Giao thức X10 trong một ngôi nhà thông minh của người Viking: chúng ta có nên sống với một cựu chiến binh không?

Bài báo thảo luận về các thiết bị của ngôi nhà "thông minh", hoạt động bằng giao thức X10.

Lịch sử giao thức truyền thông X10 để điều khiển các thiết bị điện gia dụng từ bảng điều khiển trung tâm đã gần bốn thập kỷ. Nó được phát triển trở lại vào năm 1975 bởi Pico Electronics và nhanh chóng có được trạng thái của tiêu chuẩn thực tế. Điều này xảy ra nhờ vào giải pháp kỹ thuật khéo léo: sử dụng hệ thống dây điện của ngôi nhà để truyền tín hiệu điều khiển.

Ý tưởng được phát triển trong modem PLC công nghiệpđược sử dụng ngày nay để chuyển dữ liệu từ công tơ điện sang hệ thống dây điện. Một ví dụ là quầy Mercury của công ty Incotex Moscow. Nhưng, không giống như tổ tiên của nó, giao thức truyền dữ liệu này bị đóng vì nó sử dụng thuật toán mã hóa dữ liệu độc quyền để đạt được khả năng chống nhiễu cao.

Ngày nay, có hàng chục, nếu không phải hàng trăm công ty sản xuất các sản phẩm tương thích với giao thức X10. Các nhà sản xuất Trung Quốc đã thêm vào chúng sản phẩm tự động hóa nhà với giao thức S10, nếu không phải là bản sao thì chắc chắn là anh chị em X10. Nhưng sự phong phú của các sản phẩm trên thị trường và sự phổ biến trước đây không có nghĩa là tiêu chuẩn này không có vấn đề gì.

Để bắt đầu, hãy nhanh chóng làm quen với Các tính năng truyền dữ liệu qua mạng điện của giao thức X10. Tất cả các sản phẩm đáp ứng giao thức có thể được chia thành máy phát (nguồn tín hiệu điều khiển) và máy thuhoặc các đề án điều hành. Tín hiệu điều khiển được truyền khi điện áp vượt qua giá trị 0.

Máy phát, đã xác định thời điểm chuyển tiếp bằng 0, với độ trễ không quá 200 micro giây, cho tín hiệu điều khiển có thời lượng 1 ms dưới dạng gói (tàu) dao động với tần số 120 kHz và biên độ lên tới 5V. Các thiết bị thu tín hiệu tại thời điểm này đã mở ra một cửa sổ thời gian và trực tiếp nghe vào mạng. Khi một tín hiệu xuất hiện trong thời gian cho phép, nó được xử lý. Trong phiên bản gốc, 256 máy thu có thể được điều khiển. Một mô tả chi tiết hơn về giao thức có thể được tìm thấy trong nhiều nguồn. Chúng tôi sẽ không cần thông tin chi tiết hơn để thảo luận.

Một tính năng của giao thức X10 là truyền nối tiếp các mã lệnh nhị phân. Đối với một lần chuyển đổi thông qua giá trị 0, chỉ một bit thông tin được truyền đi. Do đó, đây là một giao thức rất chậm: chuyển một lệnh tiêu chuẩn để bật hoặc tắt thiết bị mất khoảng một giây. Bạn vẫn có thể đưa ra những bất tiện như vậy.

Nhưng nhược điểm sau đây có thể hạn chế nghiêm trọng tuổi thọ của một tiêu chuẩn tồn tại lâu dài. Đó là về khả năng chống ồn cực thấp của các thiết bị hoạt động với giao thức X10. Kể từ khi phát minh ra giao thức, thế giới đã thay đổi đáng kể. Nếu trong những năm bảy mươi, nguồn gây nhiễu chính trong gia đình là đèn phóng điện và máy sấy tóc với động cơ thu gom thì ngày nay danh sách này đã được mở rộng đáng kể.

Hầu như mọi ngôi nhà hoặc căn hộ đều có TV và máy tính với nguồn điện chuyển đổi. Công suất xung sử dụng đèn kinh tế hiện đại. Ngay cả bình thường bộ sạc chứa một bộ giới hạn dòng phi tuyến - một tụ điện. Sự phong phú của tải phi tuyến tính như vậy làm ô nhiễm mạng lưới điện.

Mức độ ô nhiễm của mạng xã hội điện tử cao đến mức khó có thể so sánh ngay cả với tiếng ồn trong các băng tần radio. Từ lâu đã có những quy định nghiêm ngặt về hoạt động của thiết bị vô tuyến. Các yêu cầu về chất lượng của mạng điện được chấp nhận ở Hoa Kỳ và các nước châu Âu (tiêu chuẩn Euro), nhưng chúng không thể đảm bảo hoạt động của thiết bị tiêu chuẩn X10 mà không gặp sự cố.Tốt hơn là không nên nói về chất lượng năng lượng trong mạng lưới của các quốc gia CIS - điều đó thật đáng buồn.

Trong các điều kiện này, việc truyền thông tin qua các mạng điện chỉ có thể với một thuật toán chống nhiễu tinh vi của hệ thống mã hóa. Và trong giao thức X10, chỉ có một bit điều khiển và điều chế biên độ được sử dụng trong các lệnh. Do đó, hầu hết người dùng các thiết bị hoạt động trong tiêu chuẩn X10 đều phàn nàn về các lệnh bị trục trặc.

Để chống nhiễu bên ngoài và truy cập trái phép vào hệ thống, các bộ lọc được cài đặt, ví dụ, mô-đun FM10, là một phần của dòng đơn vị X10. Nhưng với số lượng nguồn gây nhiễu trong nhà ngày càng tăng, một số mô-đun như vậy có thể được yêu cầu. Tất cả điều này làm phức tạp và quá tải hệ thống với các đơn vị phụ trợ.

Nói chung, khi phân tích sự phong phú của các thiết bị tương thích với X10, câu hỏi có ý nghĩa được đặt ra: "Có phải từ bỏ tiêu chuẩn dễ dàng hơn, có quá nhiều thiếu sót và chuyển sang xây dựng một hệ thống dựa trên giao thức hiện đại?"

Hiện đại bộ điều khiển từ xa hoạt động bằng cách sử dụng các kênh radiokhá đối phó với các nhiệm vụ tự động hóa nhà. Do đó, việc nhúng thêm một chức năng hỗ trợ X10 vào chúng là một cống nạp cho truyền thống hơn là một điều cần thiết.

Thật vậy, để nhập tín hiệu điều khiển vào các bộ thu phát mạng điện là bắt buộc, điều này làm phức tạp cả bản thân bảng điều khiển và toàn bộ hệ thống. Bạn cũng cần thêm bộ lặp tín hiệu thông tin, bộ lọc giảm điện áp, bộ chặn tín hiệu, cầu nối để liên lạc với các pha khác nhau, v.v. Danh sách các thiết bị phụ trợ làm tăng độ tin cậy của hệ thống từ lâu đã vượt quá sự phức tạp của các thiết bị cơ bản của chính hệ thống.

Vì ai mà tất cả điều này được phát hành? Thực tế là chỉ riêng ở Hoa Kỳ, khoảng 5 triệu gia đình được trang bị hệ thống tự động hóa giao thức X10. Không ít hệ thống hoạt động ở châu Âu. Kể từ khi ra đời của tiêu chuẩn, hơn 100 triệu sản phẩm đã được bán. Các nhà sản xuất được hướng dẫn bởi những người tiêu dùng này, liên tục mở rộng danh sách.

Nhưng đối với những người chỉ nghĩ để giải quyết một vấn đề hấp dẫn tạo ra một "ngôi nhà thông minh", tập trung vào tiêu chuẩn X10 và thiết bị hỗ trợ nó không đáng. Ngày nay, thị trường cung cấp các sản phẩm hiện đại cho tự động hóa gia đình, thực hiện một loạt các nhiệm vụ: đo nhiệt độ và độ ẩm, quản lý tải trực tiếp và bộ đếm thời gian, và nhiều hơn nữa. Hơn nữa, chúng đáng tin cậy hơn nhiều, và thường rẻ hơn.

Điều quan trọng là phải xem xét thêm một tính năng - các sản phẩm từ các nhà sản xuất khác nhau có thể không tương thích với nhau. Trong bối cảnh của tất cả những vấn đề này, những thiếu sót như thiếu sự thừa nhận (phản hồi từ người nhận) và sự không an toàn từ truy cập trái phép trông giống như những điểm yếu nhỏ của tiêu chuẩn.

Và một điều nữa: cho tất cả các sai sót và tuổi đáng kính của nó, Sản phẩm tiêu chuẩn X10 còn lâu mới có giá rẻ.. Bộ cơ bản đơn giản nhất, bao gồm một điều khiển từ xa và một bộ thu, có giá từ 200 đô la, và mỗi đơn vị bổ sung vẫn trung bình là 30 đô la. Và các sản phẩm của các nhà sản xuất "có uy tín", ví dụ, công ty Xanura của Bỉ, sẽ có giá 2.300 đô la cho bộ điều khiển đa chức năng và 300 cho bộ thu phát hồng ngoại.

Do đó, những người thích tiêu chuẩn này nên rất cẩn thận cả trong việc xác định các nhiệm vụ mà hệ thống nhà thông minh của bạn sẽ giải quyết và trong việc lựa chọn nhà cung cấp thiết bị. Tùy chọn tốt nhất là mua các sản phẩm X10 Inc, được đại diện rộng rãi trên thị trường CIS, nhưng các tùy chọn khác có thể tùy thuộc vào khả năng tài chính của bạn.

Comments

[#1 Serge]

Bài viết rất thú vị! Về cơ bản, chỉ có một quảng cáo ở khắp mọi nơi, nhưng ở đây bạn có thể thấy một nỗ lực để nhìn nhận một cách khách quan về tiêu chuẩn X10 trong thực tế ngày nay. Luôn luôn hữu ích để đọc không chỉ về những lợi thế của các thiết bị khác nhau, mà còn về những nhược điểm, nếu không thì bằng cách nào đó mọi thứ trông rất phiến diện. Đâu đâu cũng chỉ biết khen. Giữ thành tốt công việc! Thông tin khách quan là vô cùng thiếu!

[#2]

Sẽ thật tuyệt khi đọc tiêu chuẩn nào để chọn thay vì tiêu chuẩn lỗi thời này.

[#3]

Bài viết thông tin. Cảm ơn rất nhiều!