X10 protokolas „protingame“ name: ar turėtume gyventi su veteranu?

Straipsnyje aptariami „išmaniųjų“ namų įrenginiai, dirbantys naudojant X10 protokolą.

Ryšio protokolo istorija X10 buitinių elektros prietaisų valdymui iš centrinės konsolės yra beveik keturi dešimtmečiai. Jį 1975 m. Sukūrė „Pico Electronics“ ir greitai įgijo de facto standarto statusą. Tai įvyko dėl išradingo inžinerinio sprendimo: valdymo signalams perduoti naudokite namo elektros instaliaciją.

Idėja buvo išplėtota 2007 m pramoniniai PLC modemainaudojama šiandien duomenims perduoti nuo elektros skaitiklių iki elektros laidų. Pavyzdys yra „Incotex Moscow“ bendrovės gyvsidabrio skaitikliai. Tačiau skirtingai nei jo protėvis, šis duomenų perdavimo protokolas yra uždarytas, nes jis naudoja patentuotą duomenų kodavimo algoritmą aukštam triukšmo atsparumui pasiekti.

Šiandien yra dešimtys, jei ne šimtai bendrovių, gaminančių produktus, suderinamus su X10 protokolu. Kinijos gamintojai juos papildė namų automatikos gaminiai su S10 protokolu, kuris yra jei ne klonas, tai tikrai X10 brolis ir sesuo. Tačiau produktų gausa rinkoje ir didžiulis buvęs populiarumas visai nereiškia, kad šis standartas neturi problemų.

Norėdami pradėti, trumpai susipažinkite su duomenų perdavimo per X10 protokolo maitinimo tinklą ypatybės. Visus produktus, kurie atitinka protokolą, galima suskirstyti į siųstuvai (valdymo signalų šaltiniai) ir imtuvai, arba vykdomosios schemos. Valdymo signalai perduodami, kai įtampa peržengia nulinę vertę.

Siųstuvas, nustatęs nulinio perėjimo momentą, kai vėlavimas yra ne didesnis kaip 200 mikrosekundžių, perduoda 1 ms trukmės valdymo signalą kaip virpesių paketą (traukinį), kurio dažnis yra 120 kHz, o amplitudė - iki 5 V. Signalo imtuvai šiuo metu „atidaro“ laiko langą ir „klausosi“ tinklo. Kai signalas pasirodo per nustatytą laiką, jis apdorojamas. Originalioje versijoje buvo galima valdyti 256 imtuvus. Išsamesnį protokolo aprašymą galima rasti daugelyje šaltinių. Mums nereikės išsamesnės informacijos diskusijoms.

X10 protokolo ypatybė yra dvejetainių komandų kodų nuoseklus perdavimas. Vienam perėjimui per nulinę vertę perduodamas tik vienas informacijos bitas. Todėl tai yra labai lėtas protokolas: standartinės komandos perkėlimas, norint įjungti ar išjungti įrenginį, užtrunka maždaug sekundę. Vis tiek galite susitaikyti su tokiais nepatogumais.

Bet šis trūkumas gali rimtai apriboti ilgalaikio gyvenimo standartą. Tai yra apie ypač žemas prietaisų, veikiančių su X10 protokolu, atsparumas triukšmui. Nuo protokolo išradimo pasaulis smarkiai pasikeitė. Jei aštuntajame dešimtmetyje pagrindinis buitinių trikdžių šaltinis buvo išlydžio lempos ir plaukų džiovintuvai su kolektoriniu varikliu, šiandien šis sąrašas labai išsiplėtė.

Beveik kiekviename name ar bute yra televizoriai ir kompiuteriai su perjungiamu maitinimo šaltiniu. Impulsų galia naudoja modernias ekonomiškas lempas. Net paprastas įkroviklis turi netiesinį srovės ribotuvą - kondensatorių. Tokia netiesinių apkrovų gausa „teršia“ elektros tinklus.

Elektros tinklų taršos laipsnis yra toks didelis, kad sunku palyginti net su radijo juostų triukšmu. Jau seniai galioja griežtos radijo ryšio įrenginių eksploatavimo taisyklės. Elektros tinklų kokybės reikalavimai yra priimti JAV ir Europos šalyse (eurostandartai), tačiau jie negali garantuoti X10 standartinės įrangos veikimo be gedimų.Geriau nekalbėti apie energijos kokybę NVS šalių tinkluose - tai slegia.

Šiomis sąlygomis informaciją perduoti elektros tinklais galima tik naudojant sudėtingus kodavimo sistemos triukšmui atsparius algoritmus. O X10 protokole komandose naudojamas tik vienas valdymo bitas ir amplitudės moduliacija. Todėl dauguma įrenginių, veikiančių pagal standartą X10, vartotojų skundžiasi netinkamai veikiančiomis komandomis.

Siekiant kovoti su išoriniais trukdžiais ir neteisėta prieiga prie sistemos, įmontuojami filtrai, pavyzdžiui, FM10 modulis, kuris yra X10 blokų eilutės dalis. Tačiau didėjant trikdžių šaltinių skaičiui namuose, gali reikėti kelių tokių modulių. Visa tai apsunkina ir perkrauna sistemą pagalbiniais blokais.

Apskritai, analizuojant su X10 suderinamų įrenginių gausą, kyla sunkus klausimas: „Ar ne taip lengva atsisakyti standarto, kuriame yra tiek daug trūkumų, ir pereiti prie sistemos, pagrįstos šiuolaikiniu protokolu, kūrimo?“

Šiuolaikiška nuotolinio valdymo pultas, veikiantis radijo kanalaisgana savarankiškai susidoroja su namų automatizavimo užduotimis. Todėl juose įdėjimas papildomos X10 palaikymo funkcijos yra labiau duoklė tradicijai, o ne būtinybė.

Iš tiesų, norint įvesti valdymo signalą į elektros tinklą, reikia siųstuvų-imtuvų, o tai apsunkina ir pačius valdymo pultus, ir visą sistemą. Taip pat turite pridėti informacijos signalo kartotuvus, įtampos kritimo filtrus, signalų blokatorius, tiltus ryšiui su skirtingomis fazėmis ir kt. Pagalbinės įrangos, padidinančios sistemos patikimumą, sąrašas jau seniai viršijo pačios sistemos pagrindinių prietaisų sudėtingumą.

Kam tada visa tai paleista? Faktas yra tas, kad vien JAV tik apie 5 milijonai namų yra aprūpinti X10 protokolo automatikos sistemomis. Europoje veikia ne mažiau sistemų. Nuo standarto atsiradimo buvo parduota daugiau nei 100 milijonų gaminių. Gamintojai vadovaujasi šiais vartotojais, nuolat plečiant sąrašą.

Bet tiems, kurie tik galvoja išspręsti jaudinančią problemą sukurti „protingus namus“, sutelkti dėmesį į „X10“ standartą ir jį palaikančios įrangos neverta. Šiandien rinka siūlo modernius namus automatizuojančius gaminius, atliekančius platų užduočių spektrą: matuoti temperatūrą ir drėgmę, valdyti krovinius tiesiogiai ir laikmatį bei dar daugiau. Be to, jie yra daug patikimesni ir dažnai pigesni.

Svarbu atsižvelgti į dar vieną funkciją - skirtingų gamintojų produktai gali būti nesuderinami vienas su kitu. Atsižvelgiant į visas šias problemas, tokie trūkumai kaip nepripažinimas (gavėjų atsiliepimai) ir nesaugumas dėl neteisėtos prieigos atrodo kaip tik maži standarto nelygumai.

Ir dar vienas dalykas: dėl visų jos trūkumų ir garbaus amžiaus, „X10“ standartiniai produktai šiandien nėra visiškai pigūs. Paprasčiausias pagrindinis rinkinys, kurį sudaro nuotolinio valdymo pultas ir imtuvas, kainuoja nuo 200 USD, o kiekvienas papildomas įrenginys vis tiek vidutiniškai kainuoja 30 USD. O „gerbiamų“ gamintojų, pavyzdžiui, Belgijos bendrovės „Xanura“ produktai kainuos 2300 USD už daugiafunkcį valdiklį ir 300 už IR imtuvą.

Todėl tie, kurie renkasi šį standartą, turėtų būti labai atidūs ir nustatydami užduotis, kurias išspręs jūsų išmaniojo namo sistema, ir rinkdamiesi įrenginių tiekėjus. Geriausias pasirinkimas yra pirkti „X10 Inc“ produktus, kurie yra plačiai atstovaujami NVS rinkose, tačiau, atsižvelgiant į jūsų finansines galimybes, galimos ir kitos galimybės.