X10 - automatyka domowa

Technologia X10 w swojej najprostszej formie jest znana od 1980 r. Transmisja danych cyfrowych przewodami mieszkaniowego zasilania elektroenergetycznego odbywa się przy użyciu modulacji amplitudowej. Adresy urządzeń, polecenia i dane przesyła się w specjalnych ramkach. Najniższa częstotliwość transmisji jest teraz wyższa od 300 kHz. Emisja dowolnej ramki następuje po detekcji przejścia napięcia przemiennego przez zero. Dzisiaj protokół X10 umożliwia już komunikowanie się z domowymi urządzeniami sterującymi za pośrednictwem komputera osobistego i urządzeń RF.

Protokół X10 umożliwia efektywne sterowanie oświetleniem, ogrzewaniem, wentylacją, klimatyzacją, zabezpieczeniami, urządzeniami RTV itp., bez konieczności instalowania dodatkowego okablowania. Dlatego bardzo szybko stał się w USA de facto standardem. Jest też stosowany na wszystkich innych kontynentach, ale w ograniczonym zakresie. Rozróżnia się trzy rodzaje urządzeń X10: nadawcze, odbiorcze i dwukierunkowe. Jeśli domowa instalacja elektryczna jest jednofazowa, to nie ma znaczenia, czy urządzenie funkcjonuje w Polsce (50 Hz, okres 20 ms) czy też w USA (60 Hz, okres 16,666 ms) - transmisja ramek trwa krócej niż połówka sinusoidy. Podczas rozszerzania protokołu X10 na trójfazowe instalacje elektroenergetyczne musiał zostać uwzględniony fakt, że w połowie sinusoidy (w USA o częstotliwości 60 Hz) występują trzy przejścia przez zero.

Proste urządzenia X10, jak na przykład sterowniki oświetlenia, wkłada się bezpośrednio do standardowego gniazda elektrycznego albo montuje się wyłącznik światła przystosowany do tego standardu. Inne, bardziej złożone urządzenia są wyposażana w specjale moduły X10. Oferta firmy X10 obejmuje wiele urządzeń kontrolnych, w tym sterowane bezprzewodowo. Przeważają w niej urządzenia i systemy sterujące dla gospodarstwa domowego.

CEBus firmy Intellon

Intellon oferuje m.in. produkty oparte na standardzie CEBus, który dobrze sprawdza się w systemach kontrolnych sieci domowych. Produkty składają się zazwyczaj z mikrokontrolera i układu nadawczo-odbiorczego. Mikrokontroler jest obciążony wykonywaniem protokołu, a układ nadawczo-odbiorczy implementuje technologię rozproszonego widma. CEBus jest otwartym standardem, który zapewnia specyfikacje oddzielnej warstwy fizycznej dla komunikacji liniami elektroenergetycznymi, światłowodami, skrętkami, kablami współosiowymi, podczerwienią i RF.

Pakiety danych są transmitowane przez układ nadawczo-odbiorczy z przepływnością ok. 10 kb/s. CEBus opiera się na modelu komunikacyjnym peer-to-peer, a więc dowolny węzeł w sieci ma dostęp do medium w każdej chwili. Na podobieństwo Ethernetu został zaimplementowany protokół CSMA/CDCR (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection and Resolution), co zapobiega powstawaniu kolizji. W warstwach wyż- szych CEBus odnosi się do CAL (Common Application Language), umożliwiającego urządzeniom wymianę poleceń. CAL definiuje wspólną składnię komend i rodzaj uzupełniającego ją słownika. Definiuje też różne funkcjonalne podjednostki elektronicznych urządzeń, które są nazywane kontekstami. Każdy kontekst jest przypisywany do obiektu, który reprezentuje różne funkcje sterujące. Innymi słowy obiektom przyporządkowuje się funkcje, natomiast funkcja obiektu ma przypisany zbiór zdarzeń.

Intellon oferuje swoje produkty w zależności od stopnia integracji wymaganej przez określonego odbiorcę - innymi słowy obsługuje innych producentów sprzętu dla sieci domowych. Ale w ofercie Intellona znajdują się zarówno układy scalone, jak i kompletne urządzenia. Jednak ich cena nie jest tak niska jak np. X10. Dlatego nie zyskały jeszcze dużej popularności. Niemniej spółka działa z dużym rozmachem. W maju tego roku wprowadziła na rynek nowy chipset INT5130, który jest prawdopodobnie pierwszym układem dla sieci opartych na liniach zasilających, zapewniających przepływność 14 Mb/s. Jak twierdzą firmowi specjaliści, ten oparty na opatentowanej technologii PowerPacket układ stanowi ważny etap w rozwoju spółki. Chociaż chyba nie tylko jej: Intellon zapewnia, że jego celem było stworzenie układu, którego oferowana przepływność i wydajność byłyby porównywalne z Ethernetem, lecz nośnikiem transmisyjnym są przewody domowej instalacji zasilania dostępne w powszechnych gniazdach elektrycznych. Rynek to niebawem zweryfikuje. Wspomniany układ charakteryzuje się wartościowymi własnościami - multipleksowaniem OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) i 56-bitowym szyfrowaniem DES.