X10家庭自动化技术基础
本页涵盖X10协议和X10家庭自动化技术基础知识。X10协议描述了X10信号、X10数据包格式和X10物理层的家庭自动化概念。
什么是X10电力线技术?
X10是一个帮助物联网设备在家庭自动化领域进行通信的协议。IoT是物联网的缩写，是指通过互联网连接物体的系统。这样的物联网设备被称为智能设备。
X10是1970年发明的电力线信号技术。家用现有线路作为传输介质，在X10系统中传输和/或接收数据。X10设备连接到墙上，类似于电气开关和电路板。X10设备由远程控制设备按照X10协议格式进行控制。
X10家庭自动化技术
让我们了解X10电力线技术在物联网家庭自动化中的协议格式。该技术在一条电力线上支持256个不同的X10设备。这是因为X10设备可以有16个可能的房屋代码('A'到'P')和16个可能的单元代码('1'到'16')中的一个。
X10技术总共定义了16个命令代码。其中最常见的是开，关，暗，亮，所有单位关闭和所有灯打开。以下是X10技术的基本特征。
| 规范 | X10特性支持 |
|---|---|
| 媒介 | 电力线只 |
| 设备类型 | 控制器，被控设备，有状态的被控设备 |
| 电力线PHY调制 | OOK (120khz载波) |
| 数据速率(电力线) | 瞬时120bps，持续60bps，有效载荷24bps |
| 寻址 | 16个房屋代码，16个单元代码(支持最大。256个设备) |
| 命令 | 16 |
| 消息长度 | 100位(8.5字节) |
| 编码技术 | 曼彻斯特编码 |
| X10报文/X10消息 | 起始代码(4位)，房屋代码(8位)，关键代码(10位) |
| 确认和安全 | 不支持 |
表1:X10家庭自动化技术特点
X10协议结构| X10信号、X10包、X10物理层
图-1:X10信号波形
如表1所示，X10物理层(X10 PHY)采用OOK调制和曼彻斯特编码来表示二进制信息。图中为X10信号。X10系统在每个电力线过零处传输一个比特信息。持续时间为1ms的120 KHz脉冲指定为二进制“1”位，没有载波指定为二进制“0”位。INSTEON包和X10突发都描绘在图1中的每个零交叉处。INSTEON包开始于过零前800µs，持续到过零后1023µs。
X10信号使用大约120个120 KHz载波周期的突发，从电力线零交叉处开始，持续约1000微秒。一个爆发之后没有爆发表示X10 1符号，没有爆发之后有爆发表示X10 0符号。一条X10消息以一行中的两个连续(一个开始符号)开始，接着是一个符号，接着是9个数据符号。图中显示了在两个零交叉处分别发生X10爆炸。
X10包={起始码(4bit)，房间码(8bit)，关键码(10 bit)}
每个X10包发送两次，然后在发送新包之前经过6个零静默期。在某些X10命令中，如BRIGHT或DIM不使用静默间隔。
开始码将始终是“1110”，包的其余部分由互补位对组成(01或10，绝不是00或11)。
如果键码以“01”结尾，则前8位被视为单元码。
如果键码以“10”结尾，则前8位被视为命令码。
表2提到了8个互补位字段的16种可能组合，这些位字段被解释为不同的(House Code,Unit Code,Command Code)字段。
表2:X10报文字段(House Code、Unit Code、Command Code)
例子的X10协议它将打开HOUSE-A中的a1模块。
{1110(开始)，01101001(房子A)，0110100101(单元1)}
{1110(开始)，01101001(房子A)，0110100101(单元1)}
{000000(沉默)}
{1110(Start)，01101001(House A)，0101100110(Command On)}
{1110(Start)，01101001(House A)，0101100110(Command On)}
{000000}(沉默
每次60Hz电力线电压过零时，X10数据包中就会传输一个比特。每8.33毫秒发生一次。一个数据包中有100位，因此整个序列需要833毫秒才能传输。
虽然这项技术已经过时，但它被广泛应用于其后续技术INSTEON。参考家庭自动化基础使用INSTEON．
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