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En savoir + sur le Protocole X10 : Caractéristiques techniques et encodage des signaux

Le protocole de communication par courant porteur Marmitek X-10

 

Le système Marmitek X-10 utilise les signaux du courant porteur. Ces signaux sont composés de codes numériques qui sont synchronisés aux passages à zéro de la tension du réseau électrique 50 Hz. Un “1” logique correspond à la présence d'une salve de 120 kHz durant 1 ms juste après le passage à zéro et un “0” logique correspond à son absence. Trois salves consécutives de 120 KHz sont envoyées afin que le système puisse être aussi utilisé dans des installations multi-phases. La figure 1 montre la relation entre les salves et le passage à zéro de la tension du réseau électrique.

 

Figure 1. Les salves de 120 kHz synchronisées au passage à zéro de la tension du réseau électrique
 

N.B. La figure 1 représente la situation après filtrage avec un filtre passe-haut. Etant donné que le signal Marmitek X-10 est modulé sur la tension du réseau électrique, la forme réelle du signal est représentée sur la figure 2.

 

Figure 2. Le signal Marmitek X-10 modulé sur la tension du réseau électrique

 

 

Composition des commandes

La transmission d'un ordre Marmitek X-10 complet dure 11 périodes de la tension du réseau électrique. Un code de démarrage est crypté au cours des deux premières périodes. Les quatre périodes suivantes contiennent le Code Maison (A .. P), les cinq dernières périodes contiennent le Code Unité (1 à 16) ou le Code Fonction (MARCHE, ARRÊT...). Ce bloc d'informations complet est transmis deux fois de suite. Avant la transmission du bloc suivant il y a toujours un silence de 3 périodes. La commande DIM (Variation de lumière) est une exception à cette règle. Les commandes DIM sont transmises en continu (avec un minimum de deux blocs), sans silences. Le schéma de la figure 3 représente la composition des commandes.

 

Figure 3. Blocs de commandes qui sont transmis lorsqu'on appuie sur les touches
 

Un module Marmitek X-10 n'entrera en action seulement après qu'il ait reçu le bloc de code complet et qu'il en ait vérifié le contenu. Du fait que le bloc de code doit contenir deux fois de suite la même information, une mauvaise interprétation des données est pratiquement impossible.

 

 

Données complémentaires

Chaque bit de données qui est transmis est suivi par son inverse (opposé). Cet inverse est transmis après le passage à zéro suivant de la tension du réseau électrique. Le code de démarrage fait exception à cette règle. De ce fait il est toujours unique et reconnaissable comme tel (voir figure 4).

 

Figure 4. Chaque bit de données est suivi par son inverse, à l'exception des bits du Code de Démarrage

 

 

Détection de collision

Les ordres Marmitek X-10 sont placés sur le courant porteur par un Contrôleur (émetteur-récepteur, temporisateur, (PC) interface, etc.). Afin de s'assurer que les ordres puissent être envoyés de manière fiable, le Contrôleur écoute si le courant porteur est ‘libre’ de signaux en provenance d'autres Contrôleurs ou de sources d'interférence. Les données ne sont placées sur le courant porteur seulement que lorsqu'il est libre pour la transmission.

Pendant la transmission des données le Contrôleur continue d'écouter les signaux sur le courant porteur. De plus il vérifie si les données reçues sont identiques aux données envoyées. Lorsqu'un autre Contrôleur transmet exactement au même moment (l'autre Contrôleur a également écouté si la ligne était libre), les signaux des deux Contrôleurs vont se heurter, ce qui perturbe les données. Le Contrôleur s'aperçoit que les données reçues ne sont plus identiques aux données qu'il a envoyées et il sait qu'il y a eu une collision. Il va attendre maintenant un temps aléatoire, puis le code sera de nouveau transmis. La procédure recommence à zéro. En raison du temps d'attente aléatoire, une deuxième collision avec les données de l'autre Contrôleur est quasiment exclue.

 

 

Composition des codes

Le tableau ci-dessous donne un aperçu des codes tels qu'ils sont définis dans le protocole Marmitek X-10. Le protocole est doté d'un “Extended Code” (Code d'Extension) et de “Extended Data” (Données d'Extension) pour de futures extensions.

 

 

  1. La commande “Hail Request” (Accusé de Réception) est utilisée pour rechercher d'autres contrôleurs sur le même courant porteur. Grâce à la méthode Hail, il est possible de rechercher les codes maison déjà utilisés. Cela permet à une application OEM de choisir automatiquement un code maison disponible. L'interface ordinateur CM11 peut exécuter les commandes Hail. Pour cela le logiciel ActiveHome dispose d'un outil spécial ( « recherche de PC »).
  2. Avec la fonction de Pre-Set DIM (Variateur de lumière préprogrammé) le bit D8 représente le bit le plus de significatif du niveau d'intensité lumineuse et les bits H1, H2, H4 et H8 représentent les bits les moins significatifs.
  3. Le code “Extended Data” est suivi de mots de 8 bits (octets), qui peuvent représenter une valeur analogique (après conversion DA). Il ne doit pas y avoir de silences entre le code “Extended Data” et les données elles-mêmes. Il ne doit pas y avoir non plus de silences entre les octets de données. Le premier octet peut indiquer combien d'octets de données suivront. Lorsque des silences apparaissent entre les octets, les informations peuvent être reçues par les Modules Marmitek X-10, ce qui peut provoquer des opérations erronées.

 

L'Extended Code est identique aux Extended Data : les mots de 8 bits (octets) qui suivent l'Extended Code (sans silences) peuvent représenter des données supplémentaires. Cela permet aux concepteurs d'utiliser davantage d'adresses que les 256 disponibles.

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