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清晨,轻按床头的遥控器,窗帘伴随第一缕阳光缓缓开启。中午,高朋满座,按下遥控器上的一个按钮,房间四周垂下黑色遮光帘幕,面前的投影幕缓缓降下,阳光明媚的客厅迅速变成了一个专业的家庭影院……。当我们还在为电影里出现的那些超级自动化住宅控制系统唏嘘不已的时候,殊不知这种智能产品已经开始悄悄地走入我们的生活。
正如计算机网络有无线和有线的不同连接方式一样,智能家居产品要实现相互对话,一键控制也需要一定的连接技术。目前常见的智能家居技术包括:X10协议、控制网络技术、埃普总线技术、RS-485总线技术、以太网技术等。在智能家居20多年的发展历程中,X10技术无疑是最耀眼的明星。到目前为止,美国已经有很多大公司生产并销售X10产品,如Radioshack、StanIev、Leviton、Honevwell等,美国大约有1000多万家庭使用X10产品。X10控制技术已经成为美国家庭自动化控制技术的主要领导者。如今,这一技术在欧洲也已迅速普及并开始进入亚洲。目前,在我国,X10技术也得了逐步应用,一批国内智能家居厂商,如索博,瑞朗等公司都推出了针对中国住宅情况而做出改进的X10配套产品。
初识X10技术
X10是一种国际通用的智能家居电力载波协议(PLC,即一种通讯“语言”),用这种“语言”的兼容产品可以通过电力线相互“说话”,无需重新布线,被控制的电器可多达256路。
1.X10的起源
X10技术起初是由一家总部设在苏格兰的PICO电子工程公司在20世纪70年代开发并获得专利的。后来PICO的工程师们来到了纽约,并继续致力于X10技术的研究与应用。他们经过了9次试验,在第10次试验的时候终于有了突破性的进展,所以,X10就成了这一技术的代名词。1978年,他们与著名的BSR音响公司合资成立了以X10命名的家庭自动化公司,1987年,X10公司买下了BSR公司的股份。到了1997年12月,X10技术专利权到期,所以现在X10技术是一个开放性的平台,很多制造商都在开发X10技术的新产品和新技术。
2.X10的应用范围
X10技术以50Hz或60Hz为载波频率,再以120kHz的脉冲为调制波(ModuIatina Wave),以电力线为连接介质实现对电子设备的远程控制。目前,X10技术主要应用于家庭安全监控、家用电器控制、室内照明控制、背景音乐控制和住宅仪表数字读取等方面。
X10系统一般由发射模块和接收模块组成,各组件可设定不同的编码(地址码)以示区别。使用时,控制组件可插入室内不同的电源插座,家庭其他系统内的设备就可以执行控制命令了。该系统安装施工简便,系统调试比较简单,既可用于旧房改造,也可用于新房装修。
3.电力线网络及电力载波
·电力线网络
电力线将电能传到家中的各个房间,同时也将家中所有的电灯、电器连成了网络,这就是所谓的电力线网络。
·电力载波
用电力线做载体传输控制信号,实现网络化控制。电力载波是一种通讯方式,将X10控制信号调制到60Hz(我国是50Hz)电力线载波上,由指令发射器将一串X10指令以广播的形式发送给网络,网络中的每个指令接收器可以收到来自电力线上的X10信号,并执行相应的动作,从而实现网络化控制。
4.X10的特性
X10系统主要由两部分组成:发射和接收(就控制指令而言)部分。控制指令以广播的形式在电力线上传送,在理想状态下可以达到21公里,但是,由于电力线上带有很多负载设备,所以控制指令会有所衰减,一般在家庭环境下传送距离可达到500米。控制指令的内容包括:地址码和执行码。
为了避免无线信号穿透墙壁后使邻居家的设备开启或关闭,或者邻居在用遥控器开灯时你家的窗帘被拉开,所以X10在传输信号时采用无线加密技术,使每家的遥控器都有一个密码,就像给门上加把锁一样,除了主人之外,别人不能随便进来,遥控器也不会控制别人家的电灯或电器,邻居之间互不影响。
5.X10系统的控制原理
·什么是设备地址码?
我们知道在X10系统中,有许多路电灯或电器,那么在系统中如何达到特定灯具或电器从而进行有目的的控制呢?这就要给每一个与灯具或电器相连的接收器设置一个本系统中唯一的地址码,就是每个接收器的代码,这样才能有目的地控制特定的灯具或电器。
·设备控制是如何实现的?
在系统中不会只有一路电灯或电器,那么它们是如何彼此辨别的呢?我们给每个接收器一个唯一的编码,这样,一个编码就代表一路电灯或电器。编码由两部分组成:房间码和单元码。房间码为连续字母A、B、C……P中的一个,共16位:单元码为连续数字1、2、3……16中的一个,共16位,根据排列组合,最多可以有256个编码地址组合。编码举例:A1,D3,F12。
接收器类型产品需要编码,相当于给家里的电灯、电器起名字,所以编码不能重复。发射器类型产品的编码比较灵活,因为发射器类型产品是指令发射器,所以,想要控制哪个电灯或电器就要把它的编码设置成哪个电灯或电器的编码。比如想要打开编码为A7的电灯,那么就要将它的房间码设成A,再将单元码设成7,然后就可以发出A7——ON的指令,编码为A7的指令接收器收到该命令后执行打开命令电灯就打开了。如果系统中有两个或更多的接收单元的编码相同,例如都是E7,那么这些接收单元将一起执行指令。系统设置完成后,就可以投入使用了。在使用过程中,按照生活习惯、活动范围的不同可以更改设置,使得生活更方便、更节能。
·本地控制与其他控制
本地控制是指可以直接通过墙上开关实现对灯或电器的各种智能控制。非本地控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电脑等来实现对灯或电器的各种智能控制。
用X10技术实现智能灯光控制
凭借手中的微型遥控器,只需轻轻按动键钮,便可随意开启或关闭室内的任何一处光源,并能自由调节各种灯光的强弱,恰到好处地营造出幽雅的生活空间,尽情地体验温馨柔和的家居品位……,这就是用X10技术实现的智能灯光控制效果。
用X10技术实现灯光控制的原理是利用了家里现有的电网来传输X10信号,整个系统主要由接受器和发射器组成,发射器的作用是发射X10信号,接收器和家用电器(主要是电灯之类)相连,收到X10信号后作出相应动作(开或关)以达到开关,调节灯光的目的。
1.发射器
发射器主要有:普通开关、遥控器、集中控制器、感应开关等。普通开关直接连上电源线就可以发射X10信号,一般用来安装在门口实现整个房屋的灯光控制;遥控器要配合一个无线接收器使用,将无线接收器插在电源插座上联入电网,接收到遥控器的射频信号后会发出相应的X10信号;集中控制器一般放在床头,插在电源插座上,按动相应按键就可以发射X10信号实现控制;感应开关一般放在门口,感应到人走动自动发出X10信号,一般30秒感应不到就再发射“关”信号将灯关闭(白天光线强即使感应到也不会亮,只有光线弱时才起作用)。发射器只要与电力线直接连接就可以了,与负载设备没有直接连线关系。
2.接收器
接收器是电灯与电力线之间的连接设备,只有通过接收器连接到电力线上,电力线网络中的负载设备才能接受电力线网络上的智能控制。接收器的种类很多,不同的用电设备应选用不同的接收器。如白炽灯控制需要选择白炽灯随意插或白炽灯开关;日光灯、节能灯等各种电器控制需选择电器随意插、超薄电器开关及微型电器控制器等。
3.发射器和接收器之间的关系
发射器发出控制命令通过电力线送到相应的接收器上,并使之执行某项指令。接收器是真正的开关设备,负责负载对象的开、关或明暗调节等操作。发射器就像一个管理者,并不能直接控制电器设备动作,它只能发出一系列相应的控制命令指挥接收器去执行完成。发射器的位置随意,可以安放在墙上、床头柜上、茶几上等,只要连上电力线网就可以实现控制灯光的功能。
写在最后
尽管智能家居在国内是一个新兴的行业,但是它也正以不可抵挡之势迅速崛起。自智能家居走进中国以来,在短短几年的时间里,智能家居生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业,其行业发展之迅速是目前国内任何其他行业所无法比拟的。随着智能家居热潮在世界范围内的日渐兴起,随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用,智能家居已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向。在以后的日子里,我们将逐步介绍智能家居的各类技术和产品……
正如计算机网络有无线和有线的不同连接方式一样,智能家居产品要实现相互对话,一键控制也需要一定的连接技术。目前常见的智能家居技术包括:X10协议、控制网络技术、埃普总线技术、RS-485总线技术、以太网技术等。在智能家居20多年的发展历程中,X10技术无疑是最耀眼的明星。到目前为止,美国已经有很多大公司生产并销售X10产品,如Radioshack、StanIev、Leviton、Honevwell等,美国大约有1000多万家庭使用X10产品。X10控制技术已经成为美国家庭自动化控制技术的主要领导者。如今,这一技术在欧洲也已迅速普及并开始进入亚洲。目前,在我国,X10技术也得了逐步应用,一批国内智能家居厂商,如索博,瑞朗等公司都推出了针对中国住宅情况而做出改进的X10配套产品。
初识X10技术
X10是一种国际通用的智能家居电力载波协议(PLC,即一种通讯“语言”),用这种“语言”的兼容产品可以通过电力线相互“说话”,无需重新布线,被控制的电器可多达256路。
1.X10的起源
X10技术起初是由一家总部设在苏格兰的PICO电子工程公司在20世纪70年代开发并获得专利的。后来PICO的工程师们来到了纽约,并继续致力于X10技术的研究与应用。他们经过了9次试验,在第10次试验的时候终于有了突破性的进展,所以,X10就成了这一技术的代名词。1978年,他们与著名的BSR音响公司合资成立了以X10命名的家庭自动化公司,1987年,X10公司买下了BSR公司的股份。到了1997年12月,X10技术专利权到期,所以现在X10技术是一个开放性的平台,很多制造商都在开发X10技术的新产品和新技术。
2.X10的应用范围
X10技术以50Hz或60Hz为载波频率,再以120kHz的脉冲为调制波(ModuIatina Wave),以电力线为连接介质实现对电子设备的远程控制。目前,X10技术主要应用于家庭安全监控、家用电器控制、室内照明控制、背景音乐控制和住宅仪表数字读取等方面。
X10系统一般由发射模块和接收模块组成,各组件可设定不同的编码(地址码)以示区别。使用时,控制组件可插入室内不同的电源插座,家庭其他系统内的设备就可以执行控制命令了。该系统安装施工简便,系统调试比较简单,既可用于旧房改造,也可用于新房装修。
3.电力线网络及电力载波
·电力线网络
电力线将电能传到家中的各个房间,同时也将家中所有的电灯、电器连成了网络,这就是所谓的电力线网络。
·电力载波
用电力线做载体传输控制信号,实现网络化控制。电力载波是一种通讯方式,将X10控制信号调制到60Hz(我国是50Hz)电力线载波上,由指令发射器将一串X10指令以广播的形式发送给网络,网络中的每个指令接收器可以收到来自电力线上的X10信号,并执行相应的动作,从而实现网络化控制。
4.X10的特性
X10系统主要由两部分组成:发射和接收(就控制指令而言)部分。控制指令以广播的形式在电力线上传送,在理想状态下可以达到21公里,但是,由于电力线上带有很多负载设备,所以控制指令会有所衰减,一般在家庭环境下传送距离可达到500米。控制指令的内容包括:地址码和执行码。
为了避免无线信号穿透墙壁后使邻居家的设备开启或关闭,或者邻居在用遥控器开灯时你家的窗帘被拉开,所以X10在传输信号时采用无线加密技术,使每家的遥控器都有一个密码,就像给门上加把锁一样,除了主人之外,别人不能随便进来,遥控器也不会控制别人家的电灯或电器,邻居之间互不影响。
5.X10系统的控制原理
·什么是设备地址码?
我们知道在X10系统中,有许多路电灯或电器,那么在系统中如何达到特定灯具或电器从而进行有目的的控制呢?这就要给每一个与灯具或电器相连的接收器设置一个本系统中唯一的地址码,就是每个接收器的代码,这样才能有目的地控制特定的灯具或电器。
·设备控制是如何实现的?
在系统中不会只有一路电灯或电器,那么它们是如何彼此辨别的呢?我们给每个接收器一个唯一的编码,这样,一个编码就代表一路电灯或电器。编码由两部分组成:房间码和单元码。房间码为连续字母A、B、C……P中的一个,共16位:单元码为连续数字1、2、3……16中的一个,共16位,根据排列组合,最多可以有256个编码地址组合。编码举例:A1,D3,F12。
接收器类型产品需要编码,相当于给家里的电灯、电器起名字,所以编码不能重复。发射器类型产品的编码比较灵活,因为发射器类型产品是指令发射器,所以,想要控制哪个电灯或电器就要把它的编码设置成哪个电灯或电器的编码。比如想要打开编码为A7的电灯,那么就要将它的房间码设成A,再将单元码设成7,然后就可以发出A7——ON的指令,编码为A7的指令接收器收到该命令后执行打开命令电灯就打开了。如果系统中有两个或更多的接收单元的编码相同,例如都是E7,那么这些接收单元将一起执行指令。系统设置完成后,就可以投入使用了。在使用过程中,按照生活习惯、活动范围的不同可以更改设置,使得生活更方便、更节能。
·本地控制与其他控制
本地控制是指可以直接通过墙上开关实现对灯或电器的各种智能控制。非本地控制是指通过遥控器、定时控制器、集中控制器或电脑等来实现对灯或电器的各种智能控制。
用X10技术实现智能灯光控制
凭借手中的微型遥控器,只需轻轻按动键钮,便可随意开启或关闭室内的任何一处光源,并能自由调节各种灯光的强弱,恰到好处地营造出幽雅的生活空间,尽情地体验温馨柔和的家居品位……,这就是用X10技术实现的智能灯光控制效果。
用X10技术实现灯光控制的原理是利用了家里现有的电网来传输X10信号,整个系统主要由接受器和发射器组成,发射器的作用是发射X10信号,接收器和家用电器(主要是电灯之类)相连,收到X10信号后作出相应动作(开或关)以达到开关,调节灯光的目的。
1.发射器
发射器主要有:普通开关、遥控器、集中控制器、感应开关等。普通开关直接连上电源线就可以发射X10信号,一般用来安装在门口实现整个房屋的灯光控制;遥控器要配合一个无线接收器使用,将无线接收器插在电源插座上联入电网,接收到遥控器的射频信号后会发出相应的X10信号;集中控制器一般放在床头,插在电源插座上,按动相应按键就可以发射X10信号实现控制;感应开关一般放在门口,感应到人走动自动发出X10信号,一般30秒感应不到就再发射“关”信号将灯关闭(白天光线强即使感应到也不会亮,只有光线弱时才起作用)。发射器只要与电力线直接连接就可以了,与负载设备没有直接连线关系。
2.接收器
接收器是电灯与电力线之间的连接设备,只有通过接收器连接到电力线上,电力线网络中的负载设备才能接受电力线网络上的智能控制。接收器的种类很多,不同的用电设备应选用不同的接收器。如白炽灯控制需要选择白炽灯随意插或白炽灯开关;日光灯、节能灯等各种电器控制需选择电器随意插、超薄电器开关及微型电器控制器等。
3.发射器和接收器之间的关系
发射器发出控制命令通过电力线送到相应的接收器上,并使之执行某项指令。接收器是真正的开关设备,负责负载对象的开、关或明暗调节等操作。发射器就像一个管理者,并不能直接控制电器设备动作,它只能发出一系列相应的控制命令指挥接收器去执行完成。发射器的位置随意,可以安放在墙上、床头柜上、茶几上等,只要连上电力线网就可以实现控制灯光的功能。
写在最后
尽管智能家居在国内是一个新兴的行业,但是它也正以不可抵挡之势迅速崛起。自智能家居走进中国以来,在短短几年的时间里,智能家居生产商由最初的几家公司增加到如今的百余家企业,其行业发展之迅速是目前国内任何其他行业所无法比拟的。随着智能家居热潮在世界范围内的日渐兴起,随着中国电子技术的飞速发展、人们生活水平的不断提高以及智能电子技术在生活中的广泛应用,智能家居已经成为未来家居装饰潮流发展的最新方向。在以后的日子里,我们将逐步介绍智能家居的各类技术和产品……