gatavu viedās mājas risinājumu klāsts, kuru pamatā ir X10 platforma.
