x10和PLCBUS技術(shù)在智能家居中的應(yīng)用與分析

　　由發(fā)射設(shè)備將X10信號發(fā)送給接收器，而每個接收設(shè)備都預(yù)先設(shè)定了一個地址碼。地址碼是由房間碼（A ~ P）和單元碼（ 1~ 16）組成，有了X10電力線載波通信協(xié)議，家里所有接到電力線上的設(shè)備幾乎都能控制。系統(tǒng)保障設(shè)備主要是由于電力線干擾問題，用來檢測和解決電力線噪音問題的一些設(shè)備，主要目的是保障X10信號在電力線上傳輸?shù)姆€(wěn)定與有效強(qiáng)度，從而保障X10系統(tǒng)運作正常。

　　X10 系統(tǒng)的突出優(yōu)點：

　?、侔惭b方便（采用電力線介質(zhì)通訊，無需另布線）； ②操作簡單（只需要用戶在撥號盤上設(shè)置地址即可）；③價廉物美，經(jīng)濟(jì)實用；④使用簡便、控制靈活；⑤按需選配，升級空間大（系統(tǒng)沒有主機(jī)、中心總控制臺，組建系統(tǒng)就像搭積木，可以按照用戶的需要量體裁衣選配產(chǎn)品，它可以不斷擴(kuò)展升級的特點可以讓用戶分階段的將系統(tǒng)的功能完善，不斷提升生活的檔次）；⑥與現(xiàn)有的系統(tǒng)兼容性比較好，互不沖突；⑦ 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，高級控制： X10是一個開放、標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)議，可以和很多高級設(shè)備接入，實現(xiàn)更高級的智能家居控制方式。

　　X10技術(shù)也存在致命的缺點： 傳送數(shù)據(jù)的速率慢，其尋址能力弱，傳輸介質(zhì)單一。

　　圖1 載波信號示意圖

　　4. 2 PLCBUS協(xié)議

　　由于X10技術(shù)在現(xiàn)代智能家居領(lǐng)域發(fā)展的局限性，針對其傳輸距離短、抗干擾能力、雙向通訊可行性差、地址少等缺點，開發(fā)了具有代表性的PLCBUS技術(shù)。PLCBUS技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一種電力載波通訊技術(shù)，英文名稱叫做Pulse PositionModulation （ PPM） 脈沖相位調(diào)制法。它利用電力線的正弦波作為同步信號，在4個固定的時序中發(fā)送瞬間電脈沖傳遞信號。系統(tǒng)主要由三部分組成，即發(fā)射器、接收器和系統(tǒng)配套設(shè)備。發(fā)射器主要作用是通過電力線發(fā)射PLCBUS控制信號給接收器，通過對接收器的控制，從而達(dá)到間接控制燈及電器設(shè)備的目的。接收器主要作用是接收來自電力線的PLCBU S控制信號，并執(zhí)行相關(guān)控制命令，從而達(dá)到燈及電器控制的目的。由于PLCBUS的PPM 通訊方式的特殊性，PLCBUS的接收器可以很輕松簡單的還原出PLCBUS 的編碼。系統(tǒng)配套設(shè)備主要是為了配合發(fā)射器及接收器設(shè)備，輔助實現(xiàn)控制目的。

　　PLCBUS信號是通過給一個電容進(jìn)行高壓充電，然后在一個很精確的時間里將電容的電量釋放到電力線上。這種快速的電容放電會在電力線上產(chǎn)生一個瞬間的能量脈沖，因而PLCBUS信號可以傳遞得很遠(yuǎn)。

　　每半個50H z的正弦波周期可以傳遞一個PLCBUS脈沖信號，PLCBUS脈沖信號總是出現(xiàn)在半個正弦周期里的4個固定位置中的一個位置。每個位置可以搭載2 b的信息，因此在50Hz的電力線上，1 s可以傳輸200 b的數(shù)據(jù)。PLCBUS脈沖信號正好處于電力線半波的后半個周期，因為后半個周期處于能量下降區(qū)域，在這個區(qū)域的電力線噪音要比前半個周期小很多，而X10處于前半個周期。如圖2所示。

　　圖2 PLCBUS 脈沖信號

　　PLCBUS技術(shù)的優(yōu)點：①高度可靠，萬無一失。PLCBUS技術(shù)采用新的電力線加載技術(shù)，利用低頻、廣譜技術(shù)產(chǎn)生一種非常超強(qiáng)的電力通信信號，使其具有強(qiáng)抗干擾性； 它的通信方式要可靠得多，通常在信號收發(fā)的傳輸中，PLCBUS技術(shù)接收到的比率是X10技術(shù)的100~ 1 000倍；②超級速度，即控即現(xiàn)。

　　PLCBUS的信號傳輸速度是X10技術(shù)的20~ 40倍。這相當(dāng)于每秒鐘可完成10個完整指令，平均每條指令從發(fā)射到執(zhí)行在0. 1 s之內(nèi)，幾乎是即控即現(xiàn)；③雙向通信，狀態(tài)反饋。雙向通信的功能，能讓被控制設(shè)備真實反饋開關(guān)狀態(tài)信號，以便確定控制命令是否真正被正確執(zhí)行。PLCBUS技術(shù)100% 雙向通信功能，也可實現(xiàn)多種設(shè)置方式和用電腦來進(jìn)行控制；④ 地址豐富；⑤傳輸距離遠(yuǎn)。

　　PLCBUS技術(shù)設(shè)備可以與X10， CEBus， 和LonW orks設(shè)備兼容，完全不會產(chǎn)生任何信號沖突。它采用了與寬帶、窄頻和擴(kuò)頻技術(shù)完全不同的頻率范圍。并且PLCBUS技術(shù)的通信方式與X10， CEBus， Lon-W orks的調(diào)制解調(diào)技術(shù)也完全不同。而且，只要安裝了X10與PLCBUS信號轉(zhuǎn)換器，就能輕松實現(xiàn)X10系統(tǒng)與PLCBUS系統(tǒng)的相互通信與控制。

　　5 結(jié) 論

　　X10和PLCBUS是利用電力線載波通訊技術(shù)針對智能家居開發(fā)的通訊協(xié)議，具有造價低廉，簡單穩(wěn)定的特點，其通訊速率作為智能家居的控制網(wǎng)絡(luò)部分，傳送動作或者指令已經(jīng)足夠，可全面實現(xiàn)家庭自動化。X10和PLCBU S協(xié)議各有特點，采用此類通訊方式的智能家居產(chǎn)品具有廣闊的市場前景。