X10 Protokolü Nedir

Haberleşme sistemlerinin gelişimi insan hayatında da birçok yeniliği beraberinde getirmektedir. Bu yenilikler akıllı telefon ve televizyonlarla sınırlı kalmayıp evlerimizde de hissedilir boyutlara ulaşmıştır. Bundan böyle insanlar gündelik hayatta konumları ne olursa olsun istediği yerden evleriyle haberleşebilmektedirler. Buna imkan sağlayan ise evlere kurulan akıllı ev otomasyonlarıdır. Akıllı ev otomasyonu kurulan bir evde; televizyon, klima, kombi, kamera sistemleri, pencere veya kapıların açılıp kapanması gibi birçok ürün rahatlıkla kontrol edilebilir.

Evde kurulan akıllı ev otomasyonun genel yapısında yer alan, ana ünite ve yardımcı üniteler sistemin omurgasını oluşturmaktadır. Üniteler arasındaki haberleşmenin sağlanabilmesi için ise bir tane modem kullanılır. Üniteler ve modem aracılığıyla sağlanan haberleşmenin bir standardı olmak zorunda ve yaygın olarak en çok kullanılan standart olan X10’u yazımızın devamında ele alacağız.

Akıllı ev otomasyonlarında yaygın olarak kullanılan standartlar; CEBus, LonWorks ve X10’dur [1]. X10 standardı Powerline carrier (Elektrik hattı taşıyıcı) PLC teknolojisini kullanır. Şebeke geriliminin sıfır olduğu anlarda hat üzerinden kontrol mesajı gönderilir. X10 mevcut elektrik hattını kullanması sebebiyle, ekstra kablolama gerektirmez [2].

X10 protokolü Pico Electronics tarafından Glenrothes/İskoçya’ da ev cihazları ve aletlerini kontrol uzaktan kontrol etmek için 1975 yılında geliştirilmiştir [3].

X10 Protokolünün Avantajları

1. X10 protokolünün bu veri iletim özelliğinde, kontrol mesajı toplam 13 bitten oluşmaktadır ve 220V/ 50Hz şebeke geriliminin 0 (sıfır) olduğu anlarda bir bitlik veri hata mesajı verilir.
2. X10 protokolünde alınan veri ‘binary 1’ ise, elektrik hattındaki mevcut sinüs dalgasının üzerine 120KHz’lik sinyal 1ms süreyle bindirilir. Alınan veri ‘binary 0’ ise elektrik hattına hiçbir şekilde sinyal bindirilmez.
3. X10 protokolü, Powerline Carrier (Elektrik Hattı Taşıyıcı) yani PLC teknolojisini kullanır.
4. 220V 50Hz şebeke geriliminin sıfır olduğu anlarda (50Hz şebeke gerilimi saniyede 100 kez sıfır olur) 120KHz’lik kısa süreli bir vurum üretilir. Vurumlar ikilik düzende kodlama yapmak için kullanılır. Her bir bitin iletilmesi için iki vurum gerekir. Çünkü X10’da her bit tamamlayıcı bit çifti olarak gönderilir. ”0” 0-1, ”1” ise 1-0 tamamlayıcı bit çiftine eşittir. Temel bir X10 mesajı on üç bitten oluşur. Bu mesajın ilk dört biti başlangıç kodu, sonraki dört biti “ev kodu” diye adlandırılan ünite seçme kodu, sonraki dört bit ise, işlev/işlem kodudur. En son bit, bir önceki dört bitin işlem mi yoksa işlev mi olduğunu belirtir[4].
5. X10 protokolünde mevcut elektrik hattı kullanıldığı için fazladan kablolama gerekmez. Dolayısıyla da kablo kirliliği ve kablolama maliyeti ortadan kaldırılmış olur.
6. X10 protokolünün kullanımı kolaydır ve kolay anlaşılabilir oluşu da akıllı ev otomasyonlarında çok kullanılmasındaki ana nedenlerdendir.
7. X10 protokolünün yapısı gereği kontrol mesajı iki kere gönderilir. Elektrik hattı üzerinden yapılan veri iletimlerinde karşılaşılan en büyük sorunun gürültü olduğu bilinirse de X10 protokolüyle, gönderilen mesajlarda kayıpların yaşanmamasına ve mesajın daha güvenli bir şekilde gönderilmesine olanak sağlanır.
8. X10 protokolünde 16 adet ev kodu 16 adet ünite kodu bulunmaktadır. Dolayısıyla da 256 (16X16) adet birim kontrol edilebilmektedir.

X10 Protokolünün Dezavantajları

1. X10 protokolü genellikle normal büyüklükteki evlerde kullanılıyor. Aksi halde büyük evlerdeki elektriksel hattın uzunluğundan kaynaklı sinyal yavaşlamalarının meydana gelmesi çok büyük ihtimaldir.
2. X10 protokolünde şifreleme desteği yoktur.
3. X10 protokolüyle akıllı ev otomasyonu sağlanmış birbirine yakın iki veya daha fazla evde, cihazlar/aletler RF (radyo frekans) kanalıyla uzaktan kumanda ile kontrol edileceğinden karmaşaya sebebiyet verebilmektedir. Bunun asıl sebebinin ise aynı X10 protokolüyle çalışan cihazların adreslerinin aynı olmasıdır.
4. İşlevsellik olarak yetersiz kaldığını söylemek mümkündür. Buna örnek olarak, ışığın şiddetinin ayarlanamaması ve grup olarak cihazların kontrolünün sağlanamaması söylenebilir.

Sonuç

Haberleşme teknolojindeki alınan mesafe gün geçtikçe daha da hızlanmaktadır. Mevcut günümüzdeki teknoloji esas alındığında hayatımızdaki birçok işin bilgisayarlar aracığı ile kontrol edilebildiğini söyleyebilmemiz mümkündür. Örnek olarak sesli komutlarla telefonlarımıza hükmediyor, insansız hava, kara ve deniz araçlarını kontrol edebiliyoruz. Dahası ev işlerinde bize hizmet edecek robotlardan bahsedebiliyoruz. Ve tüm bunlar giderek hayatımızın her alanında hızlı bir şekilde yaygınlaşmakta. Yazımıza konu olan X10 protokolünün de hizmet ettiği teknoloji yani akıllı ev otomasyonu, haberleşme teknolojisinin gelmiş olduğu son noktaya işaret ediyor. Avrupa ve ABD’de yaygın olarak kullanılan akıllı ev otomasyonları ile birlikte evde olmasak dahi evin içini görebilmekte, yönetebilmekte hatta kontrol edebilmekteyiz.

Kaynakça

[1] Amitava DUTTS-ROY, “Networks for Homes”, IEEE SPECTRUM Volume 36 Number 12 pg 26-33, December 1999
[2] X10 Communication Protocol, x10.com/support/technology1.htm
[3] //en.wikipedia.org/wiki/X10_(industry_standard)
[4] Okan DEMIREL, Ev Otomasyonu, Bilim ve Teknik, Sayfa 76-77, Nisan 1999