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Protocollo X10 in una casa "intelligente": dovremmo vivere con un veterano?
L'articolo discute i dispositivi della casa "intelligente", funzionanti usando il protocollo X10.
Cronologia del protocollo di comunicazione X10 per il controllo di elettrodomestici da una console centrale ha quasi quattro decenni. È stato sviluppato nel 1975 da Pico Electronics e ha rapidamente guadagnato lo status di standard di fatto. Ciò è accaduto grazie all'ingegnosa soluzione ingegneristica: utilizzare il cablaggio elettrico della casa per trasmettere segnali di controllo.
L'idea è stata sviluppata in modem PLC industrialiusato oggi per trasferire i dati dai contatori elettrici al cablaggio di alimentazione. Un esempio sono i contatori di mercurio della società Incotex di Mosca. A differenza del suo antenato, questo protocollo di trasferimento dei dati è chiuso perché utilizza un algoritmo di codifica dei dati proprietario per ottenere un'elevata immunità al rumore.
Oggi, solo le aziende che fabbricano prodotti compatibili con il protocollo X10 ne hanno dozzine, se non centinaia. I produttori cinesi li hanno aggiunti prodotti per la domotica con il protocollo S10, che è, se non un clone, sicuramente il fratello X10. Ma l'abbondanza di prodotti sul mercato e l'enorme popolarità precedente non significa che questo standard non abbia problemi.
Per iniziare, fai una breve conoscenza caratteristiche della trasmissione dei dati attraverso la rete elettrica del protocollo X10. Tutti i prodotti che soddisfano il protocollo possono essere suddivisi in trasmettitori (fonti di segnali di controllo) e ricevitorio schemi esecutivi. I segnali di controllo vengono trasmessi quando la tensione attraversa il valore zero.
Il trasmettitore, dopo aver determinato il momento di transizione zero, con un ritardo non superiore a 200 microsecondi, fornisce un segnale di controllo della durata di 1 ms sotto forma di un pacchetto (treno) di oscillazioni con una frequenza di 120 kHz e un'ampiezza fino a 5V. I ricevitori di segnale in questo momento "aprono" una finestra temporale e "ascoltano" la rete. Quando un segnale appare nel tempo consentito, viene elaborato. Nella versione originale, potevano essere controllati 256 ricevitori. Una descrizione più dettagliata del protocollo è disponibile in numerose fonti. Non avremo bisogno di informazioni più dettagliate per la discussione.
Una caratteristica del protocollo X10 è la trasmissione seriale di codici binari di istruzioni. Per una transizione attraverso un valore zero, viene trasmesso solo un bit di informazioni. Pertanto, questo è un protocollo molto lento: il trasferimento di un comando standard per accendere o spegnere un dispositivo richiede circa un secondo. Puoi ancora sopportare un tale inconveniente.
Ma il seguente svantaggio può limitare seriamente la durata di uno standard di lunga durata. Si tratta immunità ai disturbi estremamente bassa dei dispositivi che funzionano con il protocollo X10. Dall'invenzione del protocollo, il mondo è cambiato radicalmente. Se negli anni Settanta la principale fonte di interferenza domestica erano le lampade a scarica e gli asciugacapelli con un motore di raccolta, oggi questo elenco si è ampliato in modo significativo.
Quasi ogni casa o appartamento ha TV e computer con un alimentatore a commutazione. La potenza degli impulsi utilizza moderne lampade economiche. Anche ordinario caricabatteria contiene un limitatore di corrente non lineare - un condensatore. Una tale abbondanza di carichi non lineari "inquina" le reti elettriche.
Il grado di "inquinamento" delle reti elettriche è così elevato che è difficile confrontarlo anche con il rumore nelle bande radio. Esistono da tempo regole rigorose per il funzionamento delle apparecchiature radio. I requisiti per la qualità delle reti elettriche sono accettati negli Stati Uniti e nei paesi europei (norme Euro), ma non possono garantire il funzionamento delle apparecchiature standard X10 senza guasti.È meglio non parlare affatto della qualità dell'energia nelle reti dei paesi della CSI: è deprimente.
In queste condizioni, la trasmissione di informazioni su reti elettriche è possibile solo con un sofisticato sistema di codifica mediante algoritmi tolleranti al rumore. E nel protocollo X10, nei comandi viene utilizzato solo un bit di controllo e la modulazione dell'ampiezza. Pertanto, la maggior parte degli utenti di dispositivi che operano nello standard X10 si lamentano di comandi malfunzionanti.
Per combattere le interferenze esterne e l'accesso non autorizzato al sistema, vengono installati filtri, ad esempio il modulo FM10, che fa parte della linea di unità X10. Ma con il crescente numero di fonti di interferenza all'interno della casa, potrebbero essere necessari diversi moduli di questo tipo. Tutto ciò complica e sovraccarica il sistema con unità ausiliarie.
In generale, analizzando l'abbondanza di dispositivi compatibili con X10, sorge la domanda sediziosa: "Non è più facile abbandonare lo standard, che ha così tante carenze, e passare alla costruzione di un sistema basato su un protocollo moderno?"
moderno set di telecomandi che funzionano utilizzando i canali radioabbastanza fa fronte autonomamente ai compiti dell'automazione domestica. Pertanto, incorporare una funzione di supporto X10 aggiuntiva in essi è più un tributo alla tradizione che una necessità.
In effetti, per immettere un segnale di controllo nei ricetrasmettitori della rete elettrica sono necessari, il che complica sia i pannelli di controllo stessi sia il sistema nel suo insieme. È inoltre necessario aggiungere ripetitori di segnali di informazione, filtri di caduta di tensione, blocchi di segnale, ponti per la comunicazione con fasi diverse, ecc. L'elenco delle apparecchiature ausiliarie che aumenta l'affidabilità del sistema ha superato da tempo la complessità dei dispositivi di base del sistema stesso.
Per chi è stato rilasciato tutto questo? Il fatto è che solo negli Stati Uniti circa 5 milioni di case sono dotate di sistemi di automazione del protocollo X10. Non esistono meno sistemi in Europa. Dall'avvento dello standard, sono stati venduti oltre 100 milioni di prodotti. I produttori sono guidati da questi consumatori, espandendo continuamente l'elenco.
Ma per coloro che stanno solo pensando di affrontare un problema affascinante creare una "casa intelligente", concentrarsi sullo standard X10 e le apparecchiature che lo supportano non ne valgono la pena. Oggi il mercato offre prodotti moderni per l'automazione domestica, eseguendo una vasta gamma di attività: misurazione della temperatura e dell'umidità, gestione diretta dei carichi e del timer e molto altro. Inoltre, sono molto più affidabili e spesso più economici.
È importante considerare un'altra caratteristica: i prodotti di produttori diversi potrebbero non essere compatibili tra loro. Sullo sfondo di tutti questi problemi, carenze come la mancanza di riconoscimento (feedback da parte dei ricevitori) e l'insicurezza da accesso non autorizzato sembrano solo piccole rugosità dello standard.
E un'altra cosa: nonostante tutti i suoi difetti e l'età rispettabile, I prodotti X10 standard sono tutt'altro che economici oggi. Il set di base più semplice, composto da un telecomando e un ricevitore, costa da $ 200 e ogni unità aggiuntiva è ancora in media di $ 30. E i prodotti di produttori "affidabili", ad esempio la società belga Xanura, costeranno $ 2.300 per un controller multifunzione e 300 per un ricetrasmettitore IR.
Pertanto, coloro che preferiscono questo standard dovrebbero fare molta attenzione sia nel determinare i compiti che il sistema di casa intelligente risolverà sia nella scelta dei fornitori di dispositivi. L'opzione migliore è acquistare i prodotti X10 Inc, che sono ampiamente rappresentati nei mercati della CSI, ma altre opzioni sono possibili a seconda delle capacità finanziarie.
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