x10和PLCBUS技術(shù)在智能家居中的應用與分析

　　由發(fā)射設備將X10信號發(fā)送給接收器，而每個(gè)接收設備都預先設定了一個(gè)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(xiàn)載波通信協(xié)議，家里所有接到電力線(xiàn)上的設備幾乎都能控制。系統保障設備主要是由于電力線(xiàn)干擾問(wèn)題，用來(lái)檢測和解決電力線(xiàn)噪音問(wèn)題的一些設備，主要目的是保障X10信號在電力線(xiàn)上傳輸的穩定與有效強度，從而保障X10系統運作正常。

　　X10 系統的突出優(yōu)點(diǎn)：

　?、侔惭b方便（采用電力線(xiàn)介質(zhì)通訊，無(wú)需另布線(xiàn)）； ②操作簡(jiǎn)單（只需要用戶(hù)在撥號盤(pán)上設置地址即可）；③價(jià)廉物美，經(jīng)濟實(shí)用；④使用簡(jiǎn)便、控制靈活；⑤按需選配，升級空間大（系統沒(méi)有主機、中心總控制臺，組建系統就像搭積木，可以按照用戶(hù)的需要量體裁衣選配產(chǎn)品，它可以不斷擴展升級的特點(diǎn)可以讓用戶(hù)分階段的將系統的功能完善，不斷提升生活的檔次）；⑥與現有的系統兼容性比較好，互不沖突；⑦ 標準協(xié)議，高級控制： X10是一個(gè)開(kāi)放、標準的協(xié)議，可以和很多高級設備接入，實(shí)現更高級的智能家居控制方式。

　　X10技術(shù)也存在致命的缺點(diǎn)： 傳送數據的速率慢，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(diǎn)，開(kāi)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(lái)的一種電力載波通訊技術(shù)，英文名稱(chēng)叫做Pulse PositionModulation （ PPM） 脈沖相位調制法。它利用電力線(xiàn)的正弦波作為同步信號，在4個(gè)固定的時(shí)序中發(fā)送瞬間電脈沖傳遞信號。系統主要由三部分組成，即發(fā)射器、接收器和系統配套設備。發(fā)射器主要作用是通過(guò)電力線(xiàn)發(fā)射PLCBUS控制信號給接收器，通過(guò)對接收器的控制，從而達到間接控制燈及電器設備的目的。接收器主要作用是接收來(lái)自電力線(xiàn)的PLCBU S控制信號，并執行相關(guān)控制命令，從而達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(jiǎn)單的還原出PLCBUS 的編碼。系統配套設備主要是為了配合發(fā)射器及接收器設備，輔助實(shí)現控制目的。

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

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

　　圖2 PLCBUS 脈沖信號

　　PLCBUS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：①高度可靠，萬(wàn)無(wú)一失。PLCBUS技術(shù)采用新的電力線(xiàn)加載技術(shù)，利用低頻、廣譜技術(shù)產(chǎn)生一種非常超強的電力通信信號，使其具有強抗干擾性； 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。

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

　　PLCBUS技術(shù)設備可以與X10， CEBus， 和LonW orks設備兼容，完全不會(huì )產(chǎn)生任何信號沖突。它采用了與寬帶、窄頻和擴頻技術(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的調制解調技術(shù)也完全不同。而且，只要安裝了X10與PLCBUS信號轉換器，就能輕松實(shí)現X10系統與PLCBUS系統的相互通信與控制。

　　5 結 論

　　X10和PLCBUS是利用電力線(xiàn)載波通訊技術(shù)針對智能家居開(kāi)發(fā)的通訊協(xié)議，具有造價(jià)低廉，簡(jiǎn)單穩定的特點(diǎn)，其通訊速率作為智能家居的控制網(wǎng)絡(luò )部分，傳送動(dòng)作或者指令已經(jīng)足夠，可全面實(shí)現家庭自動(dòng)化。X10和PLCBU S協(xié)議各有特點(diǎn)，采用此類(lèi)通訊方式的智能家居產(chǎn)品具有廣闊的市場(chǎng)前景。