Trasmissione dati: il protocollo X10

X10 è un protocollo nato nel 1975 in Scozia e, successivamente, nel 1984 nasce X10 Inc (USA) da cui nasce nel 1989 il primo sistema di sicurezza X10 (infatti lo standard X10 viene principalmente associato agli USA).
Questo protocollo è uno standard industriale aperto e internazionale per la comunicazione tra dispositivi elettronici per la domotica.
Utilizza praticamente una tecnica di trasmissione dei dati su linee elettriche (Powe Line Communication, PLC, o onde convogliate).

Funzionamento

Le apparecchiature che “parlano” attraverso il protocollo X10 utilizzano comandi digitali, il tutto attraverso l’impianto elettrico domestico. Il segnale digitale viene modulato sotto forma di impulsi su una portante a 120KHz (possiamo parlare di modulazione a larghezza di impulso, PWM). La trasmissione avviene quando la semionda della corrente alternata passa per lo zero (zero crossing). Come noto, l’alimentazione elettrica viene fornita con un’onda sinusoidale che, a seconda del continente, presenta una frequenza di 50 o 60 Hz; ad ogni passaggio per lo zero viene trasmesso un bit; quindi la velocità di trasmissione è di 100 o 120 bps.
I dati vengono generalmente trasmessi da un modulo di comando verso un modulo attuatore e consistono in due parti: indirizzo e comando. Moduli attuatori avanzati possono, in seguito all’interrogazione da parte dell’unità centrale, trasmettere una risposta di stato che potrebbe essere un semplice “OFF”/”ON” oppure un livello analogico (livello luminosità, temperatura, etc.).
I dispositivi X10, generalmente, vanno inseriti nelle prese a muro dell’impianto; nella parte anteriore si trovano le regolazioni (indirizzo del modulo e altro) e le sezioni di uscita a cui è possibile collegare l’elettrodomestico che si vuole comandare.
La frequenza relativamente alta della portante X10 non disturba le normali apparecchiature collegate alla rete elettrica, però è importante tenere in considerazione che non passa attraverso i trasformatori o tra due fasi distinte di un impianto multifase, dove è necessario utilizzare, tra una linea e l’altra, un accoppiatore passivo oppure attivo.  I vecchi ripetitori X10 (analogici), prevedendo l’utilizzoin un impianto trifase, per consentire un aggancio in fasedei segnali, per ogni bit ricevuto, provavano a trasmetterlo tre volte a distanza di un sesto di ciclo emettendolo effettivamente quando centrato con il passaggio perlo zero.
Nel caso in cui fosse necessario impedire la la propagazione del segnale al di fuori dell’area locale, in modo tale che i comandi non interferiscano con i moduli di un vicino di casa, è possibile inserire un filtro induttivo che attenua i segnali in ingresso e in uscita.

Il protocollo

Indipendentemente dalla portante fisica, i pacchetti trasmessi con il protocollo di controllo X10 consistono di 4 bitper indicare un house code, seguit da uno o più gruppi di 4 bit a designare il codice dell’unità, e a chiudere un comando di 4 bit. Al fine di rendere la configurazione più facile all’utilizzatore, lo house code viene selezionato come una lettera da “A” a “P”, mentre il codice dell’unità come un numero compreso tra 1 e 16.
Al momento dell’installazione, ogni dispositivo sotto controllo è configurato con uno dei 256 indirizzi possibili (16 house code x 16 codici di unità); ogni dispositivo reagisce ai comandi specificatamente inviatigli, o anche a broadcast.

Il protocollo potrebbe trasmettere un messaggio che dica “seleziona A3″, seguito da “accensione”. Inoltre, è possibile indirizzare molteplici unità prima di fornire il comando, in modo da avere effetto contemporaneamente. Ad esempio, “seleziona A3″, “seleziona A15″, “seleziona A4″, e infine “accendi” ha come conseguenza l’accensione delle unità “A3″, “A15″ e “A4″.
Si noti che non sono poste restrizioni se non ecccetto considerazioni ad impianti adiacenti, ed all’utilizzo di più house code all’interno della stessa abitazione. Il comando “accendi tutte le luci” e “spegni tutte le unità” avrà effetto esclusivamente su un singolo house code, per cui usare molteplici comporta dividere i dispositivi in zone separate.

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