X10 протокол в „умна“ къща: трябва ли да живеем с ветеран?

Статията обсъжда устройствата на „умния“ дом, работещи по X10 протокола.

История на протокола за комуникация X10 за управление на домакински електрически уреди от централна конзола има близо четири десетилетия. Той е разработен през 1975 г. от Pico Electronics и бързо придобива статута на фактическия стандарт. Това се случи благодарение на гениалното инженерно решение: използвайте електрическото окабеляване на къщата, за да предавате контролни сигнали.

Идеята е разработена през индустриални PLC модемиизползван днес за прехвърляне на данни от електромери към захранване. Пример за това са меркурийските броячи на компанията Incotex Moscow. Но за разлика от своя прародител, този протокол за пренос на данни е затворен, тъй като използва патентован алгоритъм за кодиране на данни, за да постигне висок имунитет на шум.

Днес има десетки, ако не и стотици компании, които произвеждат продукти, съвместими с протокола X10. Китайските производители добавиха към тях продукти за домашна автоматизация с протокола S10, който е, ако не клонинг, то със сигурност X10 братя. Но изобилието от продукти на пазара и огромната бивша популярност изобщо не означава, че този стандарт няма проблеми.

За да започнете, се запознайте накратко характеристики на предаването на данни през захранващата мрежа на X10 протокола, Всички продукти, които отговарят на протокола, могат да бъдат разделени на предаватели (източници на управляващи сигнали) и приемнициили изпълнителни схеми. Контролните сигнали се предават, когато напрежението пресече нулевата стойност.

Предавателят, като определи момента на нулевия преход, със закъснение не повече от 200 микросекунди, дава контролен сигнал с продължителност 1 ms под формата на пакет (влак) от трептения с честота 120 kHz и амплитуда до 5V. По това време приемниците на сигнали „отварят“ времеви прозорец и „слушат“ мрежата. Когато сигнал се появи в разрешеното време, той се обработва. В оригиналната версия могат да бъдат контролирани 256 приемника. По-подробно описание на протокола може да се намери в многобройни източници. Няма да се нуждаем от по-подробна информация за обсъждане.

Характеристика на протокола X10 е серийното предаване на двоични кодове с инструкции. За един преход през нулева стойност се предава само един бит информация. Следователно, това е много бавен протокол: прехвърлянето на стандартна команда за включване или изключване на устройство отнема около секунда. Все още можете да се примирите с такова неудобство.

Но следният недостатък може сериозно да ограничи живота на дълголетен стандарт. Става въпрос за изключително ниска устойчивост на шум на устройства, работещи с X10 протокол, След изобретяването на протокола светът се промени драстично. Ако през седемдесетте години основен източник на смущения в домакинството бяха разрядни лампи и сешоари с колекторни двигатели, днес този списък се разшири значително.

Почти във всяка къща или апартамент има телевизори и компютри с комутационно захранване. Импулсната мощност използва съвременни икономични лампи. Дори обикновени зарядно съдържа нелинеен ограничител на тока - кондензатор. Такова изобилие от нелинейни товари "замърсява" електрическите мрежи.

Степента на „замърсяване“ на електрическите мрежи е толкова висока, че е трудно да се сравни дори със шума в радиолентите. Отдавна съществуват строги правила, регулиращи работата на радиооборудването. Изискванията за качеството на електрическите мрежи са приети в САЩ и европейските страни (евростандарти), но те не могат да гарантират работата на стандартното оборудване X10 без повреди.По-добре е изобщо да не говорим за качеството на енергията в мрежите на страните от ОНД - това е потискащо.

При тези условия предаването на информация по електрически мрежи е възможно само със сложни алгоритми за шумоустойчивост на кодиращата система. А в протокола X10 в командите се използва само един контролен бит и амплитудна модулация. Следователно, повечето потребители на устройства, работещи в стандарта X10, се оплакват от неизправни команди.

За борба с външни смущения и неоторизиран достъп до системата се инсталират филтри, например, модулът FM10, който е част от линията X10 от единици. Но с увеличаващия се брой източници на смущения вътре в къщата може да са необходими няколко такива модула. Всичко това усложнява и претоварва системата с помощни единици.

Като цяло, анализирайки изобилието от устройства, съвместими с X10, възниква седичният въпрос: „Не е ли по-лесно да изоставим стандарта, който има толкова много недостатъци, и да преминем към изграждането на система, базирана на съвременен протокол?“

модерен набор от дистанционни, работещи с помощта на радио каналидоста самостоятелно се справя със задачите по автоматизация на дома. Следователно вграждането на допълнителна поддръжка на X10 в тях е по-скоро почит към традицията, отколкото необходимост.

Наистина, за въвеждане на контролен сигнал в предавателите на захранващата мрежа са необходими, което усложнява както самите контролни панели, така и системата като цяло. Също така трябва да добавите ретранслатори на информационен сигнал, филтри за спад на напрежението, блокери на сигнали, мостове за комуникация с различни фази и т.н. Списъкът на спомагателното оборудване, което увеличава надеждността на системата, отдавна надвишава сложността на основните устройства на самата система.

За кого тогава се освобождава всичко това? Факт е, че само в САЩ около 5 милиона домове са оборудвани със системи за автоматизация на протоколи X10. В Европа не работят по-малко системи. След появата на стандарта са продадени повече от 100 милиона продукта. Производителите се ръководят от тези потребители, като непрекъснато разширяват списъка.

Но за тези, които просто мислят да се справят с увлекателен проблем създаване на "умен дом", фокусирайте се върху стандарта X10 и поддържащото го оборудване не си заслужава. Днес пазарът предлага модерни продукти за домашна автоматизация, изпълняващи богат набор от задачи: измерване на температура и влажност, управление на товари директно и таймера и много други. Освен това те са много по-надеждни и често по-евтини.

Важно е да се вземе предвид още една характеристика - продуктите на различни производители може да не са съвместими помежду си. На фона на всички тези проблеми такива недостатъци като липсата на потвърждение (обратна връзка от приемници) и несигурността от неоторизиран достъп изглеждат като малки грубости на стандарта.

И още нещо: за всичките му недостатъци и уважавана възраст, Стандартните продукти X10 далеч не са евтини днес, Най-простият основен комплект, състоящ се от дистанционно управление и приемник, струва от 200 долара, а всяко допълнително устройство все още е средно 30 долара. А продуктите на "реномирани" производители, например, на белгийската компания Xanura, ще струват 2300 долара за многофункционален контролер и 300 за IR приемопредавател.

Затова тези, които предпочитат този стандарт, трябва да бъдат много внимателни както при определяне на задачите, които ще реши вашата система за интелигентен дом, така и при избора на доставчици на устройства. Най-добрият вариант е да купувате продукти X10 Inc, които са широко представени на пазарите в ОНД, но други опции са възможни в зависимост от вашите финансови възможности.