Ahli TI mengatakan bahwa pasar rumah "cerdas" di Rusia tidak akan pernah menjadi besar dan dalam dekade berikutnya tidak mungkin melampaui perumahan elit di wilayah Moskow. Di masa depan, sebagian kecil dari populasi dengan pendapatan tinggi di daerah akan menjadi konsumen potensial pasar, tetapi untuk massa luas, "rumah pintar" akan tetap menjadi gambaran warna-warni di halaman tabloid dan sumber daya Internet. Apakah begitu? Sudah, infrastruktur tempat tinggal penduduk biasa adalah kombinasi yang agak rumit dari berbagai sistem teknik. Standar X10 akan membantu menggabungkannya menjadi satu jaringan tanpa biaya global.
Fitur rumah pintar
Fungsi yang paling umum dan sederhana adalah kontrol pencahayaan. Sistem cerdas memungkinkan Anda mengontrol setiap perlengkapan pencahayaan dari jarak jauh. Tanpa bangun, Anda dapat menyalakan atau mematikan penerangan di ruangan mana pun atau di seluruh rumah sekaligus, menyesuaikan kecerahan penerangan malam koridor, lampu lanskap. "Rumah pintar", termasuk lampu di berbagaitempat menurut algoritma tertentu, akan menakuti penyusup, mensimulasikan kehadiran pemilik jika mereka pergi.
Kontrol otomatis akan mempertahankan parameter suhu yang disetel di dalam ruangan, mengontrol perangkat pemanas atau sistem AC dan ventilasi. Rumah pintar dapat mengontrol kebakaran dan peralatan keamanan dan, dalam keadaan darurat, mengirim pemberitahuan ke telepon pemilik atau struktur yang relevan melalui suara atau SMS.
Bagaimana semuanya dimulai
X10 adalah salah satu standar industri terbuka pertama yang dikembangkan untuk sistem otomatisasi rumah oleh Pico Electronics (Glenrothes, Skotlandia) pada tahun 1975. Awalnya, perusahaan terlibat dalam desain dan produksi sirkuit mikro dan kalkulator. Pengalaman pertama memperluas ruang lingkup produksi sangat sukses secara komersial. Platform X10 dengan cepat mendapatkan popularitas di kalangan pengembang rumah pintar dan memberikan dorongan nyata untuk pengembangan industri ini. Upaya untuk membuat antarmuka serupa dilakukan oleh perusahaan lain, tetapi tidak terlalu berhasil.
Untuk masanya, X10 adalah protokol dengan kekebalan kebisingan yang baik. Popularitas dipromosikan oleh murahnya komparatif peralatan, orientasi pengembang untuk otomatisasi rumah tangga, pemeliharaan dan dukungan teknis. Di benua Amerika Utara, standar masih diminati dan tersebar luas. Mengikuti pengembang, berbagai perangkat yang kompatibel dengan X10 mulai diproduksi oleh perusahaan raksasa IBM danPhilips.
Hari ini Pico Electronics telah menjadi X10 INC (AS) dengan merek dagang PowerHouse.
Klasifikasi peralatan
X10 perangkat keras jaringan adalah kumpulan perangkat yang saling terhubung melalui jaringan listrik standar atau saluran radio. Sistem dasar harus mencakup:
- Pemancar - pengontrol yang menghasilkan dan mengirim perintah, modul kontrol (dengan antarmuka komputer atau berdiri sendiri), pengatur waktu yang dapat diprogram dengan rentang waktu yang berbeda, kontrol jarak jauh (inframerah atau radio).
- Penerima - aktuator yang menjalankan perintah yang diterima: modul lampu dan dimmer kartrid, dimmer dan blok soket, semua jenis drive.
Dalam hal membangun jaringan yang lebih besar atau memperluas jaringan yang sudah ada, peralatan bantu sering digunakan:
- Transceiver yang menerima sinyal perintah dari remote control dengan konversi lebih lanjut ke protokol komunikasi X10 sebelum dikirim ke jaringan listrik.
- Repeater dan penguat sinyal.
- Filter yang mengurangi efek interferensi elektromagnetik.
- Jembatan interfase, untuk jaringan listrik 380 V (pasif atau aktif, untuk bangunan di atas 300 m22).
- Perangkat pengukur yang menyederhanakan instalasi dan commissioning, sensor (gerakan, cahaya, dll.).
Peralatan yang diproduksi oleh perusahaan yang berbeda sering kali memiliki penampilan, fungsi, dan bahkan tanda yang serupa. Perangkatmemiliki desain yang berbeda tergantung pada persyaratan penempatan; untuk pemasangan in-line, pemasangan rel DIN di lemari listrik standar, modul mikro untuk kotak sambungan yang dipasang rata. Anda dapat memulai otomatisasi rumah dengan beberapa modul dasar, dan kemudian secara bertahap meningkatkan dan memperluas fungsionalitas dengan menambahkan unit perangkat keras baru.
Contoh elemen dasar
Modul X10 tipikal didasarkan pada mikrokontroler yang dapat diprogram. Menurut algoritma tertentu, ia mengontrol fungsi sirkuit elektronik perangkat, yang memberi makan sinyal yang dihasilkan yang diterima dari catu daya eksternal ke inputnya dan mengubah pulsa output untuk transmisi balik ke jaringan. Mikrokomputer dapat menjadi pengontrol yang diproduksi secara massal (masing-masing seperti PIC atau AVR dari Microchip dan Atmel).
Modul relai lampu X10 banyak digunakan untuk kontrol pencahayaan dalam konsep rumah pintar. Ada dua modifikasi: dicolokkan ke soket biasa untuk menghubungkan lampu lantai, lampu meja (LM12) atau dibuat dalam bentuk adaptor antara kartrid lampu dan bohlam standar dengan basis E27, hingga 100 W (LM15S).
Peralatan listrik rumah tangga dikendalikan menggunakan modul soket instrumen. Misalnya, modul AM12 terlihat seperti modul lampu, tetapi tidak mendukung perintah khusus pencahayaan (lebih lanjut tentang itu di bawah).
Perangkat Lunak
Produk perangkat lunak akan membantu mengimplementasikan protokol X10 di komputertingkat atas.
ActiveHome Software - perangkat lunak gratis untuk komputer pribadi berdasarkan sistem operasi WINDOWS dari pengembang platform X10. Paket ini mencakup sejumlah besar utilitas dan driver perangkat, serta versi seluler dari program.
ActiveHomePro - perangkat lunak untuk antarmuka komputer CM-15 (transceiver radio, 433 MHz) dengan koneksi melalui port USB. Memungkinkan Anda mengontrol pencahayaan dan peralatan rumah tangga dengan tugas algoritme, jadwal, dan pengatur waktu yang diperlukan dari komputer pribadi atau secara mandiri dari remote control nirkabel.
X10 Commander (Melloware Inc) adalah perangkat lunak yang didistribusikan secara bebas untuk OS apa pun yang memungkinkan Anda membuat layanan kontrol multifungsi berdasarkan PC dan mengintegrasikan protokol X10 di ponsel dan perangkat seluler apa pun (iOS/Android).
Russian LLC "Laboratorium Teknologi Rumah" menawarkan kepada konsumen perangkat yang nyaman pada platform X10 - panel sentuh VGA XTS-36 penuh warna. Perangkat mandiri memiliki antarmuka grafis yang mudah digunakan. Kontrol protokol X10 dan kontrol sistem pencahayaan cerdas tetap nyaman, dengan visualisasi yang sangat baik, tetapi menghilangkan kebutuhan komputer untuk terus berjalan di latar belakang. Kit ini dilengkapi dengan driver dan perangkat lunak untuk meresepkan pengalamatan perangkat X10 dan parameter dasar konfigurasi awal, untuk menyusun berbagai skenario.
X10. Protokol secara rinci
Lingkungan fisik untuk pertukaran informasi di pasukan keamanankabel listrik adalah transmisi / penerimaan fragmen osilasi frekuensi tinggi sinusoidal (120 kHz) dengan amplitudo 5 V dan durasi 1 ms / 630 s di setiap setengah siklus tegangan listrik, di jendela yang terbentuk segera setelah persimpangan tanda nol. Di sirkuit tiga fase, jendela serupa terbentuk di setiap fase, yaitu dengan pergeseran 60 derajat dengan penggunaan lebih lanjut dari jembatan interfase.
Jika perangkat di jendela penerima menerima pesan dengan setidaknya 48 getaran, itu akan menganggapnya sebagai "satu" yang logis, jika tidak - sebagai "nol" yang logis. Transmisi sedikit informasi membutuhkan dua setengah siklus tegangan listrik. Selain itu, nilai kebalikan disiarkan di yang kedua, yang tidak hanya meningkatkan kekebalan kebisingan, tetapi juga berfungsi untuk mengidentifikasi kode sinkronisasi selama transmisi paket.
X10 - protokol di mana paket tunggal standar (bingkai, bingkai) ditransmisikan dalam 11 periode. Ini berisi:
- kode sinkronisasi - 2 bit,
- kode modul - 4 bit,
- kode bangunan - 5 bit.
Setiap paket, tanpa interval apapun, ditransmisikan dua kali berturut-turut. Sebelum menyiarkan pengambilan paket berikutnya, jeda 3 periode tegangan listrik dipertahankan (dengan pengecualian perintah peredupan kecerahan yang ditransmisikan dalam aliran kontinu).
IR remote control di jaringan X10 beroperasi menggunakan protokol X10-IR pada frekuensi pembawa 40 kHz. Saluran radio (protokol X10-RF), bergantung pada wilayahnya, memiliki rentang dari 310 hingga 434 MHz.
Sistem pengalamatan dan perintah
Jumlah maksimum modul dalam jaringan X10 adalah 256. Setiap modul memiliki dua sakelar pemilih dengan 16 posisi tetap.
Sakelar pertama - kode Rumah digunakan untuk memilih kategori atau grup perangkat. Ini memiliki penunjukan huruf posisi dari A ke P. Di kedua, posisi tetap ditunjukkan dengan angka dari 1 hingga 16 dan menunjukkan modul tertentu dalam jaringan (Kode unit). Dengan demikian, setiap perangkat diberi nomor unik yang terdiri dari huruf dan angka. Sebagai contoh; A5, M14, dll. Pengontrol sistem, tidak seperti modul eksekutif, biasanya tidak memerlukan pengalamatan.
Gagasan tentang perintah platform yang ada dan tindakan terkaitnya dapat diperoleh dari tabel.
| Team (Bahasa Inggris) | Tim (Rusia) | Tipe | Tindakan |
| Semua unit mati | Matikan semua konsumen | Grup | Putuskan sambungan semua perangkat dengan kode rumah tertentu yang mendukung perintah. |
| Semua lampu hidup/mati | Nyalakan/matikan semua lampu | Grup | Menghidupkan/mematikan semua modul pencahayaan dengan kode rumah yang diberikan. |
| Aktif/mati | Aktifkan/Nonaktifkan | Alamat | Transfer ke status on/off modul tertentu. |
| Redup/Kecerahan | Menambah/mengurangi kecerahan | Alamat | Kontrol peredup. Jumlah paket untukrentang peredupan untuk perangkat yang berbeda berbeda. |
| Pre-Set Redup 1/2 | Setel tingkat kecerahan tertentu. | Alamat | Memungkinkan Anda memilih salah satu dari 32 tingkat kecerahan. |
| Permintaan status | Status permintaan | Alamat | Meminta status modul switching. |
| Status aktif/nonaktif | Membalas pertanyaan | - | Modul tanggapan status. |
| Hail Permintaan/Pengakuan | Minta/kirim tanggapan | Grup | Tim teknologi untuk menentukan saturasi ruang alamat dengan sistem bangunan lain. |
Manfaat Utama…
X10 adalah protokol kelas otomatisasi rumah anggaran rendah yang menggunakan jaringan listrik yang ada untuk mengirimkan informasi dan pesan perintah. Tidak perlu meletakkan komunikasi baru, yang sangat penting di rumah-rumah dengan hasil akhir yang bagus atau perbaikan yang sudah selesai. Anda dapat menggunakan kabel jaringan atau menggunakan saluran radio - berbagai peralatan yang ditawarkan oleh produsen memungkinkan Anda untuk menerapkan kedua opsi atau kombinasi keduanya. Biaya perangkat, dibandingkan dengan platform yang lebih modern, juga menyenangkan.
Kelebihan selanjutnya adalah fleksibilitas penggunaan dan kemudahan instalasi, yang tidak memerlukan keahlian dan kemampuan khusus. Sistem ini dicirikan oleh ekstensibilitas dan skalabilitas yang sangat baik. Modul terhubung sesuai dengan prinsip Plug & Power (plug and play). Semuasetup adalah untuk memberikan komponen baru alamat yang unik. Maka otomatisasi akan melakukan semuanya dengan sendirinya.
Pembagian infrastruktur pencahayaan menjadi zona sangat disederhanakan. Cukup dengan menetapkan huruf yang sama (kode bangunan) ke perangkat dari grup yang sama, dan ketika perintah siaran yang sesuai diberikan, lampu di zona ini akan menyala atau mati.
Protokol terbuka adalah kelebihan lain dari platform, yang menyiratkan integrasi yang mudah dengan sistem kontrol apa pun, kemampuan untuk menggunakan aksesori kabel pihak ketiga saat merancang jaringan.
…dan kekurangan
Keuntungan utama antarmuka X10 - transmisi sinyal informasi melalui kabel daya - juga merupakan sumber utama masalahnya.
Kecepatan lambat. Transmisi perintah memakan waktu sekitar satu detik, yaitu, penundaan dalam pelaksanaan perintah benar-benar terlihat bahkan ketika mengendalikan satu perangkat. Dan dalam proses mengerjakan skenario yang disematkan, penundaan dapat menjadi sangat tidak dapat diterima. Karena kecepatan transfer informasi terkait dengan frekuensi tegangan suplai, tidak mungkin untuk meningkatkannya.
Imunitas kebisingan rendah. Kelimpahan peralatan rumah tangga di rumah modern secara dramatis meningkatkan tingkat gangguan pada jaringan listrik, secara negatif mempengaruhi rasio signal-to-noise, yang, pada gilirannya, mempengaruhi kualitas pertukaran informasi antara modul X10. Oleh karena itu konsekuensinya - non-eksekusi perintah atau peralihan yang salah. Saat membangun jaringan besar, masalahnya bisa dibatasibidang alamat, karena hanya 256 perangkat yang dapat terhubung ke protokol X10.
Tidak sinkron pada peralatan transmisi dapat menyebabkan paket tumpang tindih dan tabrakan, sehingga tidak ada perintah yang dijalankan. Tidak mungkin untuk memperbaiki situasi secara radikal.
Tidak ada prosedur kontrol akses, tidak ada perlindungan terhadap tindakan pihak ketiga yang tidak sah. Dan akhirnya, tidak mungkin untuk membuat skema kompleks untuk mengontrol peralatan rumah tangga dan pencahayaan dengan penerapan fungsi diagnosa mandiri dari sistem dan komponennya.
X10 modifikasi
Kekurangan yang terdaftar sebagian besar diperbaiki pada generasi berikutnya dari sistem otomasi rumah yang disebut arsitektur bus (sinyal ditransmisikan melalui bus khusus/diletakkan dengan tegangan suplai tegangan rendah).
Sebaliknya, pengembang dan produsen perangkat keras X10 telah mengambil langkah untuk meningkatkan dan memodifikasi platform yang ada. Hasilnya adalah format X10Extended dengan set instruksi yang diperluas. Keuntungan yang tidak diragukan dari platform yang dimodifikasi adalah pengaturan prosedur untuk mengakses pemancar ke trunk, menghilangkan terjadinya tabrakan dan memperluas fungsi perintah Exteded Code 1 dengan perubahan format paket.
Modifikasi lebih lanjut dari X10Extended mengarah pada pembuatan format A10, yang secara signifikan memperluas bidang alamat (hingga 4096 modul) dan menambahkan beberapa fungsi layanan (hanya tersedia pada perangkat yang diproduksi oleh pengembang). Protokol A10 dan X10 benar-benar kompatibel, yang memungkinkan untuk mengoperasikan kedua jenis modul dalam sistem yang sama.
Singkatnya, sulit untuk tidak setuju bahwa antarmuka otomatisasi rumah pertama telah menjadi usang dalam lima puluh tahun terakhir. Upaya modernisasi, seperti menambal atap di musim hujan, tidak mampu memperbaiki keadaan secara radikal. Tetapi fitur anggaran dari platform ini tetap mempertahankannya di pasar sistem pintar, dan peralatan X10 secara aktif diproduksi dan dijual.
Perusahaan domestik memprediksi gelombang popularitas baru untuk antarmuka. Konsumen ditawari berbagai perangkat yang berdiri sendiri dan solusi rumah pintar siap pakai berdasarkan platform X10.
