x10和PLCBUS技術在智能家居中的應用與分析

　　由發射設備將X10信號發送給接收器，而每個接收設備都預先設定了一個地址碼。地址碼是由房間碼（A ~ P）和單元碼（ 1~ 16）組成，有了X10電力線載波通信協議，家里所有接到電力線上的設備幾乎都能控制。系統保障設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備，主要目的是保障X10信號在電力線上傳輸的穩定與有效強度，從而保障X10系統運作正常。

　　X10 系統的突出優點：

　　①安裝方便（采用電力線介質通訊，無需另布線）； ②操作簡單（只需要用戶在撥號盤上設置地址即可）；③價廉物美，經濟實用；④使用簡便、控制靈活；⑤按需選配，升級空間大（系統沒有主機、中心總控制臺，組建系統就像搭積木，可以按照用戶的需要量體裁衣選配產品，它可以不斷擴展升級的特點可以讓用戶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 標準協議，高級控制： X10是一個開放、標準的協議，可以和很多高級設備接入，實現更高級的智能家居控制方式。

　　X10技術也存在致命的缺點： 傳送數據的速率慢，其尋址能力弱，傳輸介質單一。

　　圖1 載波信號示意圖

　　4. 2 PLCBUS協議

　　由于X10技術在現代智能家居領域發展的局限性，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，開發了具有代表性的PLCBUS技術。PLCBUS技術是近幾年發展起來的一種電力載波通訊技術，英文名稱叫做Pulse PositionModulation （ PPM） 脈沖相位調制法。它利用電力線的正弦波作為同步信號，在4個固定的時序中發送瞬間電脈沖傳遞信號。系統主要由三部分組成，即發射器、接收器和系統配套設備。發射器主要作用是通過電力線發射PLCBUS控制信號給接收器，通過對接收器的控制，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自電力線的PLCBU S控制信號，并執行相關控制命令，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單的還原出PLCBUS 的編碼。系統配套設備主要是為了配合發射器及接收器設備，輔助實現控制目的。

　　PLCBUS信號是通過給一個電容進行高壓充電，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生一個瞬間的能量脈沖，因而PLCBUS信號可以傳遞得很遠。

　　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的數據。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域，在這個區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技術的優點：①高度可靠，萬無一失。PLCBUS技術采用新的電力線加載技術，利用低頻、廣譜技術產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，通常在信號收發的傳輸中，PLCBUS技術接收到的比率是X10技術的100~ 1 000倍；②超級速度，即控即現。

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

　　PLCBUS技術設備可以與X10， CEBus， 和LonW orks設備兼容，完全不會產生任何信號沖突。它采用了與寬帶、窄頻和擴頻技術完全不同的頻率范圍。并且PLCBUS技術的通信方式與X10， CEBus， Lon-W orks的調制解調技術也完全不同。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是利用電力線載波通訊技術針對智能家居開發的通訊協議，具有造價低廉，簡單穩定的特點，其通訊速率作為智能家居的控制網絡部分，傳送動作或者指令已經足夠，可全面實現家庭自動化。X10和PLCBU S協議各有特點，采用此類通訊方式的智能家居產品具有廣闊的市場前景。