Опрос
Описания каких систем управления умным домом Вы бы хотели увидеть на нашем сайте?
 

Интеллектуальный дом формата Х10 сегодня становится реальностью. Часть 3

14.02.10 Источник: Умная электроника

Недостатки стандарта передачи команд управления умным домом Х10 и пути их преодоления - скорость передачи команд X10

Одним из недостатков системы X10 считается относительно невысокая скорость передачи данных. Средняя скорость передачи команд составляет чуть менее одной секунды. Например команда включить устройство выполняется долго, однако выключение того же прибора займет уже в два раза меньше времени.

Защита от помех протокола X10

Вследствие слабого развития элементной базы, особенно микросхем в то время, когда отрабатывался этот стандарт, он использует не частотную, а амплитудную систему модуляции полезного сигнала. Такой способ модуляции хуже защищен от помех, поэтому на стабильность функционирования Х10 могут повлиять мощные приборы. Такие, как двигатели в стиральных машинах, электроинструмент, а также уже упоминавшиеся плавные регуляторы напряжения на базе тиристоров, за исключением самих устройств Х10. Еще одна возможная проблема, это шунтирование сигнала X10 частотой 120 кГц помехоподавляющими устройствами, встроенными в бытовую технику, электроинструмент, приборы, содержащие электромоторы. Они представляют собой обычно конденсаторы, включенные между фазой и нулем.

Также шунтирующий эффект на модули Х10 могут оказывать мощные трехфазные устройства во включенном состоянии, например кухонные плиты, на пути передачи командных сигналов между фазами. Это происходит от того, что такие устройства обладают малым сопротивлением, то есть шунтируют активную составляющую напряжения. Эти недостатки помехозащищенности преодолеваются путем использования целого ряда устройств и соблюдением ряда рекомендаций.

- Все электрические приборы, особенно содержащие электромоторы и регуляторы на тиристорах, рекомендуется включать через специальные фильтры системы Х10, например через устройство FM10.

- Производить подключение мощных устройств, например приборов для электросварки, напрямую к распределительным щитам, а не к электропроводке внутри помещений, к которой подключены модули Х10.

- Использовать специальные фильтры в местах подачи сетевого напряжения в помещения, например FD10.

- Не допускать отсутствия питания в течении менее 15 секунд. Если это произошло, необходимо дать возможность модулям Х10 перенастроиться.

Эти условия не являются необходимыми, но рекомендуется их выполнять, так как от этого может зависеть стабильность работы системы.

Несанкционированное срабатывание модулей.


Ложное срабатывание при использовании всех рекомендаций и дополнительных защитных устройств и фильтров практически исключено. Тем не менее, существует возможность перекрестных помех между двумя различными управляющим устройствами Х10 в том случае, если они начнут подачу команд синхронно. На практике это маловероятно, но такая возможность существует.

Этот недостаток является конструктивным, присущем протоколу Х10, и является следствием дешевизны устройств этой системы управления умным домом. Эта проблема решена в более дорогих, но не для всех доступных системах. Однако знание такой возможности поможет ее преодолеть. Для этого всего лишь надо избегать одновременного использования передающих модулей.

Отсутствие сигнала подтверждения получения команды.

В протоколе X10 не предусмотрена обратная связь, подтверждающая успешный прием команды приемником. Средством, используемым для увеличения надежности работы системы, является проверка на четность и избыточность кода команды. В результате при наличии высокого уровня помех существует вероятность, что команды не будут выполняться и система X10 не сможет это выявить. Но в современных устройствах такая возможность, проверки успешного выполнения команды, применяется.

Проблемы совместимости модулей X10, выпускаемых разными фирмами.

С самого начала протокол Х10 предполагал выполнение ограниченного набора команд. Однако в результате его все более широкого применения в разных странах мира, быстро выявилась потребность использования дополнительных набора. Каждый производитель этих устройств добавлял свои собственные дополнительные команды. В результате существует возможность несовместимости модулей, выпущенных разными производителями, по набору расширенных команд. Чтобы избежать этой проблемы, рекомендуется перед покупкой удостовериться в их совместимости с уже существующими устройствами, а также пользоваться по возможности модулями одного производителя.

Возможности "взлома" систем на базе протокола X10


Существует возможность получения команд приемниками от передатчиков из другой такой же системы. Например если в вашей системе используются устройства Х10 и точно такие же модули используют ваши соседи. Ситуация потенциально опасная. Например, вы выключаете пультом свет у себя в спальне, а у соседа в тот же самый момент эта же команда выключает свет в туалете. Поэтому одной из задач, которые ставят перед собой разработчики совместимых с этим форматом модулей, является устранение перекрестных помех между различными сетями Х10.

Эта задача решается просто путем отсекания электропроводки в вашей квартире, офисе или любом другом помещении, обслуживаемом системой управления "умный дом", от всей остальной проводки по полезной частоте протокола Х10 посредством специальных фильтров, например фильтра FD10. Подобные фильтры являются заградительными фильтрами для частоты 120 кГц, либо являются фильтрами низкой частоты.

Все они не оказывают влияния на напряжение питания сети 220 или 110-127 вольт, но не пропускают несущую частоту команд используемого интерфейса. К тому же они дополнительно уменьшают помехи в вашей внутренней электросети, что никогда не бывает лишним. Как правило эти фильтры устанавливаются после автоматов, чаще всего расположенных на лестничной площадке, через которые подается питание в квартиру либо другое помещение. Это полностью устраняет проблему "взлома" ваше сети Х10 через провода электрической сети. Перекрестное воздействие между сетями через инфракрасные пульты также практически исключено, так как инфракрасный сигнал не проходит через стены.

Возможность хакерской атаки системы на базе X10 с использованием радиопультов.

Маловероятно, что кому-то захочется организовать атаку на вашу систему "умный дом" с целью выключить воду, когда вы намыливаетесь в душе. Тем не менее, возможность непреднамеренного воздействия на ваши устройства X10 с улицы или от соседей существует. Защитой от подобных неожиданностей является использование сертифицированного Комитетом по радиочастотам оборудования, что сводит к минимуму вероятность совпадения частот.

Система защиты паролем форматом передачи данных X10 не предусмотрена. К тому же диапазоны предусмотренных этим стандартом частот 433 Мегагерца и второй 310 Мегагерц, встречаются в других системах сигнализации, например автомобильных и других.

Усложняет проблему довольно большой радиус действия передатчиков X10, до ста метров. В результате возможна нестабильная работу устройств умного дома в случае помех достаточно большой мощности. Например, присутствие поблизости мощного передатчика, использующего эти или кратные частоты несущего сигнала. Другая возможность, это наличие поблизости пульта управления такой же системы Х10, работающего на тех же частотах. Результатом может быть несрабатывание устройств системы умного дома, либо их ложное срабатывание.

Устранение возможности помех работе устройств Х10 при использовании радиочастотных пультов управления.

Наиболее очевидным способом устранения возможности воздействия радиочастотных помех на работу модулей Х10 является снижение чувствительности приема сигнала радиоприемников. Для этого их можно расположить ближе к центру помещения, на внутренних стенах здания. В крайнем случае всегда можно полностью исключить такую опасность, просто не используя такие пульты. Для управления устройствами Х10 вполне достаточно инфракрасных пультов дистанционного управления.

Необходимо также отметить, что многих перечисленных недостатков лишены другие протоколы управления системами умного дома, однако стоят они значительно дороже. Другими словами, все недостатки систем передачи сигналов Х10 являются следствием их главного достоинства, минимальной стоимости используемых в них устройств.