интеллектуальный электросчетчик

I-Home - Лаборатория Домашних Технологий. Интеллектуальный дом - безопасность, комфорт, экономия. - X10 - это кратчайший путь к интеллектуальному дому ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ ДОМ —БЕЗОПАСНОСТЬ, КОМФОРТ, ЭКОНОМИЯ! О компании | Новости | Контакты БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ МУЛЬТИМЕДИА СВЯЗЬ УПРАВЛЕНИЕ Каталог Справочник Прайс-лист Где купить Поддержка Портфолио Вакансии Погода Лицензии интеллектуальный электросчетчик сертификаты Форум info@i-home.ru Справочник / Публикации / X10 - это кратчайший путь к интеллектуальному дому Публикации X10 - это кратчайший путь к интеллектуальному дому Посмотреть в каталоге... Оглавление: Что такое Х10? Технология передачи сигналов Х10 Работа модулей X10 с различными типами нагрузок Передача управляющего сигнала Х10 между разными фазами электропроводки Требования к качеству напряжения электросети Недостатки протокола Х10 интеллектуальный электросчетчик борьба с ними Типовые решения Что такое Х10? X10 - широко используемый стандарт в области домашней автоматизации. X10 определяет метод интеллектуальный электросчетчик протокол передачи управляющих сигналов-команд (включить, выключить, ярче, темнее интеллектуальный электросчетчик т.д.) по силовой электропроводке на электронные модули, к которым подключены управляемые электробытовые интеллектуальный электросчетчик осветительные приборы. Всего в сеть X10 может быть объединено до 256 групп устройств с разными адресами. С точки зрения логики организации сети X10 все устройства можно разбить на две большие группы: контроллеры интеллектуальный электросчетчик 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 интеллектуальный электросчетчик 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) интеллектуальный электросчетчик приборные (appliance module). Конструктивно ламповые модули представляют собой тиристорные регуляторы мощности интеллектуальный электросчетчик обеспечивают, помимо функций включения интеллектуальный электросчетчик выключения, плавную регулировку яркости свечения электроламп (функция диммера, от английского слова dimmer - «реостат», «темнитель»). Приборные модули оснащены электромагнитным реле для переключения питания интеллектуальный электросчетчик не предназначены для плавной регулировки подаваемой на нагрузку мощности. С функциональной точки зрения сеть Х10 включает следующие компоненты: Передатчики - позволяют передавать специальные коды команд в формате Х10 по электросети. Такими устройствами являются: программируемые таймеры, посылающие сигналы в нужное время; компьютерные модули, выполняющие заданные программы по управлению электроприборами; датчики температуры, освещенности, движения интеллектуальный электросчетчик др., которые при наступлении определенных событий посылают соответствующие сигналы приемникам. Приемники - принимают команды Х10 интеллектуальный электросчетчик выполняют их: включают или выключают свет, регулируют освещенность интеллектуальный электросчетчик т.д. На каждом приемнике имеются селекторы установки его адреса: 16 возможных кодов дома (А - P) интеллектуальный электросчетчик 16 возможных кодов модуля (1 -16), то есть всего 256 различных адресов. Несколько приемников могут иметь тот же адрес, в этом случае они управляются одновременно. Трансиверы - принимают сигналы от инфракрасных или радио пультов дистанционного управления интеллектуальный электросчетчик передают их в электросеть, преобразовав в формат Х10. Пульты ДУ - обеспечивают дистанционное управление устройствами Х10 по ИК или радио каналам. Наиболее удобны универсальные пульты ДУ, с их помощью можно управлять как устройствами Х10, так интеллектуальный электросчетчик аудио/ видео аппаратурой. Линейное оборудование - повторители/ ретрансляторы сигналов, фильтры скачков напряжения или тока, противопомеховые фильтры, блокираторы сигналов. Эти устройства используются для повышения надежности интеллектуальный электросчетчик безотказности системы в целом. Хотя в простых системах возможно достижение прекрасных результатов интеллектуальный электросчетчик без использования этих средств, но всегда лучше подстраховаться. Измерительное оборудование - используется для измерения уровней полезных сигналов Х10 интеллектуальный электросчетчик помех в электросети при выполнении монтажных интеллектуальный электросчетчик пуско-наладочных работ. Технология передачи сигналов Х10 Х10 - протокол взаимодействия передатчиков интеллектуальный электросчетчик приемников, путем передачи интеллектуальный электросчетчик приема сигналов по силовым линиям (бытовая сеть электропитания). Этими сигналами являются ВЧ - импульсы, которые кодируют цифровую информацию. Импульсы представляют собой пакеты переменного напряжения амплитудой 5В, частотой 120 КГц интеллектуальный электросчетчик длительностью 1 мс, что определяет бинарную единицу (единичный бит); бинарный ноль - отсутствие импульса. Передача импульсов синхронизирована с переходом переменного тока через нулевой уровень в пределах 200 мкс интервала. 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 (рис.1). Для передачи команды Х10 требуется одиннадцать циклов (периодов) силового напряжения. Первые два цикла передают стартовый код, cледующие четыре цикла представляют код дома (с А по Р) интеллектуальный электросчетчик последние пять циклов передают код прибора (с 1 по 16) или код функции (ВКЛ, ВЫКЛ интеллектуальный электросчетчик т.д.), т.е. ключевой код. Этот 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 (рис. 2). Внутри каждого блока, код дома интеллектуальный электросчетчик 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) (рис. 3). Таблица ниже (рис.4) показывает возможные значения кода дома интеллектуальный электросчетчик ключевого кода интеллектуальный электросчетчик их двоичные представления. Стартовый код - это уникальный код, всегда равный 1110 интеллектуальный электросчетчик не имеющий дополняющих бит в смежных полупериодах, т.е. значащие биты передаются на каждый переход силового напряжения через нуль. [1] HAIL запрос (запрос-приветствие) передается для нахождения передатчиков в зоне покрытия. Это позволяет выставить различные коды домов в случае получения ответа Hail Acknowledge. [2] В коде функции Pre-Set Dim, бит D8 вместе с четырьмя битами кода дома составляет блок из 5 бит {D8H8H4H2H1}, определяющий абсолютный уровень диммера. [3] Функция Extended Data (дополнительные данные) предшествует последовательности байт (8 бит) произвольной длины, которые представляют аналоговые данные после аналогово-цифрового преобразования. Код функции интеллектуальный электросчетчик байты данных передаются непрерывно, без пауз. Первый байт данных может указывать на количество байт в последовательности. Если при передаче в последовательности байт допущены паузы, то модуль - приемник может выполнить ошибочную операцию. 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 интеллектуальный электросчетчик 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: 1110010110100101 0110011110010110 1001010110010000 0011100101101001 0110011011100101 10100101100110. Эта посылка содержит 94 бита, интеллектуальный электросчетчик 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 Нагрузки, которые могут быть подключены к устройствам Х10, можно разделить на две большие группы: «линейные» интеллектуальный электросчетчик «нелинейные». Еще одну большую группу составляют электронные устройства, не имеющие трансформатора на входе - телевизоры, радиоприемники. Кроме того, в эту же группу входят флуоресцентные лампы. Линейные нагрузки имеют только активное сопротивление интеллектуальный электросчетчик практически не имеют реактивного (индуктивного или емкостного). Примерами могут служить лампы накаливания, включаемые непосредственно в осветительную сеть интеллектуальный электросчетчик электронагревательные приборы (ТЭНы). Нелинейные нагрузки имеют значительное реактивное сопротивление. К такому типу нагрузок относятся, например, электродвигатели интеллектуальный электросчетчик трансформаторы. Следует иметь в виду, что в современной электротехнике распространено применение различных электронных устройств, встраиваемых в корпуса изделий интеллектуальный электросчетчик предназначенных для «интеллектуального» управления нагрузками (например, для плавного включения ламп накаливания). Такие устройства не могут считаться линейными нагрузками. Следует помнить, что ламповые модули с опцией диммера (LM12, LD11, LM15S…) предназначены для управления только линейными нагрузками! Управление электронными устройствами (например, телевизорами) диммерами 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 интеллектуальный электросчетчик высокочастотных сигналов Х10) интеллектуальный электросчетчик высокочастотные трансформаторы. В принципе, устройство симметрично в том смысле, что входы интеллектуальный электросчетчик выходы могут быть поменяны местами; то есть, термины «вход» интеллектуальный электросчетчик «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 интеллектуальный электросчетчик правильность. При подключении пассивного соединителя амплитуда сигнала Х10 в той фазе проводки, к которой подключен вход пассивного соединителя, естественно, несколько уменьшается. Другой вариант соединителя - мост-повторитель (coupler-repeater). Пример - устройства CAT6272, CAT3000. Этот тип приборов содержит одну или несколько микросхем интеллектуальный электросчетчик прочие необходимые компоненты, чтобы принимать сигнал Х10, анализировать его интеллектуальный электросчетчик посылать в другую фазу электропроводки после незначительной модификации. Суть производимой модификации пояснена ниже. Управляющий сигнал Х10, создаваемый устройствами-источниками, в соответствии с протоколом Х10, содержит дважды повторяемый адрес приемника интеллектуальный электросчетчик 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 интеллектуальный электросчетчик команды интеллектуальный электросчетчик не нуждается в повторной передаче этих данных. Изменения, вносимые соединителем-повторителем, сводятся к ретрансляции только вторых пакетов адреса интеллектуальный электросчетчик команды, т.е. сигнал [E7] [E7 (повторно)] [E-On] [E-On (повторно)] преобразуется в [ничего] [E7] [ничего] [E-On]. Такая последовательность будет включать устройство Х10, имеющее адрес E7. Вход интеллектуальный электросчетчик выход соединителя-повторителя не взаимозаменяемы, если их поменять местами, то соединитель-повторитель просто не будет передавать сигналы от передатчиков. Кроме передачи сигнала Х10 в другую фазу электропроводки соединитель-повторитель может быть использован для увеличения радиуса действия сети Х10. Это может быть актуально для больших зданий. Рекомендуется использовать соединитель-повторитель, если здание имеет площадь более 300 м2. В этом случае вход интеллектуальный электросчетчик выход соединителя-повторителя будут присоединены к одной интеллектуальный электросчетчик той же фазе электропроводки. 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% интеллектуальный электросчетчик 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 интеллектуальный электросчетчик 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 X10 использует амплитудную модуляцию, поэтому помехи в электросети легко могут «забить» полезный сигнал. Основные источники помех в электросети - электродвигатели (холодильник, стиральная машина, электродрель интеллектуальный электросчетчик т.п.) интеллектуальный электросчетчик приборы с тиристорными регуляторами (кроме устройств Х10). Помехоподавляющие конденсаторы электробытовых приборов также могут фильтровать высокочастотный 120КГц сигнал X10. Для преодоления проблем с помехозащищенностью необходимо соблюдать следующие рекомендации: устанавливать фильтры (типа FD10) на вводе в объект; все устройства, могущие создать помехи в электросети (электродвигатели; устройства, содержащие тиристорные регуляторы, кроме Х10) включать в сеть только через дополнительные фильтры (типа FM10); по возможности избегать кратковременных (длительностью менее 20 сек) отключений напряжения электросети; электросварочные интеллектуальный электросчетчик подобные работы производить от фаз, к которым не подключены устройства Х10. 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 интеллектуальный электросчетчик 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, интеллектуальный электросчетчик уменьшать их вероятность путем организационных, интеллектуальный электросчетчик не технических решений. Отсутствие обратной связи приемника с передатчиком В X10 нет сигналов квитирования (квитков), которые бы подтверждали принятие интеллектуальный электросчетчик 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 интеллектуальный электросчетчик выполняют управляющие сигналы, передаваемые устройствами других фирм. Вывод очевиден. Возможен несанкционированный доступ к устройствам X10 по электросети Если в двух соседних квартирах, использующих одну интеллектуальный электросчетчик 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, интеллектуальный электросчетчик 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. 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 Протокол X10 не предусматривает никакой системы паролей интеллектуальный электросчетчик предполагает совместимость любого передатчика управляющих сигналов с любым приемником (исполнительным устройством). Наличие системы паролей заметно усложнило бы устройства X10 интеллектуальный электросчетчик создало разработчикам в 80-е годы дополнительные трудности, поскольку первоначально устройства X10 изготовлялись на жесткой логике, без применения микропроцессоров. В современных условиях добавление паролей к передаваемым управляющим сигналам X10 - вполне посильная задача для микропроцессорной техники (например, по аналогии с динамическими кодами, применяемыми в автомобильных сигнализациях); но внедрение такого механизма нарушило бы совместимость с ранее разработанными устройствами X10. Таким образом, технически возможен умышленный или неумышленный несанкционированный доступ по радиоканалу к устройствам Х10. Диапазоны частот 310 МГц интеллектуальный электросчетчик 433МГц, применяемые в радиоканалах Х10, широко используются в системах охранно-пожарных сигнализаций, в автомобильных сигнализациях интеллектуальный электросчетчик 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, интеллектуальный электросчетчик 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). Рабочие частоты передатчика интеллектуальный электросчетчик приемника не стабилизированы, интеллектуальный электросчетчик определяются настройкой LC-контуров. Это облегчает достижение совместимости любого передатчика управляющих сигналов с любым приемником (исполнительным устройством). Одновременно с этим облегчается интеллектуальный электросчетчик задача «атакующим» - нет необходимости в точном подборе частоты передатчика, применяемого для «атаки». Возможны как минимум два варианта «атаки» на устройства Х10 посредством радиоканала: Подача извне дома нежелательных команд управления. Передача извне радиочастотных помех, препятствующих правильной работе радиоканала Х10 между передатчиками управляющих сигналов интеллектуальный электросчетчик приемниками (исполнительными устройствами). Хотя для второго вида «атаки» нужна довольно высокая мощность передатчика, создающего помехи, но технически это реализуемо. С точки зрения хозяев дома результат «атаки» будет выглядеть как потеря управляемости исполнительными устройствами Х10. Каким образом можно уменьшить вероятность эффективной «атаки» по радиоканалу? Только за счет уменьшения эффективной чувствительности радиоприемника Х10 (например, путем расположения его как можно дальше 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 интеллектуальный электросчетчик использовать только инфракрасные пульты управления. Типовые решения Статьи по домашней автоматизации. Фотогалерея X10 Вопросы - Ответы. Фотогалерея Davis (метеостанции) Словарь терминов Публикации Ссылки Наши рекомендации Инструкции по эксплуатации Программное обеспечение Фотогалерея Lingg & Janke Форум архив ЗАДАТЬ ВОПРОС E-mail для ответа: О компании | Новости | Контакты создание + поддержка = Napravlenie.RU разделы оформление свадеб лечение слух скрипт рассылка объвлений трубогиб компания петрокатридж сервис alfa laval вихревой теплогенераторы электросчетчик сэт флаг башня тонирование стекла виные холодильник li-da аденома близорукость телефонный обзвон вышитый герб скачать короткий нард аппарат фигурный нарезка тест средство самооборона брусок алмазный ленинградский вокзал билет certification microsoft бюро похоронный услуга 5004.13 (крышка) купить угольник перех стимулирующий лотерея купить пароварка холодильник либхер mobil cut глюкозамин-хондроитиновый комплекс дермато-венеролог выделение кислорода отбеливание втулка переходный купить ломтерезку thuraya толщиномер сенсорный экран интеллектуальный электросчетчик