โปรโตคอล X10 ในบ้าน“ ฉลาด”: เราควรอยู่กับทหารผ่านศึกหรือไม่?

บทความกล่าวถึงอุปกรณ์ของบ้าน "สมาร์ท" ซึ่งทำงานโดยใช้โปรโตคอล X10

ประวัติโปรโตคอลการสื่อสาร X10 สำหรับการควบคุมเครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือนจากคอนโซลกลางมีเกือบสี่ทศวรรษ มันได้รับการพัฒนาย้อนกลับไปในปี 1975 โดย Pico Electronics และได้รับสถานะมาตรฐานอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้เกิดขึ้นได้ด้วยโซลูชั่นทางวิศวกรรมอันชาญฉลาด: ใช้สายไฟฟ้าของบ้านเพื่อส่งสัญญาณควบคุม

แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนา โมเด็ม PLC อุตสาหกรรมใช้วันนี้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลจากมิเตอร์ไฟฟ้าไปยังสายไฟ ตัวอย่างคือตัวนับปรอทของ บริษัท Incotex Moscow แต่แตกต่างจากบรรพบุรุษของมันโปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลนี้ถูกปิดเพราะมันใช้อัลกอริทึมการเข้ารหัสข้อมูลที่เป็นกรรมสิทธิ์เพื่อให้เกิดภูมิคุ้มกันเสียงรบกวนสูง

วันนี้มีเพียง บริษัท ที่ผลิตผลิตภัณฑ์ที่เข้ากันได้กับโปรโตคอล X10 เท่านั้นที่มีหลายสิบหากไม่ใช่หลายร้อย ผู้ผลิตจีนเพิ่มให้พวกเขา ผลิตภัณฑ์ระบบอัตโนมัติที่บ้าน ด้วยโพรโทคอล S10 ซึ่งถ้าไม่ใช่โคลนนิ่งแน่นอนว่า X10 พี่น้อง แต่ความอุดมสมบูรณ์ของผลิตภัณฑ์ในตลาดและความนิยมในอดีตครั้งใหญ่ไม่ได้หมายความว่ามาตรฐานนี้ไม่มีปัญหา

ในการเริ่มต้นให้ทำความรู้จักกับ คุณสมบัติของการส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายพลังงานของโปรโตคอล X10. ผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่ตรงกับโปรโตคอลสามารถแบ่งออกเป็น เครื่องส่งสัญญาณ (แหล่งสัญญาณควบคุม) และเครื่องรับหรือแผนการบริหาร สัญญาณควบคุมจะถูกส่งเมื่อแรงดันไฟฟ้าข้ามค่าศูนย์

เครื่องส่งสัญญาณที่มีการกำหนดช่วงเวลาของการเปลี่ยนแปลงเป็นศูนย์ด้วยความล่าช้าไม่เกิน 200 microseconds ให้สัญญาณควบคุมระยะเวลา 1 ms ในรูปแบบของแพ็กเก็ต (รถไฟ) ของการแกว่งด้วยความถี่ 120 kHz และแอมพลิจูดสูงสุดถึง 5V ตัวรับสัญญาณในเวลานี้ "เปิด" หน้าต่างเวลาและ "ฟัง" ไปยังเครือข่าย เมื่อสัญญาณปรากฏขึ้นในเวลาที่อนุญาตสัญญาณจะถูกประมวลผล ในเวอร์ชันดั้งเดิมสามารถควบคุมเครื่องรับ 256 เครื่อง คำอธิบายรายละเอียดเพิ่มเติมของโปรโตคอลสามารถพบได้ในหลายแหล่ง เราจะไม่ต้องการข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติมสำหรับการสนทนา

คุณสมบัติของโปรโตคอล X10 คือการส่งรหัสคำสั่งเลขฐานสองแบบอนุกรม สำหรับการเปลี่ยนแปลงหนึ่งครั้งผ่านค่าศูนย์ข้อมูลเพียงหนึ่งบิตเท่านั้นที่ถูกส่ง ดังนั้นนี่เป็นโปรโตคอลที่ช้ามาก: การถ่ายโอนคำสั่งมาตรฐานเพื่อเปิดหรือปิดอุปกรณ์ใช้เวลาประมาณหนึ่งวินาที คุณยังสามารถทนกับความไม่สะดวกดังกล่าว

แต่ข้อเสียเปรียบต่อไปนี้สามารถ จำกัด อายุการใช้งานของมาตรฐานที่ยาวนานได้อย่างจริงจัง มันเกี่ยวกับ สัญญาณรบกวนต่ำมากของอุปกรณ์ที่ทำงานกับโปรโตคอล X10. นับตั้งแต่มีการคิดค้นโปรโตคอลขึ้นมาโลกก็เปลี่ยนไปอย่างมาก หากในช่วงอายุเจ็ดสิบปีแหล่งกำเนิดสัญญาณรบกวนหลักในครัวเรือนคือโคมไฟคายประจุและเครื่องเป่าผมด้วยเครื่องยนต์สะสมวันนี้รายการนี้ได้ขยายออกไปอย่างมีนัยสำคัญ

เกือบทุกบ้านหรืออพาร์ตเมนต์มีทีวีและคอมพิวเตอร์พร้อมแหล่งจ่ายไฟแบบสลับ พลังงานพัลส์ใช้หลอดประหยัดที่ทันสมัย แม้แต่สามัญ ชาร์จ มีตัว จำกัด กระแสไม่เชิงเส้น - ตัวเก็บประจุ เช่นความอุดมสมบูรณ์ของโหลดที่ไม่ใช่เชิงเส้น "มลพิษ" เครือข่ายไฟฟ้า

ระดับของ "มลพิษ" ของเครือข่ายไฟฟ้าสูงมากจนยากที่จะเปรียบเทียบแม้จะมีสัญญาณรบกวนในคลื่นวิทยุ มีกฎเข้มงวดที่ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์วิทยุมานานแล้ว ข้อกำหนดสำหรับคุณภาพของเครือข่ายไฟฟ้าได้รับการยอมรับในสหรัฐอเมริกาและประเทศในยุโรป (มาตรฐานยูโร) แต่พวกเขาไม่สามารถรับประกันการทำงานของอุปกรณ์มาตรฐาน X10 โดยไม่มีข้อผิดพลาดเป็นการดีกว่าที่จะไม่พูดคุยเกี่ยวกับคุณภาพของพลังงานในเครือข่ายของประเทศ CIS เลย - มันกำลังตกต่ำ

ภายใต้เงื่อนไขเหล่านี้การส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายไฟฟ้าทำได้ด้วยระบบเข้ารหัสที่ซับซ้อนโดยอัลกอริธึมที่ทนทานต่อเสียงรบกวน และในโปรโตคอล X10 จะใช้บิตควบคุมและมอดูเลตแอมพลิจูดเพียงคำสั่งเดียว ดังนั้นผู้ใช้อุปกรณ์ส่วนใหญ่ที่ทำงานในมาตรฐาน X10 บ่นว่าคำสั่งทำงานผิดปกติ

เพื่อต่อสู้กับสัญญาณรบกวนภายนอกและการเข้าถึงระบบโดยไม่ได้รับอนุญาตมีการติดตั้งตัวกรองตัวอย่างเช่นโมดูล FM10 ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของสาย X10 แต่ด้วยจำนวนสัญญาณรบกวนที่เพิ่มขึ้นภายในบ้านอาจจำเป็นต้องใช้โมดูลดังกล่าวหลายตัว ทั้งหมดนี้ทำให้ซับซ้อนและโอเวอร์โหลดระบบด้วยหน่วยเสริม

โดยทั่วไปแล้วการวิเคราะห์ความอุดมสมบูรณ์ของอุปกรณ์ที่เข้ากันได้กับ X10 คำถามปลุกระดมเกิดขึ้น: "ไม่ง่ายที่จะละทิ้งมาตรฐานซึ่งมีข้อบกพร่องมากมายและย้ายไปสร้างระบบตามโปรโตคอลที่ทันสมัย

ทันสมัย ชุดรีโมทที่ทำงานโดยใช้สถานีวิทยุค่อนข้าง copes กับงานของบ้านอัตโนมัติด้วยตนเอง ดังนั้นการฝังฟังก์ชั่นการสนับสนุน X10 เพิ่มเติมไว้ในนั้นจึงเป็นการยกย่องต่อประเพณีมากกว่าความจำเป็น

แน่นอนว่าในการป้อนสัญญาณควบคุมเข้าสู่ตัวรับส่งสัญญาณเครือข่ายพลังงานนั้นจำเป็นต้องใช้ทั้งแผงควบคุมตัวเองและระบบโดยรวม คุณต้องเพิ่มตัวทำสัญญาณข้อมูลตัวกรองแรงดันไฟตกตัวบล็อกสัญญาณสะพานเพื่อการสื่อสารที่มีเฟสต่าง ๆ ฯลฯ รายการอุปกรณ์เสริมที่เพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบเกินความซับซ้อนของอุปกรณ์พื้นฐานของระบบมานาน

ทำไมจึงปล่อยทั้งหมดนี้ ความจริงก็คือในสหรัฐอเมริกาเพียงอย่างเดียวประมาณ 5 ล้านหลังคาเรือนมีการติดตั้งระบบอัตโนมัติโปรโตคอล X10 ไม่มีระบบทำงานน้อยลงในยุโรป ตั้งแต่การถือกำเนิดของมาตรฐานผลิตภัณฑ์มากกว่า 100 ล้านได้ถูกขาย ผู้ผลิตได้รับคำแนะนำจากผู้บริโภคเหล่านี้ขยายรายการอย่างต่อเนื่อง

แต่สำหรับคนที่กำลังคิดจะจัดการกับปัญหาที่น่าสนใจ สร้าง "บ้านอัจฉริยะ"เน้นมาตรฐาน X10 และอุปกรณ์ที่รองรับมันไม่คุ้มค่า วันนี้ตลาดนำเสนอผลิตภัณฑ์ที่ทันสมัยสำหรับระบบอัตโนมัติในบ้านการทำงานที่หลากหลาย: การวัดอุณหภูมิและความชื้นการจัดการโหลดโดยตรงและตัวจับเวลาและอีกมากมาย ยิ่งไปกว่านั้นพวกเขามีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและมักจะถูกกว่า

มันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องพิจารณาอีกหนึ่งคุณสมบัติ - ผลิตภัณฑ์จากผู้ผลิตที่แตกต่างกันอาจเข้ากันไม่ได้ กับพื้นหลังของปัญหาเหล่านี้ข้อบกพร่องเช่นการขาดการตอบรับ (ความคิดเห็นจากผู้รับ) และความไม่ปลอดภัยจากการเข้าถึงที่ไม่ได้รับอนุญาตดูเหมือนว่าจะเป็นเพียงความหยาบเล็กน้อยของมาตรฐาน

และอีกสิ่งหนึ่ง: สำหรับข้อบกพร่องและอายุที่น่านับถือ ผลิตภัณฑ์มาตรฐาน X10 อยู่ไกลจากราคาถูกวันนี้. ชุดพื้นฐานที่ง่ายที่สุดประกอบด้วยรีโมตคอนโทรลและตัวรับสัญญาณค่าใช้จ่ายเริ่มต้นที่ 200 ดอลล่าร์สหรัฐและแต่ละยูนิตเพิ่มเติมจะยังคงอยู่ที่เฉลี่ย $ 30 และผลิตภัณฑ์ของผู้ผลิต "ที่มีชื่อเสียง" ตัวอย่างเช่น บริษัท Xanura จากประเทศเบลเยี่ยมจะมีราคา $ 2,300 สำหรับคอนโทรลเลอร์แบบมัลติฟังก์ชันและ 300 สำหรับตัวรับส่งสัญญาณ IR

ดังนั้นผู้ที่ชื่นชอบมาตรฐานนี้ควรใช้ความระมัดระวังอย่างมากในการพิจารณางานที่ระบบสมาร์ทโฮมของคุณจะแก้ปัญหาและในการเลือกซัพพลายเออร์อุปกรณ์ ตัวเลือกที่ดีที่สุดคือการซื้อผลิตภัณฑ์ X10 Inc ซึ่งมีอยู่ในตลาด CIS อย่างกว้างขวาง แต่ตัวเลือกอื่น ๆ นั้นเป็นไปได้ขึ้นอยู่กับความสามารถทางการเงินของคุณ