فئات: مقالات مميزة » أتمتة المنزل
مرات المشاهدة: 23771
تعليقات على المقال: 3
بروتوكول X10 في منزل "ذكي": هل يجب أن نعيش مع أحد المحاربين القدامى؟
تتناول هذه المقالة أجهزة المنزل "الذكي" ، التي تعمل باستخدام بروتوكول X10.
تاريخ بروتوكول الاتصالات X10 للسيطرة على الأجهزة الكهربائية المنزلية من وحدة التحكم المركزية لديها ما يقرب من أربعة عقود. تم تطويره في عام 1975 بواسطة شركة Pico Electronics وحصلت سريعًا على حالة المعيار الفعلي. حدث هذا بفضل الحل الهندسي المبتكر: استخدام الأسلاك الكهربائية للمنزل لنقل إشارات التحكم.
تم تطوير الفكرة في أجهزة المودم PLC الصناعيةتستخدم اليوم لنقل البيانات من عدادات الكهرباء إلى أسلاك الكهرباء. مثال على ذلك ، عدادات ميركوري لشركة Incotex Moscow. ولكن على عكس سلفها ، فإن بروتوكول نقل البيانات هذا مغلق لأنه يستخدم خوارزمية تشفير البيانات المسجلة الملكية لتحقيق مناعة عالية الضوضاء.
اليوم ، فقط الشركات التي تصنع منتجات متوافقة مع بروتوكول X10 لديها العشرات ، إن لم يكن المئات. الشركات المصنعة الصينية تضاف لهم منتجات الأتمتة المنزلية مع بروتوكول S10 ، الذي هو ، إن لم يكن استنساخ ، ثم بالتأكيد أخوة X10. ولكن وفرة المنتجات في السوق والشعبية الضخمة السابقة لا يعني أن هذا المعيار لا يوجد لديه مشاكل.
للبدء ، تعرف لفترة وجيزة على ميزات نقل البيانات من خلال شبكة الطاقة لبروتوكول X10. جميع المنتجات التي تلبي البروتوكول يمكن تقسيمها إلى أجهزة الإرسال (مصادر إشارات التحكم) وأجهزة الاستقبالأو المخططات التنفيذية. تنتقل إشارات التحكم عندما يتجاوز الجهد قيمة الصفر.
يعطي المرسل ، بعد تحديد وقت الانتقال الصفري ، مع تأخير لا يزيد عن 200 ميكروثانية ، إشارة تحكم مدتها ms 1 على شكل حزمة (قطار) من التذبذبات بتردد قدره kHz 120 وسعة تصل إلى 5V. تستقبل مستقبلات الإشارة في هذا الوقت نافذة زمنية و "تستمع" إلى الشبكة. عندما تظهر إشارة في الوقت المسموح به ، تتم معالجتها. في النسخة الأصلية ، يمكن التحكم في أجهزة الاستقبال 256. يمكن العثور على وصف أكثر تفصيلاً للبروتوكول في العديد من المصادر. لن نحتاج إلى مزيد من المعلومات المفصلة للمناقشة.
تتمثل ميزة بروتوكول X10 في الإرسال التسلسلي لرموز التعليمات الثنائية. لنقل واحد خلال قيمة الصفر ، يتم إرسال بت واحد فقط من المعلومات. لذلك ، هذا بروتوكول بطيء جدًا: يستغرق نقل أمر قياسي لتشغيل الجهاز أو إيقافه حوالي ثانية. لا يزال بإمكانك تحمل مثل هذا الإزعاج.
لكن العائق التالي يمكن أن يحد بشكل خطير من عمر معيار طويل العمر. إنه حول مناعة منخفضة للغاية من الضوضاء من الأجهزة التي تعمل مع بروتوكول X10. منذ اختراع البروتوكول ، تغير العالم بشكل كبير. إذا كان مصدر التداخل الرئيسي في السبعينيات هو مصابيح التفريغ ومجففات الشعر بمحرك جامع ، فقد توسعت هذه القائمة اليوم بشكل كبير.
يحتوي كل منزل أو شقة تقريبًا على أجهزة تلفزيون وأجهزة كمبيوتر مزودة بموارد الطاقة البديلة. قوة النبض تستخدم مصابيح اقتصادية حديثة. حتى عادية شاحن يحتوي على المحدد الحالي غير الخطي - مكثف. مثل هذه الوفرة من الأحمال غير الخطية "تلوث" الشبكات الكهربائية.
درجة "تلوث" الشبكات الكهربائية مرتفعة لدرجة يصعب مقارنة حتى مع الضوضاء في النطاقات الراديوية. هناك منذ فترة طويلة قواعد صارمة تحكم تشغيل معدات الراديو. يتم قبول متطلبات جودة الشبكات الكهربائية في الولايات المتحدة والدول الأوروبية (المعايير الأوروبية) ، لكنها لا يمكن أن تضمن تشغيل المعدات القياسية X10 دون عيوب.من الأفضل عدم الحديث عن جودة الطاقة في شبكات بلدان رابطة الدول المستقلة على الإطلاق - إنها محبطة.
في ظل هذه الظروف ، لا يمكن نقل المعلومات عبر الشبكات الكهربائية إلا من خلال نظام تشفير متطور بواسطة خوارزميات متسامحة مع الضوضاء. وفي بروتوكول X10 ، يتم استخدام بت واحد فقط للتحكم وتعديل السعة في الأوامر. لذلك ، يشتكي معظم مستخدمي الأجهزة التي تعمل في معيار X10 من أوامر التعطل.
لمكافحة التداخل الخارجي والوصول غير المصرح به إلى النظام ، يتم تثبيت المرشحات ، على سبيل المثال ، وحدة FM10 ، التي تعد جزءًا من سطر الوحدات X10. ولكن مع تزايد عدد مصادر التداخل داخل المنزل ، قد تكون هناك حاجة إلى العديد من هذه الوحدات. كل هذا يعقد ويزيد النظام مع وحدات مساعدة.
بشكل عام ، عند تحليل وفرة الأجهزة المتوافقة مع X10 ، يثور السؤال المثير للفتنة: "هل من الأسهل التخلي عن المعيار ، الذي به الكثير من أوجه القصور ، والانتقال إلى بناء نظام قائم على بروتوكول حديث؟"
حديث مجموعة من أجهزة التحكم عن بعد التي تعمل باستخدام قنوات الراديوتتواءم تماما مع مهام الأتمتة المنزلية بشكل مستقل. لذلك ، فإن تضمين وظيفة دعم X10 إضافية فيها يعد تقديراً للتقليد أكثر منه ضرورة.
في الواقع ، لإدخال إشارة التحكم في أجهزة الإرسال والاستقبال لشبكة الطاقة ، يلزم الأمر تعقيد كلاً من لوحات التحكم ذاتها والنظام ككل. تحتاج أيضًا إلى إضافة مكررات إشارة المعلومات ، وفلاتر انخفاض الجهد ، وحاصرات الإشارة ، والجسور للتواصل مع المراحل المختلفة ، إلخ. لقد تجاوزت قائمة المعدات المساعدة التي تزيد من موثوقية النظام لفترة طويلة تعقيد الأجهزة الأساسية للنظام نفسه.
لمن إذن يتم إطلاق كل هذا؟ الحقيقة هي أنه في الولايات المتحدة وحدها ، تم تجهيز حوالي 5 ملايين منزل بأنظمة أتمتة بروتوكول X10. لا توجد أنظمة أقل تعمل في أوروبا. منذ ظهور المعيار ، تم بيع أكثر من 100 مليون منتج. يتم توجيه الشركات المصنعة من قبل هؤلاء المستهلكين ، وتوسيع القائمة باستمرار.
ولكن بالنسبة لأولئك الذين يفكرون فقط في معالجة مشكلة رائعة إنشاء "المنزل الذكي"، والتركيز على معيار X10 والمعدات الداعمة لها لا يستحق كل هذا العناء. اليوم ، يقدم السوق منتجات حديثة للأتمتة المنزلية ، يؤدي مجموعة واسعة من المهام: قياس درجة الحرارة والرطوبة ، وإدارة الأحمال مباشرة والموقت ، وأكثر من ذلك بكثير. وعلاوة على ذلك ، فهي أكثر موثوقية ، وأرخص في كثير من الأحيان.
من المهم مراعاة ميزة أخرى - قد لا تتوافق منتجات الشركات المصنعة المختلفة مع بعضها البعض. على خلفية كل هذه المشاكل ، فإن أوجه القصور مثل عدم الاعتراف (ردود الفعل من أجهزة الاستقبال) وانعدام الأمن من الوصول غير المصرح به تبدو وكأنها مجرد خشونة صغيرة من المعيار.
وشيء آخر: رغم كل عيوبه وعمره المحترم ، X10 المنتجات القياسية هي أبعد ما تكون عن رخيصة اليوم. أبسط مجموعة أساسية ، تتكون من جهاز التحكم عن بعد وجهاز الاستقبال ، وتبلغ تكلفتها من 200 دولار ، وكل وحدة إضافية لا تزال في المتوسط 30 دولارا. وستكلف منتجات الشركات المصنعة "ذات السمعة الطيبة" ، على سبيل المثال ، الشركة Xanura البلجيكية ، 2300 دولار لوحدة تحكم متعددة الوظائف و 300 لجهاز إرسال واستقبال IR.
لذلك ، يجب على من يفضلون هذا المعيار أن يكونوا حذرين للغاية في تحديد المهام التي سيحلها نظام منزلك الذكي وفي اختيار موردي الأجهزة. الخيار الأفضل هو شراء منتجات X10 Inc ، والتي يتم تمثيلها على نطاق واسع في أسواق رابطة الدول المستقلة ، ولكن هناك خيارات أخرى ممكنة اعتمادًا على قدراتك المالية.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: