X10_(industry_standard)
X10は、ホームオートメーション（ドモティクス）に使用される電子デバイス間の通信用のプロトコルです。これは主に、信号と制御に電力線配線を使用します。信号には、デジタル情報を表す短い無線周波数バーストが含まれます。ワイヤレス無線ベースのプロトコルトランスポートも定義されています。
X10モジュール（左上から時計回り）：オリジナルのBSRランプモジュール、「チャイムモジュール」、最近のランプモジュール、コンセントモジュール
X10は、家庭用機器や家電製品のリモートコントロールを可能にするために、スコットランドのグレンロセスのPicoElectronicsによって1975年に開発されました。これは最初の汎用ドモティックネットワーク技術であり、現在でも最も広く利用されています。
より高い帯域幅の選択肢は数多く存在しますが、X10は家庭環境で引き続き人気があり、世界中で数百万台のユニットが使用されており、新しいコンポーネントを安価に入手できます。
コンテンツ
1 歴史
2 ブランド
3 電力線搬送制御の概要
3.1 プロトコル
3.1.1 一方向と双方向
3.1.2 X10コマンドのリスト
3.1.3 X10ハウスおよびユニットコードエンコーディングのリスト
3.2 物理層の詳細 3.3 RFプロトコル
4 ハードウェアサポート
4.1 デバイスモジュール 4.2 コントローラー 4.3 橋
5 制限事項
5.1 互換性 5.2 配線および干渉源 5.3 コマンドが失われる 5.4 スピードの欠如 5.5 限られた機能 5.6 干渉と暗号化の欠如
6 も参照してください
7 参考文献
8 外部リンク
歴史
1970年、エンジニアのグループがスコットランドのグレンロセスでPicoElectronicsという会社を設立しました。同社は最初のシングルチップ計算機を開発しました。電卓集積回路の価格が下落し始めたとき、ピコは普通のICではなく商用製品に再び焦点を合わせました。
1974年、Picoのエンジニアは、当時世界最大のレコードチェンジャーメーカーであったバーミンガムサウンドリプロデューサーと共同で、LPレコードターンテーブルADC Accutrac4000を開発しました。選択したトラックを再生するようにプログラムでき、超音波信号を使用したリモコンで操作できるため、照明や電化製品のリモコンのアイデアが生まれました。1975年までに、X10プロジェクトが考案され、10番目のプロジェクトであるためにそのように名付けられました。1978年、X10製品がRadioShackストアとSearsストアに登場し始めました。BSRと共同で、X10 Ltdという名前のパートナーシップが形成されました。当時、システムは16チャネルのコマンドコンソール、ランプモジュール、およびアプライアンスモジュールで構成されていました。その後すぐに、ウォールスイッチモジュールと最初のX10タイマーが登場しました。
1980年代に、CP-290コンピュータインターフェースがリリースされました。インターフェイスのソフトウェアは、コモドール64、Apple II、Macintosh、MS-DOS、およびMS-Windowsで実行されます。
1985年にBSRは廃業し、X10（USA）Inc。が設立されました。1990年代初頭、消費者市場は2つの主要なカテゴリーに分けられました。予算が100，000米ドルの超ハイエンド市場と、予算が2，000米ドルから35，000米ドルのマス市場です。CEBus（1984）とLonWorks（1991）は、信頼性を向上させ、X10を置き換える試みでした。
ブランド
X10コンポーネントは、さまざまなブランド名で販売されています。
X10パワーハウス
X10プロ X10 Activehome ラジオシャックプラグ ‘nパワー
レビトン中央制御システム（CCS）
レビトンデコラ電子制御
シアーズホームコントロールシステム
スタンレーライトメーカー
スタンリーホームリンク
ブラック＆デッカーフリーワイヤー
IBMホームディレクター
RCAホームコントロール
GEホームマインダー
Advanced Control Technologies（ACT）
Magnavoxホームセキュリティ NuTone スマートホーム
電力線搬送制御の概要
X10モジュール：アプライアンスモジュールの内部（注意
インパルスリレー左側に）をランプモジュール（注意 TRIACと ヒートシンク）
X10デバイス間でデジタルデータを送信するために、照明や電化製品に電力を供給する家庭用電気配線が使用されます。このデータは120kHzのキャリアにエンコードされ、50または60HzのAC交流波形の比較的静かなゼロ交差中にバーストとして送信されます。ゼロ交差ごとに1ビットが送信されます。
デジタルデータは、コントローラから制御対象デバイスに送信されるアドレスとコマンドで構成されます。より高度なコントローラーは、同様に高度なデバイスにクエリを実行して、ステータスで応答することもできます。このステータスは、「オフ」または「オン」、現在の調光レベル、さらには温度やその他のセンサーの読み取り値のように単純な場合がデバイスは通常、ランプ、テレビ、またはその他の家電製品が差し込まれる壁に差し込まれます。ただし、一部の組み込みコントローラーは、壁のスイッチや天井の固定具にも使用できます。
信号を運ぶ比較的高周波の搬送波は、電源トランスを通過したり、多相システムの相を横切ったりすることはできません。単相システムの場合、信号はパッシブコンデンサを使用してレッグツーレッグにパッシブ結合できますが、三相システムの場合、またはコンデンサが不十分な結合を提供する場合は、アクティブX10リピーターを使用できます。信号をフェーズ間で結合し、各フェーズのゼロ交差点に一致させるために、各ビットは各半サイクルで3回送信され、1/6サイクルオフセットされます。
また、X10信号がローカルエリアを離れるのをブロックして、たとえば、ある家のX10コントロールが隣接する家のX10コントロールに干渉しないようにすることが望ましい場合もこの状況では、誘導 フィルターを使用して、ローカルエリアに出入りするX10信号を減衰させることができます。
プロトコル
電力線通信または無線通信のどちらを使用する場合でも、X10制御プロトコルを使用して送信されるパケットは、4ビットの ハウスコードとそれに続く1つ以上の4ビットユニットコード、最後に4ビットコマンドで構成されます。システムを構成するユーザーの便宜のために、4ビットのハウスコードはAからPまでの文字として選択され、4ビットのユニットコードは1から16までの数字です。
システムがインストールされると、各制御デバイスは、256の可能なアドレス（16のハウスコード×16のユニットコード）の1つに応答するように構成されます。各デバイスは、特にそのデバイスに宛てられたコマンド、または場合によってはいくつかのブロードキャストコマンドに反応します。
プロトコルは、「コードA3を選択してください」というメッセージを送信し、続いて「電源を入れる」というメッセージを送信します。このメッセージは、ユニット「A3」にデバイスの電源を入れるように命令します。コマンドを与える前に複数のユニットをアドレス指定できるため、コマンドが複数のユニットに同時に影響を与えることができます。たとえば、「select A3」、「select A15」、「select A4」、最後に「on on」を指定すると、ユニットA3、A4、およびA15がすべてオンになります。
1つの家の中で複数の家のコードを使用することを妨げる制限はないことに注意して「alllightson」コマンドと「allunitsoff」コマンドは、単一のハウスコードにのみ影響するため、複数のハウスコードを使用するインストールでは、デバイスが効果的に別々のゾーンに分割されます。
一方向と双方向
安価なX10デバイスはコマンドを受信するだけで、ネットワークの他の部分にステータスを確認しません。双方向コントローラーデバイスは、より堅牢なネットワークを可能にしますが、コストが2〜4倍高く、双方向X10デバイスが必要です。
X10コマンドのリスト
コード 関数 説明 一方通行 双方向
0 0 0 0 すべてのユニットがオフ メッセージに示されているハウスコードを使用して、すべてのデバイスの電源を切ります 0 0 0 1 すべてのライトが点灯 すべての照明デバイスのスイッチをオンにします（明るさを制御する機能付き） 0 1 1 0 すべて消灯 すべての照明装置をオフにします 0 0 1 0 オン デバイスのスイッチをオンにします 0 0 1 1 オフ デバイスの電源を切ります 0 1 0 0 薄暗い 光の強さを減らします 0 1 0 1 明るい 光の強度を上げます 0 1 1 1 拡張コード 延長コード 1 0 0 0 雹のリクエスト メッセージに示されているハウスコードを使用して、デバイスからの応答を要求します 1 0 0 1 雹の謝辞 前のコマンドへの応答 1 0 1 0 プリセット調光 2つの事前定義されたレベルの光強度を選択できます 1 1 0 1 ステータスはオンです デバイスの電源がオンになっていることを示すステータス要求への応答 1 1 1 0 ステータスはオフです デバイスの電源がオフになっていることを示す応答 1 1 1 1 ステータスリクエスト デバイスのステータスを要求するリクエスト X10ハウスおよびユニットコードエンコーディングのリスト
ハウスコードとユニットコードのバイナリ値は対応していますが、それらは単純なバイナリシーケンスではないことに注意してまた、コマンドコード（上記で詳述）と区別するために、ユニットコードの後に1つの追加の「0」ビットが続くことにも注意して
ハウスコード デバイスコード バイナリ値1 0 1 1 02 1 1 1 03 0 0 1 04 1 0 1 0
E 5 0 0 0 16 1 0 0 17 0 1 0 18 1 1 0 1
I 9 0 1 1 110 1 1 1 1
K 11 0 0 1 1
L 12 1 0 1 113 0 0 0 014 1 0 0 0
O 15 0 1 0 016 1 1 0 0
物理層の詳細
60 HzのAC電流フローでは、送信される各ビットに2つのゼロ交差が必要です。「1」ビットは、アクティブなゼロ交差とそれに続く非アクティブなゼロ交差によって表されます。「0」ビットは、非アクティブなゼロ交差とそれに続くアクティブなゼロ交差によって表されます。アクティブなゼロ交差は、ゼロ交差点（通常は0°ですが、ゼロ交差点から200マイクロ秒以内）での120kHzの1ミリ秒のバーストで表されます。非アクティブなゼロ交差には、120kHz信号のパルスはありません。
予測可能な開始点を提供するために、送信されるすべてのデータフレームは、常に3つのアクティブなゼロ交差の開始コードで始まり、その後に非アクティブな交差が続きます。すべてのデータビットが1つのアクティブと1つの非アクティブ（または1つの非アクティブと1つのアクティブ）のゼロ交差として送信されるため、3つのアクティブな交差を連続して持つ開始コードを一意に検出できます。多くのX10プロトコルチャートはこの開始コードを「1110」として表していますが、それはデータビットではなくゼロクロッシングの観点からのものであることを理解することが重要です。
開始コードの直後に4ビットのハウスコード（通常はインターフェイスユニットではAからPの文字で表されます）が表示され、ハウスコードの後に5ビットの機能コードが表示されます。機能コードは、ユニット番号コード（1〜16）またはコマンドコードを指定できます。ユニット番号またはコマンドコードは、5ビットの最初の4つを占めます。最後のビットは、ユニットコードの場合は0、コマンドコードの場合は1です。コマンドコードが最終的に送信される前に、複数のユニットコードが順番に送信される場合がコマンドは、送信されたすべてのユニットコードに適用されます。ユニットコードなしで、ハウスコードとコマンドコードだけでメッセージを送信することも可能です。これは、以前に送信されたユニットコードの最後のグループへのコマンドに適用されます。
1つの開始コード、1つのハウスコード、および1つの機能コードはX10フレームと呼ばれ、有効なX10データパケットの最小コンポーネントを表します。
各フレームは連続して2回送信され、冗長性と信頼性の目的で、またラインリピーターに対応するために、レシーバーが電力線ノイズを介してフレームを確実に理解できるようにします。再送信や回線制御などを考慮した後、データレートは約20ビット/秒になり、X10データ送信が非常に遅くなるため、テクノロジはデバイスのオンとオフの切り替えやその他の非常に単純な操作に限定されます。
データが1つのアドレスから別のアドレスに、アドレスからコマンドに、または1つのコマンドから別のコマンドに変更される場合は常に、データフレームを少なくとも6つの明確なゼロ交差（または「000000」）で区切る必要が6つのゼロのシーケンスは、デバイスデコーダハードウェアをリセットします。
その後のハードウェアの開発（1997）は、ネイティブX10ハードウェアの改良です。ヨーロッパ（2001）では、230 VAC 50Hz市場向け。改良されたすべての製品は同じX10プロトコルを使用し、互換性が
RFプロトコル
4チャンネルの無線スイッチと無線から電力線へのトランスポンダ
ワイヤレスキーパッド、リモートスイッチ、モーションセンサーなどを可能にするために、RFプロトコルも定義されています。X10ワイヤレスデバイスは、多くのIRリモートで使用されるNEC IRプロトコルとほぼ同じデータパケットを送信し、無線受信機は、これらの無線パケットを通常のX10電力線制御パケットに変換するブリッジを提供します。無線プロトコルは、310の周波数で動作 メガヘルツで、米国とで433.92 MHzのヨーロッパのシステム。
無線プロトコルを使用して利用可能なデバイスは次のとおりです。
キーパッドコントローラー（「クリッカー」）
1〜4台のX10デバイスを制御できるキーチェーンコントローラー
センサーデータを送信できる盗難警報モジュール
照明とX-10チャイムを制御するパッシブ赤外線スイッチ
非パッシブ情報バースト
ハードウェアサポート編集
デバイスモジュール
X10モジュール：ランプソケットモジュール
制御する負荷に応じて、異なるモジュールを使用する必要が以下のために白熱ランプ負荷、ランプモジュール又は壁スイッチモジュールを使用することができます。これらのモジュールは、トライアック ソリッドステートスイッチを使用して電源を切り替え、ランプ負荷を調光することもできます。ランプモジュールは、動作中はほとんど無音であり、一般に、約40〜500ワットの範囲の負荷を制御する定格です。
白熱灯以外の負荷（蛍光灯、高輝度放電ランプ、家電製品など）の場合、ランプモジュールのトライアックベースの電子スイッチングは不適切であり、代わりにアプライアンスモジュールを使用する必要がこれらのモジュールは、インパルスリレーを使用して電源を切り替えます。米国では、これらのモジュールは通常、最大15アンペア（120 Vで1800ワット）の負荷を制御する定格になっています。
多くのデバイスモジュールは、ローカル制御と呼ばれる機能を提供します。モジュールの電源がオフになっている場合、ランプまたはアプライアンスの電源スイッチを操作すると、モジュールがオンになります。このようにして、X10コントローラーを使用しなくても、ランプを点灯したり、コーヒーポットをオンにしたりすることができます。壁スイッチモジュールはこの機能を提供しない場合がその結果、古いアプライアンスモジュールは、たとえば5WLEDテーブルランプなどの非常に低い負荷では機能しない可能性が
一部の壁スイッチモジュールは、ローカル調光と呼ばれる機能を提供します。通常、壁スイッチモジュールのローカルプッシュボタンは、制御されたランプをローカルで調光する可能性なしに、単にオン/オフ制御を提供します。ローカル調光が提供されている場合、プッシュボタンを押し続けると、ランプがその輝度範囲を循環します。
ハイエンドモジュールには、レベルでプログラム可能、カスタマイズ可能なフェードレート、使用時にコマンドを送信する機能（2ウェイデバイスと呼ばれる）、シーンサポートなどのより高度な機能が
温度、光、赤外線、動き、または接点の開閉を感知して報告するセンサーモジュールがデバイスモジュールには、サーモスタット、可聴アラーム、および低電圧スイッチ用のコントローラーが含まれます。
コントローラー
X10コントローラー：シンプルなコントローラー（左下）、ラジオコントローラー（中央上部）、および超音波リモコンで
使用できるオリジナルのコントローラー（右下）
X10コントローラーは、非常にシンプルなものから非常に洗練されたものまでさまざまです。
最も単純なコントローラーは、4つのシーケンシャルアドレス（1–4または5–8）で4つのX10デバイスを制御するように配置されています。コントローラには通常、次のボタンが含まれています。
ユニット1のオン/オフ
ユニット2のオン/オフ
ユニット3のオン/オフ
ユニット4のオン/オフ
明るく/暗く（最後に選択した単位）
すべてのライトがオン/すべてのユニットがオフ
より洗練されたコントローラーは、より多くのユニットを制御したり、毎日特定の時間に事前にプログラムされた機能を実行するタイマーを組み込んだりすることができます。パッシブ赤外線モーションディテクタまたはフォトセルを使用して、外部条件に基づいてライトのオンとオフを切り替えるユニットも利用できます。
最後に、完全にプログラムできる、またはX10 Firecrackerのように、外部コンピューターで実行されているプログラムを使用できる非常に洗練されたユニットが利用可能です。これらのシステムは、ボタンを1つ押すだけで、シーン全体を実行したり、ライトをオンにしたり、明るさのレベルを設定したりするだけで、さまざまなタイミングイベントを実行したり、外部センサーに応答したり、実行したりできます。制御プログラムは、Microsoft Windows、Appleの Macintosh、Linux、およびFreeBSDオペレーティングシステムを実行しているコンピュータで利用できます。
盗難警報システムも利用できます。これらのシステムには、ドア/ウィンドウセンサーのほか、コード化された無線周波数（RF）信号を使用して、トリップしたときを識別したり、定期的にチェックインしてハートビート信号を送信してシステムが静止していることを示すモーションセンサーが含まれています。アクティブ。ユーザーは、セキュリティを確保するためにコード化されたRF信号も使用するいくつかの異なるリモートコントロールを介して、システムを武装および武装解除できます。アラームがトリガーされると、コンソールはメッセージを録音して電話をかけます。また、セキュリティコンソールが外部サイレンを鳴らしているときにアラームがトリガーされると、コンソールはX10プロトコルを使用してライトを点滅させます。X10プロトコルを使用すると、セキュリティを強化するために信号がリモートサイレンにも送信されます。
橋
X10を他のホームオートメーション標準（KNXなど）に変換するためのブリッジがioBridgeを使用して、X10PSC04電力線インターフェイスモジュールを介してX10プロトコルをWebサービスAPIに変換できます。magnocompのmagDomusホームコントローラーは、ほとんどのホームオートメーションテクノロジー間の相互接続と相互運用を可能にします。
制限事項
互換性
X10コントロールで使用されるソリッドステートスイッチは、非常に小さなリーク電流を流します。コンパクト蛍光灯は、スイッチを切ると迷惑な点滅を表示する場合がCFLメーカーは、ソリッドステートタイマーまたはリモコンでランプを制御しないことを推奨しています。
トライアックソリッドステート出力を備えた一部のX10コントローラーは、デバイスのリーク電流が原因で、低電力デバイス（50ワット未満）または蛍光灯などのデバイスではうまく機能しない場合が金属接点付きのリレーを使用するアプライアンスモジュールは、この問題を解決する場合が多くの古いアプライアンスユニットには「ローカル制御」機能があり、リレーは高い値の抵抗で意図的にバイパスされます。モジュールは、アプライアンス自体のスイッチを検知し、ローカルスイッチが操作されたときにリレーをオンにすることができます。このセンス電流は、LEDまたはCFLランプと互換性がない可能性が
すべてのデバイスを調光器で使用できるわけではありません。蛍光灯は白熱灯調光器では調光できません。コンパクト蛍光灯の特定のモデルは調光可能ですが、より多くの費用がかかります。ファンなどの電動機器は、通常、調光器では期待どおりに動作しません。
配線および干渉源
X10の問題の1つは、典型的な北米の住宅建設で使用される3線式120/240ボルトシステムの2本の活線間の信号の過度の減衰です。一方の活線上の送信機からの信号は、配電変圧器巻線の高インピーダンスを介してもう一方の活線に伝播しない場合が多くの場合、X10信号を一方の変圧器のレッグワイヤからもう一方のワイヤに伝搬させるための信頼できるパスがないだけです。この障害は、ストーブや乾燥機などの大型の240ボルトのデバイスのオンとオフが切り替わるときに発生したり消えたりする可能性が（オンにすると、このようなデバイスは2本のレッグワイヤ間のX10信号に低インピーダンスブリッジを提供します。）この問題は、X10信号のパスとしてレッグワイヤ間にコンデンサを取り付けることで恒久的に克服できます。メーカーは通常、この機能を実行する240ボルトのソケットに差し込む信号カプラーを販売しています。より洗練された設備では、脚の間にアクティブなリピーター装置を設置しますが、他の設備では信号増幅器と結合装置を組み合わせます。三相電力を使用する家庭での相間通信には、リピーターも必要です。北米以外の多くの国では、通常、家全体が1本の240ボルトの単相線から配線されているため、この問題は発生しません。
テレビ受信機または家庭用ワイヤレスデバイスは、誤った「オフ」または「オン」信号を引き起こす可能性がノイズフィルタリング（コンピュータや多くの最新のアプライアンスにインストールされている）は、外部ノイズをX10信号から遠ざけるのに役立つ場合がありますが、X10用に設計されていないノイズフィルタは、アプライアンスが接続されている分岐回路を伝わるX10信号を減衰させる場合も
コンピュータ、テレビ受信機、衛星受信機など、最新の電子機器で使用されている特定のタイプの電源は、高周波信号への低インピーダンスパスを提供することにより、X10信号の通過を減衰させます。通常、これらの電源への入力に使用されるコンデンサは、X10信号をラインからニュートラルに短絡し、そのデバイスの近くの回路でのX10制御の希望を抑制します。X10信号がそのようなデバイスに到達するのをブロックするフィルターが利用可能です。問題のあるデバイスをそのようなフィルターに接続すると、X10の不思議な断続的な障害を解決できます。
コンピュータやその他の電子機器で使用されるようなバックアップ電源またはスタンバイ電源があると、電源で使用されるフィルタリングのために、家庭用設備でその脚を完全に殺す可能性が
コマンドが失われる
X10信号は、最初に制御するデバイスをアドレス指定し、次にそのデバイスが実行する操作を送信することにより、一度に1つのコマンドのみを送信できます。2つのX10信号が同時に送信されると、それらが衝突またはインターリーブする可能性があり、コマンドをデコードできないか、誤った操作をトリガーする可能性がCM15AおよびRR501トランシーバーは、他のモデルで発生する可能性のあるこれらの信号の衝突を回避できます。
スピードの欠如
X10プロトコルは遅いです。デバイスアドレスとコマンドの送信には、約4分の3秒かかります。卓上コントローラーを使用する場合は一般に目立たないが、双方向スイッチを使用する場合、またはある種のコンピューター化されたコントローラーを使用する場合は目立つ問題になる。見かけの遅延は、デバイスの調光速度を遅くすることでいくらか減らすことができます。より高度なモジュールでは、別のオプションは、グループ制御（照明シーン）拡張コマンドを使用することです。これらにより、1つのコマンドで一度に複数のモジュールを調整できます。
限られた機能
X10プロトコルは、調光速度、直接調光レベル設定、およびグループ制御（シーン設定）のより高度な制御をサポートします。これは、X10標準の公式部分である拡張メッセージセットを介して行われます。ただし、すべての拡張メッセージのサポートは必須ではなく、多くの安価なモジュールは基本的なメッセージセットのみを実装します。これらは、各照明回路を次々に調整する必要があり、視覚的に魅力がなく、非常に遅くなる可能性が
干渉と暗号化の欠如
標準のX10電力線およびRFプロトコルは暗号化をサポートしておらず、256台のデバイスしかアドレス指定できません。同じX10デバイスアドレスを使用する近接した隣人からのフィルタリングされていない電力線信号は、互いに干渉する可能性が干渉するRFワイヤレス信号も同様に受信される可能性があり、X10 RFリモコンを持っている近くの人は、RF-to power lineデバイスが敷地内で使用されている場合、故意または無意識のうちに騒乱を引き起こす可能性が
も参照してください
インステオン
ホームオートメーション
電力線通信
参考文献
^ Rye、Dave（1999年10月）。「X10での私の人生」。AVおよびオートメーション業界のeMagazine。AVおよびオートメーション業界のeMagazine。2016-10-15にオリジナルからアーカイブされました。
^ X10の歴史 ^ 「X10のしくみ」。www.smarthomeusa.com 。
^ 「一方向モジュールと双方向モジュール-ホームテクノロジー情報-hmtech.info」。Automation.hmtech.info 。
外部リンク
X10ナレッジベース
X10の回路図と変更
デジタルX-10、どちらを使用すればよいですか？。”