X10 πρωτόκολλο σε ένα "έξυπνο" σπίτι: πρέπει να ζήσουμε με έναν βετεράνο;

Το άρθρο εξετάζει τις συσκευές του "έξυπνου" σπιτιού, που εργάζονται χρησιμοποιώντας το πρωτόκολλο X10.

Ιστορικό πρωτοκόλλου επικοινωνίας Χ10 για τον έλεγχο των οικιακών ηλεκτρικών συσκευών από μια κεντρική κονσόλα έχει σχεδόν τέσσερις δεκαετίες. Αναπτύχθηκε το 1975 από την Pico Electronics και απέκτησε γρήγορα την κατάσταση του de facto προτύπου. Αυτό συνέβη χάρη στην έξυπνη μηχανική λύση: χρησιμοποιήστε την ηλεκτρική καλωδίωση του σπιτιού για να μεταδώσετε σήματα ελέγχου.

Η ιδέα αναπτύχθηκε στο βιομηχανικά μόντεμ PLCπου χρησιμοποιείται σήμερα για τη μεταφορά δεδομένων από ηλεκτρικούς μετρητές σε καλωδιώσεις ισχύος. Ένα παράδειγμα είναι οι μετρητές του Mercury της εταιρείας Incotex της Μόσχας. Αλλά, σε αντίθεση με τον πρόγονο του, αυτό το πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων είναι κλειστό επειδή χρησιμοποιεί έναν ιδιόκτητο αλγόριθμο κωδικοποίησης δεδομένων για να επιτύχει υψηλή ανοσία θορύβου.

Σήμερα, υπάρχουν δεκάδες, αν όχι εκατοντάδες, εταιρειών που παράγουν προϊόντα συμβατά με το πρωτόκολλο X10. Οι κινέζοι κατασκευαστές πρόσθεσαν σε αυτά οικιακά προϊόντα αυτοματισμού με το πρωτόκολλο S10, που είναι, αν όχι ένας κλώνος, τότε σίγουρα ο αδελφός X10. Αλλά η αφθονία των προϊόντων στην αγορά και η τεράστια παλιά δημοτικότητα δεν σημαίνει καθόλου ότι αυτό το πρότυπο δεν έχει προβλήματα.

Για να ξεκινήσετε, εξοικειωθείτε σύντομα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της μετάδοσης δεδομένων μέσω του δικτύου ενέργειας του πρωτοκόλλου X10. Όλα τα προϊόντα που πληρούν το πρωτόκολλο μπορούν να χωριστούν σε πομπούς (πηγές σημάτων ελέγχου) και δέκτες, ή εκτελεστικά συστήματα. Τα σήματα ελέγχου μεταδίδονται όταν η τάση διασχίζει τη μηδενική τιμή.

Ο πομπός, που έχει καθορίσει τη στιγμή μηδενικής μετάβασης, με καθυστέρηση όχι μεγαλύτερη από 200 μικροδευτερόλεπτα, δίδει ένα σήμα ελέγχου διάρκειας 1 ms με τη μορφή πακέτου (αμαξοστοιχίας) ταλαντώσεων με συχνότητα 120 kHz και πλάτος έως 5V. Οι δέκτες σήματος αυτή τη στιγμή "ανοίγουν" ένα χρονικό παράθυρο και "ακούν" στο δίκτυο. Όταν εμφανιστεί ένα σήμα στην επιτρεπόμενη ώρα, γίνεται επεξεργασία. Στην αρχική έκδοση, μπορούσαν να ελεγχθούν 256 δέκτες. Μια πιο λεπτομερής περιγραφή του πρωτοκόλλου μπορεί να βρεθεί σε πολλές πηγές. Δεν θα χρειαστούμε πιο λεπτομερείς πληροφορίες για συζήτηση.

Ένα χαρακτηριστικό του πρωτοκόλλου X10 είναι η σειριακή μετάδοση δυαδικών κωδικών διδασκαλίας. Για μία μετάβαση μέσω μηδενικής τιμής, διαβιβάζεται μόνο ένα bit πληροφοριών. Επομένως, αυτό είναι ένα πολύ αργό πρωτόκολλο: η μεταφορά μιας τυπικής εντολής για να ενεργοποιήσετε ή να απενεργοποιήσετε μια συσκευή διαρκεί περίπου ένα δευτερόλεπτο. Μπορείτε ακόμα να αντιμετωπίσετε αυτή την ταλαιπωρία.

Αλλά το παρακάτω μειονέκτημα μπορεί να περιορίσει σοβαρά τη διάρκεια ζωής ενός μακρόβιου προτύπου. Είναι περίπου εξαιρετικά χαμηλή προστασία από θόρυβο των συσκευών που λειτουργούν με το πρωτόκολλο X10. Από την εφεύρεση του πρωτοκόλλου, ο κόσμος έχει αλλάξει δραματικά. Αν κατά τη δεκαετία του '70 η κύρια οικιακή πηγή παρεμβολής ήταν οι λαμπτήρες εκκένωσης και οι στεγνωτήρες μαλλιών με κινητήρα συλλέκτη, σήμερα ο κατάλογος αυτός επεκτάθηκε σημαντικά.

Σχεδόν κάθε σπίτι ή διαμέρισμα διαθέτει τηλεοράσεις και υπολογιστές με τροφοδοτικό. Η παλμική ισχύς χρησιμοποιεί σύγχρονους οικονομικούς λαμπτήρες. Ακόμα συνηθισμένο φορτιστή περιέχει έναν μη γραμμικό περιοριστή ρεύματος - έναν πυκνωτή. Μια τέτοια αφθονία μη γραμμικών φορτίων «ρυπαίνει» τα ηλεκτρικά δίκτυα.

Ο βαθμός «ρύπανσης» των ηλεκτρικών δικτύων είναι τόσο υψηλός που είναι δύσκολο να συγκριθούν ακόμη και με το θόρυβο στις ραδιοφωνικές ζώνες. Από καιρό υπάρχουν αυστηροί κανόνες που διέπουν τη λειτουργία του ραδιοεξοπλισμού. Οι απαιτήσεις για την ποιότητα των ηλεκτρικών δικτύων γίνονται αποδεκτές στις Ηνωμένες Πολιτείες και τις ευρωπαϊκές χώρες (ευρω-πρότυπα), αλλά δεν μπορούν να εγγυηθούν τη λειτουργία του τυποποιημένου εξοπλισμού X10 χωρίς αστοχίες.Είναι προτιμότερο να μην μιλάμε καθόλου για την ποιότητα της ενέργειας στα δίκτυα των χωρών της ΚΑΚ - είναι καταθλιπτική.

Υπό αυτές τις συνθήκες, η μετάδοση πληροφοριών μέσω ηλεκτρικών δικτύων είναι δυνατή μόνο με ένα περίπλοκο σύστημα κωδικοποίησης με αλγόριθμους ανθεκτικούς στον θόρυβο. Και στο πρωτόκολλο X10, σε εντολές χρησιμοποιούνται μόνο ένα bit ελέγχου και διαμόρφωση εύρους. Ως εκ τούτου, οι περισσότεροι χρήστες συσκευών που λειτουργούν στο πρότυπο X10 παραπονιούνται για δυσλειτουργίες εντολές.

Για την καταπολέμηση εξωτερικών παρεμβολών και μη εξουσιοδοτημένης πρόσβασης στο σύστημα, εγκαθίστανται φίλτρα, για παράδειγμα, η μονάδα FM10, η οποία αποτελεί μέρος της γραμμής μονάδων X10. Αλλά με τον αυξανόμενο αριθμό πηγών παρεμβολών στο εσωτερικό του σπιτιού, μπορεί να απαιτηθούν αρκετές ενότητες. Όλα αυτά περιπλέκουν και υπερφορτίζουν το σύστημα με βοηθητικές μονάδες.

Σε γενικές γραμμές, αναλύοντας την αφθονία των συσκευών που είναι συμβατές με το X10, ανακύπτει το ζημιογόνο ερώτημα: "Δεν είναι πιο εύκολο να εγκαταλείψουμε το πρότυπο που έχει τόσες ελλείψεις και να προχωρήσουμε στην οικοδόμηση ενός συστήματος βασισμένου σε ένα σύγχρονο πρωτόκολλο;"

Σύγχρονη σύνολο τηλεχειριστηρίων που λειτουργούν με ραδιοφωνικά κανάλιααντιμετωπίζει αρκετά τα καθήκοντα του αυτοματισμού στο σπίτι αυτόνομα. Ως εκ τούτου, η ενσωμάτωση μιας πρόσθετης συνάρτησης υποστήριξης X10 σε αυτά είναι περισσότερο ένα αφιέρωμα στην παράδοση παρά μια αναγκαιότητα.

Πράγματι, για την είσοδο ενός σήματος ελέγχου στο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας απαιτούνται πομποδέκτες, γεγονός που περιπλέκει τόσο τους ίδιους τους πίνακες ελέγχου όσο και το σύστημα στο σύνολό του. Πρέπει επίσης να προσθέσετε αναμεταδότες σήματος πληροφοριών, φίλτρα πτώσης τάσης, αναστολείς σημάτων, γέφυρες επικοινωνίας με διαφορετικές φάσεις κ.λπ. Ο κατάλογος του βοηθητικού εξοπλισμού που αυξάνει την αξιοπιστία του συστήματος υπερβαίνει κατά πολύ την πολυπλοκότητα των βασικών συσκευών του ίδιου του συστήματος.

Για ποιους λοιπόν όλα αυτά απελευθερώνονται; Το γεγονός είναι ότι στις Ηνωμένες Πολιτείες μόνο, περίπου 5 εκατομμύρια κατοικίες είναι εξοπλισμένες με συστήματα αυτοματισμού πρωτόκολλο X10. Όχι λιγότερα συστήματα λειτουργούν στην Ευρώπη. Από την έλευση του προτύπου, περισσότερα από 100 εκατομμύρια προϊόντα έχουν πωληθεί. Οι κατασκευαστές καθοδηγούνται από αυτούς τους καταναλωτές, διευρύνοντας συνεχώς τη λίστα.

Αλλά για εκείνους που σκέφτονται ακριβώς να αντιμετωπίσουν ένα συναρπαστικό πρόβλημα δημιουργώντας ένα "έξυπνο σπίτι", εστιάζουν στο πρότυπο X10 και ο εξοπλισμός που την υποστηρίζει δεν αξίζει τον κόπο. Σήμερα, η αγορά προσφέρει σύγχρονα προϊόντα για οικιακό αυτοματισμό, εκτελώντας ένα ευρύ φάσμα εργασιών: τη μέτρηση της θερμοκρασίας και της υγρασίας, τη διαχείριση των φορτίων απευθείας και του χρονοδιακόπτη και πολλά άλλα. Επιπλέον, είναι πολύ πιο αξιόπιστες και συχνά φθηνότερες.

Είναι σημαντικό να εξετάσετε ένα ακόμα χαρακτηριστικό - τα προϊόντα από διαφορετικούς κατασκευαστές ενδέχεται να μην είναι συμβατά μεταξύ τους. Στο πλαίσιο όλων αυτών των προβλημάτων, τέτοιες αδυναμίες όπως η έλλειψη αναγνώρισης (ανάδραση από τους δέκτες) και η ανασφάλεια από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση μοιάζουν με μικρές τραχύτητες του προτύπου.

Και ένα ακόμα πράγμα: για όλα τα ελαττώματά του και την αξιοπρεπή ηλικία, Τα πρότυπα προϊόντα X10 απέχουν πολύ από το φθηνό σήμερα. Το απλούστερο βασικό σετ, το οποίο αποτελείται από ένα τηλεχειριστήριο και ένα δέκτη, κοστίζει από $ 200 και κάθε επιπλέον μονάδα εξακολουθεί να είναι κατά μέσο όρο $ 30. Και τα προϊόντα των "αξιόπιστων" κατασκευαστών, για παράδειγμα, της βελγικής εταιρείας Xanura, θα κοστίζουν 2.300 δολάρια για έναν πολυλειτουργικό ελεγκτή και 300 για έναν πομποδέκτη IR.

Επομένως, όσοι προτιμούν αυτό το πρότυπο πρέπει να είναι πολύ προσεκτικοί τόσο για τον προσδιορισμό των καθηκόντων που θα επιλύσει το έξυπνο οικιακό σας σύστημα όσο και για την επιλογή προμηθευτών συσκευών. Η καλύτερη επιλογή είναι να αγοράσετε τα προϊόντα X10 Inc, τα οποία εκπροσωπούνται ευρέως στις αγορές της ΚΑΚ, αλλά είναι δυνατές και άλλες επιλογές ανάλογα με τις οικονομικές σας δυνατότητες.