"स्मार्ट होम" अपने हाथों से। भाग 5. X10 तकनीक

पिछले लेख में, हमने अपने "स्मार्ट होम" सिस्टम के लिए एक छोटा सा वेब इंटरफ़ेस फास्ट किया। यह व्यवसाय के उस हिस्से की ओर मुड़ने का समय है जिसके लिए यह सब कल्पना की जा रही है - भार प्रबंधन। लोड से तात्पर्य किसी भी विद्युत उपकरण से है जो नियंत्रण के लिए समझ में आता है।
कार्यान्वयन के विवरण के लिए, मैं बिल्ली के नीचे पूछता हूं।

एक छोटा सा परिचय या X10 क्या है

X10 संचार प्रोटोकॉल और इसके आधार पर मानक दुनिया के लिए लंबे समय से ज्ञात हैं। मानक को 1975 में पिको इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा घरेलू बिजली के उपकरणों के प्रबंधन के लिए विकसित किया गया था। तो 1-वायर प्रोटोकॉल पर इसका क्या फायदा है? बात यह है कि रिसीवर के साथ संचार के लिए, X10 नियंत्रक पारंपरिक वायरिंग का उपयोग करता है, जो अनावश्यक तारों से बचा जाता है और हार्ड-टू-पहुंच स्थानों तक पहुंच जाता है (उदाहरण के लिए, कोई भी मरम्मत को खराब नहीं करना चाहता है;)

अंदर क्या है?

X10 संकेतों को प्रसारित करने के लिए, 1 एमएस की अवधि के लिए 120 किलोहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर दोलनों के "पैकेट" का उपयोग किया जाता है। X10 में सिग्नल ट्रांसमिशन एसी सर्किट में शून्य वोल्टेज के साथ सिंक्रनाइज़ है। जब वोल्टेज शून्य तक पहुंच जाता है, तो X10 सिग्नल रिसीवर (उदाहरण के लिए, अंतर्निहित दीपक बल्ब) 6 एमएस के लिए नेटवर्क को "सुनता है"। यदि इस समय x10 सिग्नल ट्रांसमीटर "पैकेट" भेजता है, तो रिसीवर इसे एक इकाई के रूप में मानता है। एक "पैकेज" की अनुपस्थिति शून्य के रूप में माना जाता है। X10 द्वारा नियंत्रित प्रत्येक उपकरण का अपना पता होता है, जिसमें दो वर्ण होते हैं। पहला है हाउस कोड, दूसरा है डिवाइस कोड। उनमें से प्रत्येक में 16 मान हो सकते हैं, और विभिन्न पतों की कुल संख्या 256 तक पहुँच जाती है। गृह कोड को लैटिन अक्षर (ए से पी) से दर्शाया जाता है, और डिवाइस कोड 1 से 16 तक की संख्या है। वायरिंग द्वारा, प्रत्येक घर और डिवाइस कोड को शून्य के अनुक्रम द्वारा प्रेषित किया जाता है और इकाइयों - बाइनरी कोड।

प्रत्येक x10 कमांड का अपना बाइनरी कोड भी होता है। डिवाइस के बाइनरी कोड में अंतिम बिट और कमांड का उपयोग कोड के प्रकार को भेद करने के लिए किया जाता है: 0 डिवाइस कोड से संबंधित है, 1 - कमांड कोड के लिए। रिसीवर के लिए यह जानने के लिए कि उपयोगी सिग्नल का प्रसारण कब शुरू होता है, ट्रांसमीटर सबसे पहले तथाकथित स्टार्ट कोड भेजता है - यह क्रम 1110 से मेल खाता है। इसके बाद हाउस कोड और उसके बाद डिवाइस कोड या कमांड होता है। स्टार्ट कोड, होम कोड और डिवाइस या कमांड कोड के अनुक्रम को X10 फ्रेम (या फ्रेम) कहा जाता है। प्रत्येक फ्रेम को दो बार एक पंक्ति में प्रेषित किया जाता है - अधिक विश्वसनीयता के लिए। प्रारंभ कोड बिट्स के अपवाद के साथ फ्रेम की प्रत्येक जानकारी, एक पूरक (पूरक) बिट के साथ है - 1 के बाद एक पूरक 0 है, 0 के बाद - एक है। इस प्रकार, एक फ्रेम को संचारित करने के लिए, वैकल्पिक वोल्टेज के 11 चक्रों की आवश्यकता होती है।

X10 कमांड भेजने के लिए, आपको पहले डिवाइस के कोड के साथ एक फ्रेम भेजना होगा, जिस पर कमांड का इरादा है, और इसके बाद - कमांड के साथ एक फ्रेम। अपवाद समूह कमांड्स हैं, उदाहरण के लिए, "सभी यूनिट्स ऑफ" - उन्हें सभी डिवाइसों पर भेजा जाता है, इसलिए, उनके सामने डिवाइस कोड को प्रेषित करने की आवश्यकता नहीं है।

पतों के प्रत्येक जोड़े के बीच पतों और / या आदेशों के अनुक्रम को प्रेषित करते समय, वैकल्पिक वोल्टेज के तीन चक्रों का अंतर होना चाहिए - अर्थात्, 000000 का एक क्रम। उदाहरण के लिए, डिवाइस पता और इसके लिए आदेश निर्दिष्ट अंतराल के साथ दो जोड़े फ़्रेमों में प्रेषित किया जाता है। इस तरह के अनुक्रम को प्रसारित करने के लिए, 22 + 3 + 22 = 47 वोल्टेज चक्र की आवश्यकता होती है। 50 हर्ट्ज की आवृत्ति पर, इस ऑपरेशन में लगभग एक सेकंड लगता है। 1-तार की तुलना में शायद यह इस तकनीक का सबसे बड़ा ऋण है, जहां कमांड लगभग तुरंत प्रसारित होते हैं। मैं ध्यान देता हूं कि कमांड "ब्राइट" ("ब्राइटर") और "डिम" ("डार्कर") कोड के बीच के अंतर के बिना एक दूसरे का अनुसरण करते हैं। यह एकल-चरण नेटवर्क में सिग्नल ट्रांसमिशन का एक उदाहरण है। तीन-चरण नेटवर्क में, सिग्नल ट्रांसमिशन एक समान तरीके से होता है, लेकिन प्रत्येक चरण के शून्य पर "समयबद्ध" होता है। X10 टीमें, एक नियम के रूप में, विभिन्न चरणों के बीच से नहीं गुजरती हैं। इसका मतलब यह है कि आपको या तो सभी उपकरणों को एक विशिष्ट चरण से जोड़ना होगा, या विशेष उपकरणों - रिपीटर्स का उपयोग करना होगा, जो बिक्री के लिए हमेशा उपलब्ध हैं। इसके अलावा, दोहराने वाले कमांड के हस्तांतरण से जुड़े देरी में योगदान करते हैं, उन्हें प्रभावी रूप से दोगुना करते हैं। यह वास्तव में एक बड़ी समस्या है, क्योंकि आमतौर पर 3-चरण बिजली की आपूर्ति के साथ वे चरणों को अलग करने की कोशिश करते हैं ताकि उन पर भार एक समान हो, जिसका अर्थ है कि यह बहुत संभावना है कि आउटलेट या एक कमरे का एक समूह पहले चरण से संचालित होगा और दूसरा दूसरे से। ।

उपकरण

ऐसी तकनीक वाले स्मार्ट होम को व्यवस्थित करने के लिए क्या आवश्यक है? सबसे पहले, नियंत्रक। यह पूरे X10 नेटवर्क का प्रमुख है। यह वह है जो नेटवर्क को कंट्रोल कमांड भेजता है।

X10 कंट्रोलर बेहद सरल से लेकर बहुत स्मार्ट होते हैं।
सबसे सरल नियंत्रक चार लगातार पते (1-4 या 5-8) के साथ चार X10 उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं। ऐसे नियंत्रकों में आमतौर पर निम्नलिखित बटन होते हैं:

• डिवाइस 1 चालू / बंद
• डिवाइस 2 चालू / बंद
• डिवाइस 3 चालू / बंद
• डिवाइस 4 चालू / बंद
• उज्जवल (चमकीला) / गहरा (मंद) (अंतिम चयनित उपकरण)
• सभी लाइट चालू करें / सभी बंद करें

होशियार नियंत्रक बड़ी संख्या में उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं और / या इसमें टाइमर शामिल होते हैं जो एक निश्चित समय पर हर दिन पूर्व-कॉन्फ़िगर कमांड निष्पादित करते हैं। ऐसे डिवाइस जो निष्क्रिय इंफ्रारेड मोशन सेंसर या फोटोकल्स का उपयोग करते हैं, वे लाइट और अन्य मॉड्यूल को चालू और बंद कर सकते हैं।

अंत में, ऐसे उपकरण हैं जिन्हें प्रोग्राम किया जा सकता है या उनका उपयोग कंप्यूटर पर चलने वाले प्रोग्राम द्वारा किया जा सकता है। ये सिस्टम विभिन्न सिंक्रनाइज़ किए गए ईवेंट्स को निष्पादित कर सकते हैं, बाहरी सेंसर और आदेशों का जवाब दे सकते हैं, स्क्रिप्ट निष्पादित कर सकते हैं, लाइटिंग को बंद कर सकते हैं, इसकी चमक को स्तर और इतने पर ले सकते हैं।

यह बाद के प्रकार के नियंत्रक हैं जो हमें रुचि देते हैं। एक लघु Google सत्र ने सुझाव दिया कि CM11A मेरे मामले में सबसे उपयुक्त मॉडल है। यह चमत्कार कुछ इस तरह दिखता है:



जैसा कि आप देख सकते हैं, एक तरफ यह सामान्य आउटलेट (अधिमानतः एक फिल्टर में नहीं) में डाला जाता है, दूसरी तरफ, हमारे कंप्यूटर के COM पोर्ट में। जिन लोगों के पास COM नहीं है, उनके लिए USB-COM एडाप्टर - CM11USB के साथ एक नियंत्रक विकल्प है।
ActiveHome प्रोग्राम के साथ आता है, जो, हालांकि, हमारी रुचि नहीं है;)

हमने नियंत्रक का पता लगा लिया है, अब इसे नियंत्रित करने के लिए आगे बढ़ते हैं।

X10 प्रौद्योगिकी विभिन्न घरेलू स्वचालन कार्यों को हल करने में मदद करती है। उदाहरण के लिए, आप एक निश्चित समय पर प्रकाश को चालू और बंद कर सकते हैं, दूर से प्रकाश की चमक को बदल सकते हैं, एक कंप्यूटर का उपयोग कर बिजली के उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं, पर्दे खोल सकते हैं, सुरक्षा को चालू कर सकते हैं और अलार्म लगा सकते हैं, और कई अन्य उपयोगी चीजें कर सकते हैं। इसके लिए, x10 का समर्थन करने वाले विभिन्न प्रकार के उपकरणों को विकसित किया गया है। मैं उन्हें सूचीबद्ध करूंगा:

• कार्यकारी मॉड्यूल (रिसीवर) - x10 कमांड प्राप्त और निष्पादित करते हैं। प्रत्येक रिसीवर में एक पता होता है जिसमें एक हाउस कोड और एक डिवाइस कोड होता है, जैसे A10। एकाधिक रिसीवर के पास एक ही पता हो सकता है - इस मामले में वे एक साथ नियंत्रित होते हैं। रिसीवर हो सकते हैं, उदाहरण के लिए, दीपक और साधन सॉकेट मॉड्यूल, दीवार स्विच, दीपक धारक में डिमर, अंधा ड्राइव, प्रतिरोधक लोड नियंत्रण के लिए डिमर मॉड्यूल
• ट्रांससीवर्स - रिमोट कंट्रोल (आईआर या रेडियो) से संकेत प्राप्त करते हैं, x10 प्रारूप में कनवर्ट करते हैं और मेन तक पहुंचाते हैं
• रिमोट कंट्रोल - अवरक्त या रेडियो चैनलों के माध्यम से X10 उपकरणों का रिमोट कंट्रोल प्रदान करते हैं। एक्स 10 उपकरणों और ऑडियो / वीडियो उपकरणों को नियंत्रित करने के लिए सार्वभौमिक रिमोट कंट्रोल भी हैं
• X10 सिस्टम की गुणवत्ता और विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए उपकरण - सिग्नल एम्पलीफायरों और रिपीटर्स, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप को दबाने के लिए फिल्टर। सरल प्रणालियों में, आप अक्सर इन उपकरणों के बिना कर सकते हैं।
• मापने के उपकरण - X10 सिग्नल एटनरेशन को मापने के लिए डिज़ाइन किया गया

X10 मानक पर आधारित प्रणालियों में, सहायक उपकरण का भी उपयोग किया जाता है, जो स्वयं X10 प्रोटोकॉल का उपयोग करके सिग्नल संचारित या प्राप्त नहीं करता है। यह, उदाहरण के लिए, गति सेंसर, प्रकाश, टूटे हुए कांच, दरवाजे या खिड़कियां खोलना। वे रेडियो या आईआर चैनलों के माध्यम से सूचनाओं तक पहुंचाते हैं, और वे इसे X10 प्रोटोकॉल के माध्यम से कार्यकारी मॉड्यूल को भेजते हैं।

यह ध्यान देने योग्य है कि बाजार पर कई कार्यकारी मॉड्यूल हैं, जिनके उपयोग से आप घर स्वचालन के लगभग किसी भी कार्य को हल कर सकते हैं। मैं, परीक्षण के लिए, मैंने LM15S नामक एक दीपक कारतूस के रूप में कार्यकारी मॉड्यूल लिया। मॉड्यूल की स्थापना में आसानी के साथ रिश्वत दी गई (एक साधारण प्रकाश बल्ब की तरह पेंच), और सापेक्ष सस्ताता। जब मैं मंद रोशनी चाहता हूं तो मॉड्यूल मेरे झूमर में रोशनी का एक अलग स्रोत बन गया है। यह ध्यान देने योग्य है कि पारंपरिक स्विच का उपयोग करके उन्हें नियंत्रित करना काफी असुविधाजनक है।

मुलायम

कंप्यूटर का उपयोग करके अपने मॉड्यूल को नियंत्रित करने में सक्षम होने के लिए हमें क्या करने की आवश्यकता है? आरंभ करने के लिए, आवश्यक सॉफ़्टवेयर इंस्टॉल करें। लिनक्स के तहत नियंत्रक के साथ संचार करने के लिए कई प्रणालियां हैं। मैं HEYU ( ऑफसाइट ) पर बस गया।

स्थापना सरल और सरल है: स्रोतों को डाउनलोड करें, INSTALL की सामग्री को देखें, निर्देशों का पालन करें;)

चलो कार्रवाई में कोशिश करो! सबसे पहले, हमें अपने मॉड्यूल के लिए एक पता सेट करने की आवश्यकता है। मैं यह करूँगा: मॉड्यूल को नियंत्रित लैंप के साथ कारतूस में पेंच करें। LM15S हाउस कोड और मॉड्यूल कोड असाइन करने के लिए, आपको स्विच के साथ LM15S मॉड्यूल को वोल्टेज की आपूर्ति करनी चाहिए। फिर, 30 सेकंड के भीतर, हम अपने नियंत्रक को उस पते पर सक्षम करने के लिए 3 कमांड सबमिट करते हैं जिसे हम मॉड्यूल को असाइन करना चाहते हैं:

nix@nix-boss:~$ heyu on a1
nix@nix-boss:~$ heyu on a1
nix@nix-boss:~$ heyu on a1


उसके बाद, हमारे मॉड्यूल को X10 नेटवर्क में पता A1 सौंपा गया है। काफी सरल है।
कुछ उपकरणों पर, जंपर्स का उपयोग करके पता सेट किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, मर्मिटेक द्वारा निर्मित उपकरणों पर।

अब हम अपने दीपक को साधारण कमांड से नियंत्रित कर सकते हैं:

nix@nix-boss:~$ heyu on a1
nix@nix-boss:~$ heyu off a1

तदनुसार, पहला दीपक को चालू कर रहा है, दूसरा बंद कर रहा है। कुछ मॉड्यूल आपको प्रकाश को आसानी से बदलने की अनुमति देते हैं:

heyu dim a5 10

जो 22 में से 10 कदम दीपक की चमक सेट करता है।
हमने प्रबंधन को समझा, चलो हमारे सॉफ्टवेयर में एकीकरण करने के लिए आगे बढ़ते हैं।

X10 को एकीकृत करें

पंक्तियों के बाद checkcmd () सबरूटीन में srv.pl स्क्रिप्ट जोड़ें:

 201 if($text =~ //) 202 { 203 my $up = `uptime`; 204 $up =~ /(.*?) up/; 205 sayText(" $1"); 206 return; 207 } 

निम्नलिखित:

 208 if($text =~ //) 209 { 210 system('heyu on a1'); 211 sayText(" "); 212 return; 213 } 214 215 if($text =~ //) 216 { 217 system('heyu off a1'); 218 sayText(" "); 219 return; 220 } 

यह सरल है;) अब, अगर आप कह सकते हैं: "सिस्टम, दीपक चालू करें" या "सिस्टम, दीपक बंद करें" और परिणाम देखें। यहां, निश्चित रूप से, पर्याप्त सत्यापन नहीं है अगर बहुत सारे दीपक होंगे या न केवल दीपक को चालू करना संभव होगा। बस एक और शर्त जोड़ें:

 208 if($text =~ //) 209 { 210 system('heya on a1') if $text =~ //; 211 system('heyu on a2') if $text =~ //; 212 sayText(" "); 213 return; 214 } 215 216 if($text =~ //) 217 { 218 system('heya off a1') if $text =~ //; 219 system('heyu off a2') if $text =~ //; 220 sayText(" "); 221 return; 220 } 

यहां आप अंतहीन रूप से जोड़ और प्रयोग कर सकते हैं। फिर यह सब आपकी कल्पना और क्षमताओं पर निर्भर करता है।

मैं उन लोगों के प्रति अपना आभार व्यक्त करना चाहता हूं जो इन पदों के लिए इच्छुक थे। शायद मैंने वह सब कुछ वर्णित किया जो मैं चाहता था। यदि किसी के पास कोई प्रश्न है - कृपया, मैं सभी को उत्तर देने का प्रयास करूंगा।

आपका ध्यान के लिए धन्यवाद;)