X10-protokoll i ett "smart" hus: ska vi leva vidare med en veteran?

Artikeln diskuterar enheterna i det "smarta" hemmet och arbetar med X10-protokollet.

Kommunikationsprotokollets historia X10 för att styra hushållens elektriska apparater från en central konsol har nästan fyra decennier. Det utvecklades sedan 1975 av Pico Electronics och fick snabbt status som de facto-standarden. Detta hände tack vare den geniala tekniska lösningen: använd husets elektriska ledningar för att sända styrsignaler.

Idén utvecklades i industriella PLC-modemanvänds idag för att överföra data från elektriska mätare till el-ledningar. Ett exempel är Mercury-räknare för företaget Incotex Moskva. Men till skillnad från sin förfader är detta dataöverföringsprotokoll stängt eftersom det använder en egen datakodningsalgoritm för att uppnå hög brusimmunitet.

Idag är det bara företag som tillverkar produkter som är kompatibla med X10-protokollet som har dussintals, om inte hundratals. Kinesiska tillverkare lade till dem hemmeautomationsprodukter med S10-protokollet, som är, om inte en klon, så säkert X10-syskon. Men överflödet av produkter på marknaden och den enorma tidigare populariteten betyder inte att denna standard inte har några problem.

För att komma igång, bekanta dig kort med funktioner för dataöverföring via kraftnätet i X10-protokollet. Alla produkter som uppfyller protokollet kan delas in i sändare (källor till styrsignaler) och mottagareeller verkställande system. Styrsignaler sänds när spänningen går över nollvärdet.

Sändaren, som har bestämt tidpunkten för nollövergång, med en fördröjning på högst 200 mikrosekunder, ger en styrsignal på 1 ms varaktighet i form av ett paket (tåg) med svängningar med en frekvens av 120 kHz och en amplitud på upp till 5V. Signalmottagarna "öppnar" ett tidsfönster och "lyssnar" på nätverket. När en signal visas under den tillåtna tiden, behandlas den. I den ursprungliga versionen kunde 256 mottagare styras. En mer detaljerad beskrivning av protokollet finns i flera källor. Vi behöver inte mer detaljerad information för diskussion.

En funktion i X10-protokollet är seriell överföring av binära instruktionskoder. För en övergång genom ett nollvärde överförs bara en bit information. Därför är detta ett mycket långsamt protokoll: att överföra ett standardkommando för att slå på eller stänga av en enhet tar ungefär en sekund. Du kan fortfarande klara av sådana besvär.

Men följande nackdel kan allvarligt begränsa livslängden för en långlivad standard. Det handlar om extremt låg brusimmunitet för enheter som arbetar med X10-protokollet. Sedan protokollets uppfinning har världen förändrats dramatiskt. Om på 70-talet den största hushållskällan till störningar var urladdningslampor och hårtorkar med en kollektormotor, har denna lista idag expanderat avsevärt.

Nästan varje hus eller lägenhet har TV-apparater och datorer med strömförsörjning. Pulsstyrka använder moderna ekonomiska lampor. Även vanligt laddare innehåller en olinjär strömbegränsare - en kondensator. Ett sådant överflöd av icke-linjära belastningar "förorenar" elektriska nät.

Graden av ”förorening” av elektriska nät är så hög att det är svårt att jämföra även med buller i radiobanden. Det har länge funnits strikta regler för drift av radioutrustning. Kraven för elnätets kvalitet accepteras i USA och Europa (Euro-standarder), men de kan inte garantera driften av X10-standardutrustning utan fel.Det är bättre att inte prata om energikvaliteten i nätverken i OSS-länderna alls - det är deprimerande.

Under dessa förhållanden är överföring av information över elektriska nät endast möjlig med en sofistikerad kodningssystembrustoleranta algoritmer. Och i X10-protokollet används bara en kontrollbit och amplitudmodulering i kommandon. Därför klagar de flesta användare av enheter som arbetar i X10-standarden för felaktiga kommandon.

För att bekämpa extern störning och obehörig åtkomst till systemet installeras filter, till exempel FM10-modulen, som är en del av X10-serien. Men med det ökande antalet störningskällor inuti huset kan flera sådana moduler krävas. Allt detta komplicerar och överbelaster systemet med hjälpenheter.

I allmänhet, analysera överflödet av enheter som är kompatibla med X10, uppstår den lugnande frågan: "Är det inte lättare att överge standarden, som har så många brister, och gå vidare till att bygga ett system baserat på ett modernt protokoll?"

modern uppsättning fjärrkontroller som använder radiokanalerganska klarar av att arbeta med hemmeautomation autonomt. Därför är inbäddning av en ytterligare X10-stödfunktion i dem mer en hyllning till tradition än en nödvändighet.

För att mata in en styrsignal i kraftnätet behövs sändtagare, vilket komplicerar både själva kontrollpanelerna och systemet som helhet. Du måste också lägga till informationssignalrepeatrar, spänningsfallsfilter, signalblockerare, broar för kommunikation med olika faser, etc. Listan över extrautrustning som ökar systemets tillförlitlighet har länge överskridit komplexiteten hos själva basenheterna.

För vem släpps allt detta? Faktum är att bara i USA är cirka 5 miljoner hem utrustade med X10-protokollautomatiseringssystem. Inget färre system fungerar i Europa. Sedan standarden kom har mer än 100 miljoner produkter sålts. Tillverkarna styrs av dessa konsumenter och utvidgar kontinuerligt listan.

Men för dem som bara tänker ta itu med ett fascinerande problem skapa ett "smart hem", fokusera på X10-standarden och utrustning som stöder den är inte värt det. Idag erbjuder marknaden moderna produkter för hemmeautomation, utför ett omfattande utbud av uppgifter: mäta temperatur och luftfuktighet, hantera laster direkt och timern och mycket mer. Dessutom är de mycket mer pålitliga och ofta billigare.

Det är viktigt att överväga ytterligare en funktion - produkter från olika tillverkare kanske inte är kompatibla med varandra. Mot bakgrund av alla dessa problem ser sådana brister som bristen på bekräftelse (feedback från mottagare) och osäkerhet från obehörig åtkomst bara ut som små råheter i standarden.

Och en sak till: för alla dess brister och respektabla ålder, X10-standardprodukter är långt ifrån billiga idag. Den enklaste basuppsättningen, som består av en fjärrkontroll och en mottagare, kostar från $ 200, och varje ytterligare enhet är fortfarande i genomsnitt $ 30. Och produkterna från "ansedda" tillverkare, till exempel det belgiska företaget Xanura, kommer att kosta 2 300 $ för en multifunktionskontroller och 300 för en IR-sändare.

Därför bör de som föredrar denna standard vara mycket försiktiga både när de bestämmer de uppgifter som ditt smarta hemsystem kommer att lösa och när du väljer enhetsleverantörer. Det bästa alternativet är att köpa X10 Inc-produkter, som är allmänt representerade på CIS-marknaderna, men andra alternativ är möjliga beroende på din ekonomiska kapacitet.