Протокол x10 что это
«Умный дом» собственными руками. Часть 5. Технологии Х10
В прошлой статье мы прикрутили к нашей системе «умный дом» небольшой веб-интерфейс. Самое время обратиться к той части дела, ради которой все это и затевается — управление нагрузкой. Под нагрузкой подразумевается любое электроустройство, которым есть смысл управлять.
За подробностями реализации прошу под кат.
Небольшое вступление или что-же такое Х10
Протокол связи Х10 и основанный на нем стандарт известны миру достаточно давно. Стандарт был разработан в 1975 году компанией Pico Electronics для управления домашними электроприборами. Так в чем же его преимущество, по сравнению с протоколом 1-wire? Все дело в том, что для связи с приемниками, контроллер Х10 использует обычную электропроводку, что позволяет избежать лишних проводов и добраться до труднодоступных мест (например, кому-то не захочется портить ремонт 😉
Что внутри?
Каждая команда х10 также имеет свой двоичный код. Последний бит в двоичных кодах устройства и команды служит для различия типа кодов: 0 соответствует коду устройства, 1 – коду команды. Для того чтобы приемник знал, когда начинается передача полезного сигнала, передатчик сначала посылает так называемый стартовый код – ему соответствует последовательность 1110. За ним следует код дома, а потом – код устройства или команда. Последовательность стартового кода, кода дома и кода устройства или команды называется кадром (или фреймом) Х10. Каждый кадр передается два раза подряд – для большей надежности. Каждый информационный бит кадра, за исключением битов стартового кода, сопровождается комплементарным (дополняющим) битом – после 1 идет комплементарный 0, после 0 – единица. Таким образом, для передачи одного кадра необходимо 11 циклов переменного напряжения.
Для передачи команды Х10 нужно сначала отправить кадр с кодом устройства, которому предназначена команда, а за ним – кадр с самой командой. Исключение составляют групповые команды, например «All Units Off» – они отправляются всем устройствам, поэтому код устройства перед ними передавать не нужно.
При передаче последовательности адресов и/или команд между каждой парой кадров должен быть промежуток в три цикла переменного напряжения – то есть последовательность 000000. Например, адрес устройства и команда для него передаются двумя парами кадров с указанным промежутком. Для передачи такой последовательности необходимо 22+3+22=47 циклов напряжения. При частоте 50 Гц такая операция занимает примерно одну секунду. Пожалуй, в этом и заключается самый большой минус данной технологии по сравнению с 1-wire, где команды передаются практически мгновенно. Отмечу, что команды «Bright» («Ярче») и «Dim» («Темнее») следуют друг за другом без промежутка между кодами. Это пример передачи сигналов в однофазной сети. В трехфазных сетях передача сигнала происходит аналогично, но «приурочена» к нулю каждой фазы. X10 команды, как правило, не проходят между разными фазами. Это означает, что необходимо либо подключать все устройства на какую-то определенную фазу, либо использовать специальные устройства — репитеры, которые далеко не всегда доступны в продаже. Кроме того, репитеры вносят свою лепту в задержки, связанные с передачей команд, фактически удваивая их. Это на самом деле большая проблема, так как обычно при 3-х фазном электроснабжении стараются развести фазы так, чтобы нагрузка на них была равномерна, а значит велика вероятнось того, что одна группа розеток или комната будет запитана от первой фазы, а другая от второй.
Оборудование
Что же нужно для организации умного дома на такой технологии? Для начала, прежде всего — контроллер. Это голова всей сети Х10. Именно он посылает в сеть управляющие команды.
Наконец, существуют устройства, которые можно программировать или они могут использоваться программой, работающей на компьютере. Эти системы могут выполнить различные синхронизированные события, реагировать на внешние датчики и команды, выполнять, сценарии, включать и выключать освещение, выравнивать его яркость и так далее.
Именно последний тип контроллеров нас и интересует. Небольшой сеанс гугла подсказал, что наиболее адекватной моделью в моем случае является CM11A. Выглядит сие чудо примерно так:
Как можно видеть, с одной стороны вставляется в обычную розетку (лучше не в фильтр), с другой — в COM-порт нашего компьютера. Для тех у кого нет COM, есть вариант контроллера с переходником USB-COM — CM11USB.
Поставляется с программкой ActiveHome, которая, впрочем, нас не интересует 😉
С контроллером разобрались, теперь перейдем к тому, чем он управляет.
Стоит заметить, что на рынке есть множество исполнительных модулей, используя которые, можно решить практически любую задачу по автоматизации дома. Я же, для пробы, я взял исполнительный модуль в виде лампового патрона под названием LM15S. Модуль подкупил простотой монтажа (вкрутить, как обычную лампочку), так и относительной дешевизной. Модуль стал дополнительным отдельным источником освещения в моей люстре, когда хочется приглушенного света. Стоит отметить, что им достаточно неудобно управлять с помощью обычного выключателя.
Что же нам нужно сделать, чтобы получить возможность управления нашим модулем с помощью компьютера? Для начала, установить необходимый софт. Есть несколько систем для общения с контроллером под Linux. Я остановился на HEYU (офсайт).
Установка проста и назамысловата: скачиваем исходники, смотрим содержимое INSTALL, выполняем по инструкциям 😉
$ heyu on a1
nix@nix-boss:
$ heyu on a1
nix@nix-boss:
После этого нашему модулю присваивается адрес А1 в сети Х10. Достаточно просто.
На некоторых устройствах адрес можно выставлять с помощью джамперов. Например, на устройствах, производимых фирмой Marmitek.
Теперь мы можем управлять нашей лампой нехитрыми командами:
$ heyu on a1
nix@nix-boss:
$ heyu off a1
Соответственно, первая — включение лампы, вторая — выключение. Некоторые модули позволяют плавно менять освещенность:
heyu dim a5 10
Что выставит яркость лампы на 10 ступеней из 22.
С управлением разобрались, перейдем к интеграции в наше ПО.
Интегрируем Х10
Добавим в подпрограмму checkcmd() скрипта srv.pl после строк:
Все просто 😉 Теперь, если вы можете сказать: «Система, включить лампу» или «Система, выключить лампу» и увидеть результат. Тут конечно не хватает проверки, если ламп будет много или включить можно будет не только лампу. Просто добавим еще одно условие:
Тут можно добавлять и экспериментировать бесконечно. Дальше все зависит только от вашей фантазии и возможностей.
Я же хочу выразить благодарность тем, кто интересовался данными постами. Пожалуй, я описал, все что хотел. Если у кого-то возникнуть вопросы — милости прошу, постараюсь ответить всем.
Развернутое описание протокола X10
Для начального уровня автоматизации помещения не требуется никаких специальных знаний и навыков. Тем не менее, можно получить широкие возможности по управлению освещением и электроприборами:
Х10 – это надежная и проверенная технология, получившая широкое распространение на рынках США и Европы.
Технология Х10 была изобретена и запатентована в конце 70-х годов инженерной фирмой PICO Electronics, со штаб-квартирой в Англии. Инженеры PICO впоследствии перебазировались в Нью-Йорк, и продолжили свои работы по развитию методов дистанционного управления проигрывателями, используя готовую электропроводку для передачи сигналов. После выполнения девяти экспериментальных проектов именно десятый оказался наиболее успешным (отсюда название Х10) и именно его результаты определили стандарт передачи сигналов по силовой электропроводке. Группа разработчиков Х10 назвала свою новую компанию по автоматизации домов X10 USA (X10 Inc).
Сегодня, много компаний производят Х10–совместимые устройства: X10 Inc., Leviton, Marmitek, IBM, SmartLinc, PowerHouse и другие. Сайт X10.com входит в число самых посещаемых ресурсов Интернета.
Что такое Х10?
С точки зрения логики организации внутрисетевого взаимодействия все устройства X10 можно разбить на две большие группы: контроллеры и исполнительные модули.
Контроллеры отвечают за генерацию команд X10 и, помимо ручного кнопочного управления, могут иметь встроенный таймер или специализированное устройство ввода внешнего воздействия (датчик освещенности, фотоприемник инфракрасного излучения от пульта дистанционного управления и т.д.).
Исполнительный модуль, выполняя команды, передаваемые тем или иным контроллером, управляет коммутацией электропитания бытового или осветительного прибора, играя роль «умного» выключателя. Наиболее распространены модули двух типов: ламповые (lamp module) и приборные (appliance module).
С функциональной точки зрения сеть Х10 включает следующие компоненты:
Технология передачи сигналов Х10
Х10 – протокол взаимодействия передатчиков и приемников, путем передачи и приема сигналов по силовым линиям (бытовая сеть электропитания). Этими сигналами являются ВЧ – импульсы, которые кодируют цифровую информацию.
Импульсы представляют собой пакеты переменного напряжения амплитудой 5 В, частотой 120 КГц и длительностью 1 мс, что определяет бинарную единицу (единичный бит); бинарный ноль – отсутствие импульса.
Единичный бит передается в виде трех импульсов с интервалом 3,33 мс (для сети с частотой напряжения 50 Гц), которые соответствуют нулям трех фаз трехфазной электрической сети.
Для передачи команды Х10 требуется одиннадцать циклов (периодов) силового напряжения. Первые два цикла передают стартовый код, следующие четыре цикла представляют код дома (с А по Р) и последние пять циклов передают код прибора (с 1 по 16) или код функции (ВКЛ, ВЫКЛ и т.д.), т.е. ключевой код.
Такой полный код (стартовый код + код дома + ключевой код) всегда передается дважды непрерывным блоком. Между блоками разных команд всегда должен быть перерыв в три цикла силового напряжения. Исключением из этого правила являются блоки команд ЯРЧЕ/ТЕМНЕЕ, которые передаются последовательно (минимум два блока) без задержек.
Внутри каждого блока, код дома и ключевой код должны передаваться с дополняющими до единицы кодами в смежных полупериодах силового напряжения. Например, если единичный импульс передан в первой половине периода, то во второй не должно быть никакого сигнала (нулевой бит).
Стартовый код – это уникальный код, всегда равный 1110 и не имеющий дополняющих бит в смежных полупериодах, т.е. значащие биты передаются на каждый переход силового напряжения через ноль:
Функция Extended Code эквивалентна Extended Data: последовательность байт (без пауз), которые представляют дополнительные коды. Это позволяет разработчикам использовать больше 256 имеющихся кодов.
Первые 16 из ключевых кодов определяют номер модуля, который в дальнейшем будет принимать и выполнять команды (ВКЛ, ВЫКЛ, ЯРЧЕ, ТЕМНЕЕ) до переопределения управляемого модуля. Бит D16 называется «функциональным битом», если он равен 1, то передается функция, иначе код модуля.
Приведем пример. Чтобы включить 5-ый модуль в «доме К», нужно послать по электросети следующую строку бит:
111001011010010101100 11110010110100101011001000 0001110010110100101100 1101110010110100101100110.
Эта посылка содержит 94 бита, и займет 47 циклов силового напряжения или 0,94 с (почти секунда!). Поэтому, когда вы нажимаете на кнопку ВКЛ, свет включается с запаздыванием. Реакция на команды «Весь свет ВКЛ» или «Все модули ВЫКЛ» заметно быстрее, т.к. не передается код модуля.
Работа модулей X10 с различными типами нагрузок
Линейные нагрузки имеют только активное сопротивление и практически не имеют реактивного (индуктивного или емкостного). Примерами могут служить лампы, включаемые непосредственно в осветительную сеть и электронагревательные приборы (ТЭНы).
Нелинейные нагрузки имеют значительное реактивное сопротивление. К такому типу нагрузок относятся, например, электродвигатели и трансформаторы.
Следует помнить, что ламповые модули с опцией диммера (LM12, LD11, LM15S…) предназначены для управления только линейными нагрузками! Управление электронными устройствами (например, телевизорами) может приводить к выходу этих устройств из строя!
Для управления электронными устройствами можно применять только приборные модули Х10, имеющие релейный выход (AM12, AM12W, AD10). Таким образом, для каждого типа нагрузок предназначены определенные модули X10.
Передача управляющего сигнала Х10 между разными фазами электропроводки
Если внутри дома используется проводка с несколькими фазами, то возникает вопрос о передаче управляющего сигнала Х10 от одной фазы к другим. Для решения этого вопроса имеется специальное устройство – соединитель или мост (coupler).
Существуют различные варианты таких соединителей. Один из них – пассивный соединитель (passive coupler). Примером может служить устройство FD10, выполняющее дополнительно функции фильтра. Внутри такого устройства содержатся конденсаторы (для разделения низкочастотного напряжения осветительной сети и высокочастотных сигналов Х10) и высокочастотные трансформаторы. В принципе, устройство симметрично в том смысле, что входы и выходы могут быть поменяны местами; то есть, термины «вход» и «выход» применяются лишь для удобства объяснения. Вход пассивного соединителя присоединяется к той фазе, к которой подключен источник управляющего сигнала Х10; выход – к другой фазе, к которой присоединены устройства, управляемые Х10.
Пассивный соединитель просто «копирует» принятый им сигнал Х10, не анализируя его содержание и правильность. При подключении пассивного соединителя амплитуда сигнала Х10 в той фазе проводки, к которой подключен вход пассивного соединителя, естественно, несколько уменьшается.
Управляющий сигнал Х10, создаваемый устройствами-источниками, в соответствии с протоколом Х10, содержит дважды повторяемый адрес приемника и дважды повторяемую команду, подлежащую исполнению. Например, сигнал Х10, который будет включать устройство E7, будет:
[E7] [E7 (повторно)] [E-On] [E-On (повторно)].
Устройство-приемник сигнала Х10 должно выполнить команду после однократного приема своего адреса и команды и не нуждается в повторной передаче этих данных.
Изменения, вносимые соединителем-повторителем, сводятся к ретрансляции только вторых пакетов адреса и команды, т.е. сигнал:
[E7] [E7 (повторно)] [E-On] [E-On (повторно)]
[ничего] [E7] [ничего] [E-On].
Такая последовательность будет включать устройство Х10, имеющее адрес E7.
Вход и выход соединителя-повторителя не взаимозаменяемы, если их поменять местами, то соединитель-повторитель просто не будет передавать сигналы от передатчиков.
Требования к качеству напряжения электросети.
Микроконтроллер внутри устройств Х10 должен иметь стабильное питание. Для этого сетевое напряжение не должно «просаживаться» мощными нагрузками. В частности, нежелательна работа электросварки от той же фазы, на которой установлены устройства Х10. Особенно это актуально для сельской местности.
Кроме того, не должно создаваться помех для управляющих сигналов Х10. Эти сигналы передаются в интервалах времени, следующих после перехода сетевого напряжения через ноль, длительностью около одной миллисекунды. Тиристорные регуляторы (кроме устройств Х10), могут создавать помехи именно в эти моменты времени, если мощность, подводимая к нагрузке от тиристорного регулятора, составляет от 95% и до 100% его номинальной мощности (регулирующий тиристор в этом случае переключается именно в названные интервалы времени). Таким образом, при использовании устройств, снабженных тиристорными регуляторами, следует избегать режима «почти 100%-ной нагрузки».
В устройствах Х10 с функцией диммера этот эффект учтен – конструктивно предусмотрено, что при плавной регулировке мощности участок 95%..100% обходится скачком. Сделано это именно ради уменьшения создаваемых помех для «соседних» устройств Х10.
Симмисторные ключи (триаки) в диммерных модулях Х10 чувствительны к скачкам напряжения в сети, что может вывести симмисторы из строя или произвольно включить их.
Перегрузка же диммерного модуля приведет к перегреву симмистора, управляющего нагрузкой. Выход из строя такого симмистора может произойти по причине превышения его максимального прямого тока или перегрева кристалла.
Недостатки протокола Х10 и борьба с ними
Низкая скорость передачи информации.
Передача импульсов синхронизирована с переходом через ноль напряжения электросети, например, команда «ВКЛ», содержащая 94 бита, займет 47 циклов силового напряжения или 0,94 сек. (почти секунда!). Но если после этого послать команду «ВЫКЛ» на этот же модуль, то она выполнится в два раза быстрее, т.к. не надо передавать код устройства.
Низкая помехозащищенность
Помехоподавляющие конденсаторы электробытовых приборов также могут фильтровать высокочастотный 120 КГц сигнал X10.
Для преодоления проблем с помехозащищенностью необходимо соблюдать следующие рекомендации:
Без выполнения этих рекомендаций сеть X10 тоже работать будет, но иногда возможны неожиданные неприятные эффекты.
Проблема ложного срабатывания
Ложные срабатывания от помех в электросети, вызванных бытовыми электроприборами маловероятны.
Более вероятны ложные срабатывания, если, например, два устройства Х10 одновременно подают в электрическую сеть свои управляющие сигналы. Так как проблема «столкновений» в протоколе Х10 практически никак не решена, то такие ситуации возможны. Хотя вероятность таких коллизий и мала (длительность одной посылки управляющих сигналов порядка одной секунды), но ненулевая.
Преодолеть эту проблему, не меняя сам протокол Х10, невозможно. Просто следует иметь в виду, что, когда в доме работают два или более передатчика управляющих сигналов Х10, такие ситуации возможны, и уменьшать их вероятность путем организационных, а не технических решений.
Отсутствие обратной связи приемника с передатчиком
В X10 нет сигналов квитирования (квитков), которые бы подтверждали принятие и исполнение приемниками команд от передатчиков. Хотя команды повторяются дважды, существует вероятность того, что если помехи электросети «съедят» сигнал, то ожидаемого действия не произойдет.
В современных модулях существует возможность запрашивать статус модуля, тем самым контролировать выполнение команд.
Возможны конфликты устройств X10 разных производителей
Изначальное несовершенство протокола Х10 потребовало внесения в него различных дополнений. Одно из таких дополнений – extended codes (расширенные или дополнительные коды). В силу того, что каждый производитель разрабатывал эти коды самостоятельно, устройства разных фирм-изготовителей не всегда корректно ретранслируют и выполняют управляющие сигналы, передаваемые устройствами других фирм. Вывод очевиден.
Возможен несанкционированный доступ к устройствам X10 по электросети
Если в двух соседних квартирах, использующих одну и ту же фазу осветительной сети, используются устройства Х10, то, естественно, возникает вопрос о том, как избежать попадания управляющих сигналов Х10 из одной квартиры через электрическую сеть в другую квартиру.
Безусловно, такая задача типична для случаев применения устройств Х10, и в силу этого, она решена путем создания отдельного устройства. Так как управляющие сигналы передаются по электрической сети на частоте порядка 120 кГц, отличающейся от основной частоты сети (50 Гц) на три порядка, то посредством фильтрации они могут быть легко подавлены.
Такая фильтрация выполняется штатными устройствами Х10 – фильтрами типа FD10. Такой фильтр устанавливается на вводе электрической сети в жилое помещение (там, где в России принято устанавливать электрические автоматы после электросчетчика). Поскольку «атака» через электросеть с физической точки зрения эквивалентна созданию взаимных помех между соседними квартирами, то FD10 полностью решит вопрос отражения подобной «атаки».
Возможна внешняя атака на домашнюю сеть X10 посредством «чужого» радиопульта
Таким образом, технически возможен умышленный или неумышленный несанкционированный доступ по радиоканалу к устройствам Х10. Диапазоны частот 310 МГц и 433МГц, применяемые в радиоканалах Х10, широко используются в системах охранно-пожарных сигнализаций, в автомобильных сигнализациях и т.п.
Известно, что существуют серийно выпускаемые комплекты (передатчик + приемник) устройств X10, обеспечивающие устойчивую передачу информации на расстояния порядка 100 метров, причем часть этого расстояния – по открытому воздуху, а другая часть – внутри помещения. Очевидно, увеличивая мощность, излучаемую передатчиком, можно добиться того, что приемник радиосигнала Х10 начнет их принимать (чувствительность радиоприемников Х10 не очень высока, т.к. для передачи сигналов внутри жилого помещения очень высокой чувствительности не требуется).
Возможны как минимум два варианта «атаки» на устройства Х10 посредством радиоканала:
Каким образом можно уменьшить вероятность эффективной «атаки» по радиоканалу? Только за счет уменьшения эффективной чувствительности радиоприемника Х10 (например, путем расположения его наиболее далеко от периметра домашней территории – вблизи ее геометрического центра; для случая коттеджа – в том месте строения, которое ближе всего к геометрическому центру участка). Кроме того, если потенциальная угроза атаки по радиоканалу рассматривается как неприемлемая, то можно отказаться от радиопультов и использовать только инфракрасные пульты управления.
Умный дом — теория и реализация на базе стандарта X10
В предыдущих статьях мы рассматривали стандарты KNX и 1-WIRE, теперь рассмотрим X10 — он более продвинутый, чем 1-WIRE, но все же более простой для обычного человека, чем KNX. Стандарт X10 был разработан в 1975 году компанией Pico Electronics (Гленротес, Шотландия) для управления домашними электроприборами. Однако изначально эта компания занималась проектировкой и производством микросхем и микрокалькуляторов. Первый же опыт расширения сферы производства стал очень удачным в коммерческом плане. Платформа X10 быстро приобрела популярность среди разработчиков концепции умного дома и дала ощутимый импульс развитию этой индустрии.
Техническое описание протокола
Для связи модулей сети X10 используется обычная домашняя электрическая сеть. Закодированные цифровые данные передаются c помощью радиочастотного импульса частотой 120 кГц и длительностью 1 мс, и синхронизированы с моментом перехода переменного тока через нулевое значение:
Передача сигнала посредством электрической сети, с одной стороны, позволяет избежать лишних проводов, однако с другой — относительно высокая несущая частота не позволяет сигналу распространяться через трансформаторы или между фазами в многофазных сетях и сетях с расщеплённой фазой. Это проблема решается покупкой активного повторителя, и в рамках одной квартиры обычно не встречается. Однако в случае с многоквартирным домом появляется другая проблема — так как в доме общая электрическая сеть, сигналы модулей одной сети X10 могут влиять на другую, и чтобы этого не было для блокирования сигнала вне квартиры нужно использовать индуктивный фильтр.
Классификация устройств в сети и адресация
Протокол Х10 в «умном» доме: жить ли дальше ветерану?
В статье рассмотрены устройства «умного» дома, работающие с использованием протокола Х10.
История протокола связи Х10 для управления бытовыми электроприборами с центрального пульта насчитывает почти четыре десятилетия. Он был разработан еще в 1975 году компанией «Pico Electronics» и быстро приобрел статус стандарта «де-факто». Произошло это благодаря остроумному инженерному решению: использовать электрическую проводку дома для передачи управляющих сигналов.
Развитие идеи получило в промышленных модемах PLC, используемых сегодня для передачи данных от электрических счетчиков по силовой электропроводке. Примером могут служить счетчики «Меркурий» московской фирмы «Инкотекс». Но, в отличие от своего прародителя, этот протокол передачи данных является закрытым, поскольку использует фирменный алгоритм кодировки данных для достижения высокой помехоустойчивости.
Сегодня только фирм, выпускающих изделия, совместимые с протоколом Х10, насчитывается десятки, если не сотни. К ним добавились китайские производители изделий домашней автоматизации с протоколом S10, который является если не клоном, то уж точно родным братом Х10. Но обилие изделий на рынке и огромная былая популярность вовсе не означает, что у этого стандарта нет проблем.
Для начала коротко познакомимся с особенностями передачи данных через силовую сеть протокола Х10. Все изделия, удовлетворяющие протоколу, можно разделить на передатчики (источники управляющих сигналов) и приемники, или исполнительные схемы. Управляющие сигналы передаются в момент пересечения напряжением нулевого значения.
Передатчик, определив момент нулевого перехода, с запаздыванием не более 200 микросекунд выдает управляющий сигнал продолжительностью 1 мс в виде пакета (цуга) колебаний частотой 120 кГц и амплитудой до 5В. Приемники сигналов на это время «открывают» временное окно и «слушают» сеть. При появлении сигнала в разрешенное время он обрабатывается. В изначальной версии можно было управлять 256 приемниками. Более подробно описание протокола можно найти в многочисленных источниках. Нам для обсуждения более детальная информация не понадобится.
Особенностью протокола Х10 является последовательная передача двоичных кодов команд. За один переход через нулевое значение передается только один бит информации. Поэтому это очень медленный протокол: передача стандартной команды на включение или выключение устройства занимает около секунды. С подобным неудобством еще можно мириться.
Но следующий недостаток может серьезно ограничить время жизни стандарта-долгожителя. Речь пойдет о крайне низкой помехозащищенности устройств, работающих с протоколом Х10. Со времен изобретения протокола мир разительно изменился. Если в семидесятые годы основным бытовым источником помех были газоразрядные лампы и фены с коллекторным двигателем, то сегодня этот перечень значительно расширился.
Практически в каждом доме или квартире есть телевизоры и компьютеры с импульсным блоком питания. Импульсное питание используют современные экономичные лампы. Даже обыкновенное зарядное устройство содержит нелинейный ограничитель тока – конденсатор. Такое обилие нелинейных нагрузок «загрязняет» электрические сети.
Степень «загрязненности» электрических сетей настолько высока, что ее трудно сравнить даже с зашумленностью в радиодиапазонах. Там давно действуют жесткие правила, регламентирующие работу радиоаппаратуры. Требования к качеству электрических сетей приняты в США и европейских странах (евронормали), но и они не могут гарантировать работу аппаратуры стандарта Х10 без сбоев. О качестве энергии в сетях стран СНГ лучше вообще не говорить – оно удручающее.
В этих условиях передача информации по электрическим сетям возможна только при изощренной системе кодирования помехоустойчивыми алгоритмами. А в протоколе Х10 используется в командах только один контрольный бит и амплитудная модуляция. Поэтому большинство пользователей устройств, работающих в стандарте Х10, жалуются на сбои в выполнении команд.
Для борьбы с внешними помехами и не санкционированным доступом к системе, устанавливают фильтры, например модуль FM10, входящий в состав линейки блоков Х10. Но с ростом числа источников помех внутри дома, таких модулей может потребоваться несколько. Все это усложняет и перегружает систему вспомогательными блоками.
Вообще, анализируя обилие устройств, совместимых с Х10, возникает крамольный вопрос: «Не проще ли отказаться от стандарта, имеющего столько недостатков и перейти на построение системы, основанной на современном протоколе?».
Современный набор пультов, работающих с использованием радиоканалов, вполне справляется с задачами домашней автоматизации автономно. Поэтому встраивать в них дополнительную функцию поддержки Х10 – это скорее дань традиции, чем необходимость.
Ведь для ввода управляющего сигнала в силовую сеть требуются трансиверы, что усложняет как сами пульты, так и систему в целом. Еще нужно добавить ретрансляторы информационных сигналов, фильтры перепадов напряжения, блокираторы сигналов, мосты для связи с разными фазами и т.д. Перечень вспомогательного оборудования, повышающего надежность системы, давно превысил сложность базовых устройств самой системы.
Для кого же тогда все это выпускается? Дело в том, что только в США около 5 миллионов домов оборудовано системами автоматизации протокола Х10. Не меньшее количество систем функционирует в Европе. С момента появления стандарта реализовано более 100 миллионов изделий. На этих потребителей и ориентируются производители, непрерывно расширяя перечень.
Но для тех, кто только думает заняться увлекательной проблемой создания «умного дома», ориентироваться на стандарт Х10 и оборудование, его поддерживающее, не стоит. Сегодня на рынке предлагается современные изделия для домашней автоматизации, выполняющие обширный круг задач: измерение температуры и влажности, управление нагрузками непосредственно и таймером, и много другого. При этом они гораздо надежней, а зачастую и дешевле.
И еще одно: при всех своих недостатках и почтенном возрасте, изделия стандарта Х10 сегодня далеко не из дешевых. Простейший базовый набор, состоящий из пульта и приемника, стоит от 200 долларов, а каждый дополнительный блок еще в среднем 30 долларов. А продукция «солидных» изготовителей, например, бельгийской фирмы Xanura, обойдется в 2300 долларов за многофункциональный контроллер и 300 за ИК-трансивер.
Поэтому те, кто отдаст предпочтение этому стандарту, должны быть очень осторожны как в определении задач, которые будет решать система вашего «умного» дома, так и выборе поставщиков устройств. Лучший вариант – это купить продукцию фирмы «Х10 Inc», которая широко представлена на рынках СНГ, но возможны и другие варианты, зависящие от ваших финансовых возможностей.