Les experts en informatique disent que le marché des maisons "intelligentes" en Russie ne deviendra jamais massif et qu'il est peu probable qu'il aille au-delà du logement d'élite dans la région de Moscou au cours de la prochaine décennie. À l'avenir, une petite partie de la population à hauts revenus dans les régions deviendra un consommateur potentiel du marché, mais pour les larges masses, la "maison intelligente" restera une image colorée sur les pages des tabloïds et des ressources Internet. Est-ce vrai ? Déjà, l'infrastructure de l'habitation d'un habitant ordinaire est une combinaison assez complexe de divers systèmes d'ingénierie. La norme X10 aidera à les combiner en un seul réseau sans coûts globaux.
Fonctionnalités de la maison intelligente
La fonction la plus courante et la plus simple est le contrôle de l'éclairage. Le système intelligent vous permet de contrôler à distance chaque luminaire. Sans vous lever, vous pouvez allumer ou éteindre l'éclairage dans n'importe quelle pièce ou dans toute la maison à la fois, régler la luminosité de l'éclairage nocturne du couloir, des lampes paysagères. "Maison intelligente", y compris la lumière dans différentslieux selon un certain algorithme, feront fuir les intrus, simulant la présence des propriétaires en cas de départ.
Le contrôle automatisé maintiendra les paramètres de température définis dans la pièce, en contrôlant les appareils de chauffage ou les systèmes de climatisation et de ventilation. La maison intelligente peut contrôler les équipements d'incendie et de sécurité et, en cas d'urgence, envoyer une notification vocale ou SMS au téléphone du propriétaire ou aux structures concernées.
Comment tout a commencé
X10 est l'une des premières normes industrielles ouvertes développées pour les systèmes domotiques par Pico Electronics (Glenrothes, Écosse) en 1975. Initialement, la société était engagée dans la conception et la production de microcircuits et de calculatrices. La première expérience d'élargissement du périmètre de production a connu un grand succès commercial. La plate-forme X10 a rapidement gagné en popularité parmi les développeurs de maisons intelligentes et a donné une impulsion tangible au développement de cette industrie. Des tentatives pour créer une interface similaire ont été faites par d'autres sociétés, mais n'ont pas été très fructueuses.
Pour l'époque, X10 est un protocole avec une bonne immunité au bruit. La popularité a été favorisée par le bon marché relatif de l'équipement, l'orientation des développeurs vers l'automatisation domestique, la maintenance et le support technique. Sur le continent nord-américain, la norme est toujours demandée et répandue. Après le développeur, une large gamme d'appareils compatibles X10 a commencé à être produite par les géants IBM etPhilips.
Aujourd'hui Pico Electronics est devenu X10 INC (USA) avec la marque PowerHouse.
Classification des équipements
Le matériel réseau X10 est un ensemble d'appareils interconnectés via un réseau électrique standard ou un canal radio. Le système de base doit inclure:
- Émetteurs - contrôleurs qui génèrent et envoient des commandes, modules de contrôle (avec une interface informatique ou autonome), minuteries programmables avec différentes plages de temps, télécommandes (infrarouge ou radio).
- Récepteurs - actionneurs qui exécutent les commandes reçues: modules de lampes et gradateurs à cartouche, blocs gradateurs et prises, tous types de variateurs.
Dans le cas de la construction d'un réseau plus vaste ou de l'extension d'un réseau existant, des équipements auxiliaires sont souvent utilisés:
- Émetteurs-récepteurs qui reçoivent les signaux de commande des télécommandes avec une conversion supplémentaire vers le protocole de communication X10 avant d'être envoyés au réseau électrique.
- Répéteurs et amplificateurs de signal.
- Filtres qui réduisent les effets des interférences électromagnétiques.
- Ponts interphases, pour réseaux électriques 380 V (passifs ou actifs, pour bâtiments de plus de 300 m22).
- Appareils de mesure qui simplifient l'installation et la mise en service, capteurs (mouvement, lumière, etc.).
Les équipements fabriqués par différentes entreprises ont souvent une apparence, des fonctionnalités et même des marquages similaires. Dispositifsavoir une conception différente en fonction des exigences de placement; pour montage en ligne, montage sur rail DIN dans des armoires électriques standard, micro-modules pour boîtes de jonction encastrées. Vous pouvez démarrer la domotique avec quelques modules de base, puis progressivement augmenter et étendre les fonctionnalités en ajoutant de nouvelles unités matérielles.
Exemples de l'élément base
Un module X10 typique est basé sur un microcontrôleur programmable. Selon un certain algorithme, il contrôle le fonctionnement du circuit électronique de l'appareil, qui transmet les signaux générés reçus de l'alimentation externe à son entrée et convertit les impulsions de sortie pour une transmission inverse vers le réseau. Les micro-ordinateurs peuvent être des contrôleurs produits en série (tels que les PIC ou les AVR de Microchip et Atmel, respectivement).
Les modules de relais de lampe X10 sont largement utilisés pour le contrôle de l'éclairage dans le concept de maison intelligente. Il existe deux modifications: branché sur une prise ordinaire pour connecter des lampadaires, des lampes de table (LM12) ou réalisé sous la forme d'un adaptateur entre une cartouche d'éclairage et une ampoule standard à culot E27, jusqu'à 100 W (LM15S).
Les appareils électroménagers sont contrôlés à l'aide de modules de prises d'instruments. Par exemple, le module AM12 ressemble à un module de lampe, mais ne prend pas en charge les commandes spécifiques à l'éclairage (plus d'informations ci-dessous).
Logiciel
Les produits logiciels aideront à implémenter le protocole X10 sur un ordinateurniveau supérieur.
ActiveHome Software - logiciel gratuit pour ordinateurs personnels basé sur les systèmes d'exploitation WINDOWS du développeur de la plate-forme X10. Le package comprend un grand nombre d'utilitaires et de pilotes de périphériques, ainsi qu'une version mobile du programme.
ActiveHomePro - logiciel pour interface informatique CM-15 (émetteur-récepteur radio, 433 MHz) avec connexion via port USB. Vous permet de contrôler l'éclairage et les appareils électroménagers avec la tâche des algorithmes, horaires et minuteries nécessaires à partir d'un ordinateur personnel ou de manière autonome à partir d'une télécommande sans fil.
X10 Commander (Melloware Inc) est un logiciel distribué gratuitement pour tout système d'exploitation qui vous permet de créer un service de contrôle multifonctionnel basé sur un PC et d'intégrer le protocole X10 sur votre téléphone et tous les appareils mobiles (iOS/Android).
Russian LLC "Home Technologies Laboratory" offre aux consommateurs un appareil pratique sur la plate-forme X10 - un écran tactile VGA couleur XTS-36. L'appareil autonome possède une interface graphique conviviale. Le contrôle du protocole X10 et le contrôle du système d'éclairage intelligent restent confortables, avec une excellente visualisation, mais éliminent le besoin d'un ordinateur pour fonctionner constamment en arrière-plan. Le kit est livré avec des pilotes et un logiciel pour prescrire l'adressage des appareils X10 et les paramètres de base de la configuration initiale, pour compiler divers scénarios.
X10. Protocole en détail
Environnement physique pour l'échange d'informations dans les forces de sécuritéles fils électriques est l'émission/réception de fragments d'oscillations haute fréquence sinusoïdales (120 kHz) d'une amplitude de 5 V et d'une durée de 1 ms/630 μs à chaque demi-cycle de la tension secteur, dans des fenêtres formées immédiatement après le franchissement la marque zéro. Dans les circuits triphasés, des fenêtres similaires sont formées dans chaque phase, c'est-à-dire avec un décalage de 60 degrés avec l'utilisation ultérieure de ponts interphases.
Si l'appareil dans la fenêtre de réception reçoit un message avec au moins 48 vibrations, il le considère comme un "un" logique, sinon - comme un "zéro" logique. La transmission d'un peu d'information prend deux demi-cycles de la tension secteur. De plus, la valeur inverse est diffusée dans le second, ce qui non seulement améliore l'immunité au bruit, mais sert également à identifier le code de synchronisation lors de la transmission des paquets.
X10 - un protocole dans lequel un seul paquet standard (trame, trame) est transmis en 11 périodes. Il contient:
- code de synchronisation - 2 bits,
- code module - 4 bits,
- code du bâtiment - 5 bits.
Chaque paquet, sans aucun intervalle, est transmis deux fois de suite. Avant de diffuser la prise de paquet suivante, une pause de 3 périodes de tension secteur est maintenue (à l'exception des commandes de variation de luminosité transmises en flux continu).
Les télécommandes IR des réseaux X10 fonctionnent à l'aide du protocole X10-IR à une fréquence porteuse de 40 kHz. Le canal radio (protocole X10-RF), selon la région, a une plage de 310 à 434 MHz.
Système d'adressage et de commande
Le nombre maximum de modules dans un réseau X10 est de 256. Chaque module dispose de deux sélecteurs à 16 positions fixes.
Le premier commutateur - le code d'accueil est utilisé pour sélectionner une catégorie ou un groupe d'appareils. Il a des désignations de lettres de positions de A à P. Dans le second, les positions fixes sont indiquées par des chiffres de 1 à 16 et indiquent un module spécifique dans le réseau (code d'unité). Ainsi, chaque appareil se voit attribuer un numéro unique composé d'une lettre et de chiffres. Par example; A5, M14, etc. Les contrôleurs système, contrairement aux modules exécutifs, ne nécessitent généralement pas d'adressage.
Une idée des commandes de plateforme existantes et de leurs actions correspondantes peut être obtenue à partir du tableau.
| Équipe (Anglais) | Équipe (russe) | Type | Action |
| Tous les appareils éteints | Désactiver tous les consommateurs | Groupe | Déconnectez tous les appareils avec le code maison spécifié qui prennent en charge la commande. |
| Toutes les lumières allumées/éteintes | Allumer/éteindre toutes les lumières | Groupe | Allumer/éteindre tous les modules d'éclairage avec un code maison donné. |
| Marche/Arrêt | Activer/Désactiver | Adresse | Transfert à l'état on/off d'un module spécifique. |
| Dim/Luminosité | Augmenter/diminuer la luminosité | Adresse | Commande de gradation. Nombre de colis pourles plages de gradation pour différents appareils sont différentes. |
| Pre-Set Dim 1/2 | Définir un niveau de luminosité spécifique. | Adresse | Vous permet de sélectionner l'un des 32 niveaux de luminosité. |
| Demande de statut | Demander l'état | Adresse | Demander l'état du module de commutation. |
| État activé/désactivé | Répondre à la demande | - | Réponse d'état du module. |
| Demande d'appel/accusé de réception | Demander/envoyer une réponse | Groupe | Équipe de technologie pour déterminer la saturation de l'espace d'adressage avec d'autres systèmes de construction. |
Principaux avantages…
X10 est un protocole de classe domotique à petit budget qui utilise les réseaux électriques existants pour transmettre des informations et des messages de commande. Il n'est pas nécessaire de poser de nouvelles communications, ce qui est particulièrement important dans les maisons avec une finition soignée ou des réparations terminées. Vous pouvez soit utiliser un câblage réseau, soit utiliser un canal radio - la gamme d'équipements proposée par les fabricants vous permet de mettre en œuvre les deux options ou une combinaison de celles-ci. Le coût des appareils, par rapport aux plates-formes plus modernes, est également agréable.
L'avantage suivant est la flexibilité d'utilisation et la facilité d'installation, qui ne nécessitent pas de compétences ni d'aptitudes particulières. Le système se caractérise par une excellente extensibilité et évolutivité. Les modules sont connectés selon les principes de Plug & Power (plug and play). Toutla configuration consiste à donner au nouveau composant une adresse unique. Ensuite, l'automatisation fera tout par elle-même.
La division de l'infrastructure d'éclairage en zones est grandement simplifiée. Il suffit d'attribuer la même lettre (code du bâtiment) aux appareils du même groupe, et lorsque la commande de diffusion correspondante est donnée, la lumière de cette zone s'allumera ou s'éteindra.
Le protocole ouvert est un autre avantage de la plate-forme, ce qui implique une intégration facile avec n'importe quel système de contrôle, la possibilité d'utiliser des accessoires de câblage tiers lors de la conception d'un réseau.
…et ses inconvénients
Le principal avantage de l'interface X10 - la transmission d'un signal d'information via le câblage d'alimentation - est également la principale source de ses problèmes.
Vitesse lente. La transmission de la commande prend environ une seconde, c'est-à-dire que le retard dans l'exécution de la commande est vraiment perceptible même lors du contrôle d'un appareil. Et dans le processus d'élaboration du scénario intégré, le retard peut devenir fâcheusement inacceptable. Étant donné que le taux de transfert des informations est lié à la fréquence de la tension d'alimentation, il n'est pas possible de l'augmenter.
Immunité à faible bruit. L'abondance d'appareils électroménagers dans une maison moderne augmente considérablement le niveau d'interférence dans le réseau électrique, affecte négativement le rapport signal sur bruit, ce qui, à son tour, affecte la qualité de l'échange d'informations entre les modules X10. D'où les conséquences - non-exécution des commandes ou fausse commutation. Lors de la construction de grands réseaux, le problème peut être limitéchamp d'adresse, puisque seuls 256 appareils pourront se connecter au protocole X10.
Une désynchronisation sur l'équipement de transmission peut entraîner un chevauchement de paquets et des collisions, entraînant l'exécution d'aucune des commandes. Il est impossible d'améliorer radicalement la situation.
Il n'y a pas de procédures de contrôle d'accès, il n'y a pas de protection contre les actions non autorisées de tiers. Et enfin, il est impossible de créer des schémas complexes de contrôle des appareils électroménagers et de l'éclairage avec la mise en œuvre de la fonction d'autodiagnostic du système et de ses composants.
Modifications X10
Les défauts répertoriés sont pour la plupart corrigés dans les prochaines générations de systèmes domotiques de l'architecture dite de bus (les signaux sont transmis sur un bus spécialement dédié/posé avec une tension d'alimentation basse tension).
À leur tour, les développeurs et fabricants de matériel X10 ont pris des mesures pour améliorer et modifier la plate-forme existante. Le résultat a été le format X10Extended avec un jeu d'instructions étendu. L'avantage incontestable de la plate-forme modifiée était la régulation de la procédure d'accès des émetteurs au tronc, éliminant l'apparition de collisions et élargissant les fonctions de la commande Exteded Code 1 avec une modification du format de paquet.
Une nouvelle modification de X10Extended a conduit à la création du format A10, qui a considérablement élargi le champ d'adresse (jusqu'à 4096 modules) et ajouté plusieurs fonctions de service (disponibles uniquement sur les appareils fabriqués par le développeur). Les protocoles A10 et X10 sont absolument compatibles, ce qui permet de faire fonctionner les deux types de modules dans le même système.
En résumé, difficile de ne pas convenir que la première interface domotique est devenue obsolète au cours des cinquante dernières années. Les tentatives de modernisation, rappelant le rapiéçage du toit pendant la saison des pluies, ne sont pas en mesure de rectifier radicalement la situation. Mais les caractéristiques budgétaires de la plate-forme la maintiennent toujours sur le marché des systèmes intelligents, et l'équipement X10 est activement produit et vendu.
Les entreprises nationales prédisent une nouvelle vague de popularité pour l'interface. Les consommateurs se voient proposer une large gamme d'appareils autonomes et de solutions de maison intelligente prêtes à l'emploi basées sur la plate-forme X10.
