X10-Protokoll in einem „intelligenten“ Haus: Sollen wir mit einem Veteranen weiterleben?

Der Artikel beschreibt die Geräte des "Smart Home", die mit dem X10-Protokoll arbeiten.

Verlauf des Kommunikationsprotokolls X10 für die Steuerung von Haushaltselektrogeräten über eine Mittelkonsole hat fast vier Jahrzehnte. Es wurde 1975 von Pico Electronics entwickelt und erlangte schnell den Status des De-facto-Standards. Dies geschah dank der ausgeklügelten technischen Lösung: Verwenden Sie die elektrische Verkabelung des Hauses, um Steuersignale zu übertragen.

Die Idee wurde in entwickelt industrielle SPS-Modemswird heute verwendet, um Daten von Stromzählern an Stromkabel zu übertragen. Ein Beispiel sind die Mercury-Zähler der Incotex Moscow Company. Im Gegensatz zu seinem Vorfahren ist dieses Datenübertragungsprotokoll jedoch geschlossen, da es einen proprietären Datencodierungsalgorithmus verwendet, um eine hohe Störfestigkeit zu erzielen.

Heutzutage haben nur Firmen, die Produkte herstellen, die mit dem X10-Protokoll kompatibel sind, Dutzende, wenn nicht Hunderte. Chinesische Hersteller fügten hinzu Hausautomationsprodukte mit dem S10-Protokoll, das, wenn nicht ein Klon, sicherlich das X10-Geschwister ist. Die Fülle an Produkten auf dem Markt und die große Popularität in der Vergangenheit bedeuten jedoch nicht, dass dieser Standard keine Probleme hat.

Machen Sie sich zunächst kurz mit dem Thema vertraut Merkmale der Datenübertragung über das Stromnetz des X10-Protokolls. Alle Produkte, die das Protokoll erfüllen, können unterteilt werden in Sender (Quellen von Steuersignalen) und Empfängeroder Exekutivpläne. Steuersignale werden übertragen, wenn die Spannung den Nullwert überschreitet.

Der Sender, der das Moment des Nullübergangs mit einer Verzögerung von nicht mehr als 200 Mikrosekunden bestimmt hat, gibt ein Steuersignal von 1 ms Dauer in Form eines Schwingungspakets (Zugs) mit einer Frequenz von 120 kHz und einer Amplitude von bis zu 5 V aus. Die Signalempfänger "öffnen" zu diesem Zeitpunkt ein Zeitfenster und "hören" auf das Netzwerk. Wenn ein Signal in der zulässigen Zeit erscheint, wird es verarbeitet. In der Originalversion konnten 256 Empfänger gesteuert werden. Eine detailliertere Beschreibung des Protokolls finden Sie in zahlreichen Quellen. Wir brauchen keine detaillierteren Informationen zur Diskussion.

Ein Merkmal des X10-Protokolls ist die serielle Übertragung von binären Befehlscodes. Bei einem Übergang durch einen Nullwert wird nur ein Informationsbit übertragen. Daher ist dies ein sehr langsames Protokoll: Das Übertragen eines Standardbefehls zum Ein- und Ausschalten eines Geräts dauert etwa eine Sekunde. Sie können solche Unannehmlichkeiten immer noch ertragen.

Der folgende Nachteil kann jedoch die Lebensdauer eines langlebigen Standards erheblich einschränken. Es geht darum Extrem geringe Störfestigkeit von Geräten, die mit dem X10-Protokoll arbeiten. Seit der Erfindung des Protokolls hat sich die Welt dramatisch verändert. Wenn in den siebziger Jahren die Hauptstörquelle im Haushalt Entladungslampen und Haartrockner mit Kollektormotor waren, hat sich diese Liste heute erheblich erweitert.

Fast jedes Haus oder jede Wohnung verfügt über Fernseher und Computer mit Schaltnetzteil. Pulsenergie verwendet moderne wirtschaftliche Lampen. Sogar gewöhnlich Ladegerät enthält einen nichtlinearen Strombegrenzer - einen Kondensator. Eine solche Fülle nichtlinearer Lasten „verschmutzt“ elektrische Netze.

Der Grad der „Verschmutzung“ elektrischer Netze ist so hoch, dass es selbst mit Rauschen in den Funkbändern schwierig ist, ihn zu vergleichen. Es gibt seit langem strenge Regeln für den Betrieb von Funkgeräten. Die Anforderungen an die Qualität elektrischer Netze werden in den USA und in europäischen Ländern akzeptiert (Euro-Normen), können jedoch den fehlerfreien Betrieb von X10-Standardgeräten nicht garantieren.Es ist besser, überhaupt nicht über die Energiequalität in den Netzen der GUS-Staaten zu sprechen - es ist deprimierend.

Unter diesen Bedingungen ist die Übertragung von Informationen über elektrische Netze nur mit einem ausgeklügelten, geräuschtoleranten Codierungssystem möglich. Und im X10-Protokoll werden nur ein Steuerbit und eine Amplitudenmodulation in Befehlen verwendet. Daher klagen die meisten Benutzer von Geräten, die im X10-Standard arbeiten, über fehlerhafte Befehle.

Um externen Störungen und unbefugtem Zugriff auf das System entgegenzuwirken, sind Filter installiert, z. B. das FM10-Modul, das Teil der X10-Gerätelinie ist. Mit der zunehmenden Anzahl von Störquellen im Haus können jedoch mehrere solcher Module erforderlich sein. All dies erschwert und überlastet das System mit Hilfseinheiten.

Bei der Analyse der Fülle von Geräten, die mit X10 kompatibel sind, stellt sich im Allgemeinen die aufrührerische Frage: "Ist es nicht einfacher, den Standard aufzugeben, der so viele Mängel aufweist, und ein System aufzubauen, das auf einem modernen Protokoll basiert?"

Modern Fernbedienungssatz, der über Funkkanäle betrieben wirdbewältigt die Aufgaben der Hausautomation ziemlich autonom. Daher ist die Einbettung einer zusätzlichen X10-Unterstützungsfunktion eher eine Hommage an die Tradition als eine Notwendigkeit.

Um ein Steuersignal in das Stromnetz einzugeben, sind Transceiver erforderlich, was sowohl die Bedienfelder selbst als auch das gesamte System kompliziert. Sie müssen auch Informationssignal-Repeater, Spannungsabfallfilter, Signalblocker, Brücken für die Kommunikation mit verschiedenen Phasen usw. hinzufügen. Die Liste der Zusatzgeräte, die die Zuverlässigkeit des Systems erhöhen, hat die Komplexität der Grundgeräte des Systems selbst bei weitem überschritten.

Für wen ist das alles dann freigegeben? Tatsache ist, dass allein in den USA etwa 5 Millionen Haushalte mit X10-Protokollautomatisierungssystemen ausgestattet sind. In Europa arbeiten nicht weniger Systeme. Seit dem Aufkommen des Standards wurden mehr als 100 Millionen Produkte verkauft. Die Hersteller lassen sich von diesen Verbrauchern leiten und erweitern die Liste kontinuierlich.

Aber für diejenigen, die nur daran denken, ein faszinierendes Problem anzugehen Schaffung eines "Smart Home"Konzentrieren Sie sich auf den X10-Standard und die Ausrüstung, die ihn unterstützt, lohnt sich nicht. Heute bietet der Markt moderne Produkte für die Hausautomation, die eine Vielzahl von Aufgaben erfüllen: Messen von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, direktes Lastenmanagement und Timer und vieles mehr. Darüber hinaus sind sie viel zuverlässiger und oft billiger.

Es ist wichtig, eine weitere Funktion zu berücksichtigen: Produkte verschiedener Hersteller sind möglicherweise nicht miteinander kompatibel. Vor dem Hintergrund all dieser Probleme scheinen Mängel wie die fehlende Bestätigung (Rückmeldung von Empfängern) und die Unsicherheit durch nicht autorisierten Zugriff nur kleine Rauheiten des Standards zu sein.

Und noch etwas: Trotz all seiner Mängel und seines respektablen Alters X10-Standardprodukte sind heute alles andere als billig. Das einfachste Basisset, bestehend aus einer Fernbedienung und einem Empfänger, kostet ab 200 US-Dollar, und jede weitere Einheit kostet durchschnittlich 30 US-Dollar. Und die Produkte "seriöser" Hersteller, beispielsweise des belgischen Unternehmens Xanura, kosten 2.300 US-Dollar für einen Multifunktionscontroller und 300 US-Dollar für einen IR-Transceiver.

Daher sollten diejenigen, die diesen Standard bevorzugen, sowohl bei der Bestimmung der Aufgaben, die Ihr Smart-Home-System lösen wird, als auch bei der Auswahl der Gerätelieferanten sehr vorsichtig sein. Die beste Option ist der Kauf von X10 Inc-Produkten, die auf den GUS-Märkten weit verbreitet sind. Abhängig von Ihren finanziellen Möglichkeiten sind jedoch auch andere Optionen möglich.