X10 مانند تمامی استانداردهای هوشمندسازی ساختمان دارای عملوندها و عملگرهایی است که در ادامه بررسی خواهیم کرد.

فرستنده X10

وسيله هايي كه توانايي فرستادن سيگنال هاي X10 را دارند. ( دستگاه های کنترل از راه دور و صفحه کلید فرستنده هستند. زمانی که دکمه ای روی فرستنده فشار داده می شود، سیگنال از طریق سیم کشی خانه به گیرنده فرستاده می شود)

گیرنده X10

 وسایلی که می توانند سیگنال های فرستاده شده را دریافت کنند.( همه دستگاه ها و تجهیزات گیرنده هستند که این به معنابی کنترلی بودن سیستم هاست). یکی از امکانات گیرنده ها، توان برنامه ریزی از پیش تنظیم مثل خاموش و روشن شدن یک یا چند روشنایی و یا وصل و قطع یک یا چند دستگاه برقی در ساعات خاص یا برای اجرای هر یک از فرامین در ساعت و دقیقه خاص و انجام چند دستور برای هر یک از کنترلرها توسط دکمه های تعبیه شده در زیر درب محافظ گیرنده می باشد. به یاد داشته باشیم که وسایل و قطعاتی نیز موجود هستند که این قابلیت را داراند تا نقش فرستنده- گیرنده را ایفا کنند.

شیوه کار X10

فن آوری X10 بر مبنای ارسال و دریافت سیگنال با ولتاژ پایین روی خط انتقال نیروی الکتریکی 230V AC/50Hz می باشد. یک فرستنده (با دو شاخه) در مکانی از خانه قرار می گیردکه سیگنال کنترل را (خاموش، روشن، کم نور، پر نور و غیره) به یک دریافت کننده که در مکان دیگری از خانه قرار دارد، می فرستد. تمامی ماژول های X10 نصب شده در منزل که به خطوط برق خانه شما متصل می باشند این سیگنال را می  بینند ولی فقط ماژولی به این سیگنال پاسخ می دهد که آدرس خود را روی این سیگنال ببیند. به عنوان مثال اگر یک فرستنده X10 فرمان H6 ON" را ارسال نماید، ماژولی که با آدرس H6 تعریف شده است روشن می شود. سیگنال ها وقتی ارسال می شوند که ولتاژ الکتریکی صفر ولت(V0) است. این کار بدلیل متناوب بودن جریان الکتریکی با تناوب 50 سیکل در ثانیه صورت می پذیرد.(برای ارسال هر بیت یک بر روی سیم، بر مبنای این پروتکل درون یک تناوب برق شهر، یک موج سینوسی 120 کیلو هرتز ارسال می گردد و برای هر بیت صفر، هیچ موجی ارسال نمی شود. به همین دلیل نرخ ارسال بیت در این پروتکل 50 یا 60 بیت در ثانیه است که دقیقا معادل 50 یا 60 هرتز فرکانس برق شهر است).

بیشتر فرستنده های X10 ولتاژی کمتر از یک ولت را روی خط ارسال می نمایند. اغلب گیرنده¬های X10 ولتاژی در حدود 100 mv  را جهت فعال شدن نیاز دارند. در این حالت اگر روی خط، نویز حاصل از کارکرد دیگر وسایل برقی مانند جارو برقی، هواکش، تهویه مطبوع، سشوار، رایانه و تلویزیون وجود داشته باشد، ممکن است باعث عدم دقت کارکردی ماژول ها شود. در این حالت استفاده از فیلترها و میکروفیلترهای X10 باعث کاهش نویزهای ناخواسته در حد استاندارد کارکرد ماژول های X10 می شود.

Device Modules

ماژول های X10 برای كنترل وسايل به آنها اضافه مي شوند. برای طراحی خانه هوشمند با این پروتکل، کافی است وسیله برقی خود را از طریق واسطه ای به پریز موجود در منزل متصل کنید. به این ترتیب قادر خواهید بود با فرستنده ای سازگار با این پروتکل، وسیله مورد نظر را با توجه به کد تنظیم شده  اش خاموش یا روشن کنید. این فرستنده می تواند یک ریموت کنترل رادیویی، یک مینی کنترلر سیم دار و یا تلفن یا گوشی همراه شما باشد که همچنین امکان کنترل از طریق شبکه های ارتباطی دیگر ویا شبکه اینترنت نیز با استفاده از واسطه مبدل براحتی وجود دارد. بسته به باري که بايستي کنترل شود ماژول‌هاي مختلفي بايستي بکارگيري شود. براي لامپ هاي معمولي يک ماژول لامپ و يا ماژول راديويي مي‌تواند استفاده گردد. اين ماژول‌ها با کمک تراياک، لامپ را روشن و خاموش و يا پرنور وکم‌نور مي‌نمايند. اين ماژول ها هيچ صدايي ندارند و باري بين 40 تا 500 وات را کنترل مي‌نمايند. براي بارهايي غير از لامپ‌هاي معمولي مثل فلورسنت و يا لامپ هاي متال (دشارژ بسيار سريع) و يا وسايل الکترونيکي ماژول‌هاي لامپ مناسب نيستند و يک ماژول وسايل برقي بايستي به‌کارگرفته شود. اين ماژول‌ها جهت روشن و خاموش کردن وسايل از يک رله  Impulseاستفاده مي‌نمايند. اين ماژول ها غالباً براي کنترل وسايلي که از آمپر‌هاي خيلي کم تا حدود  15Aرا استفاده مي‌نمايند، استفاده مي‌شوند.

بسياري از ماژول‌ها قابليت ديگري را بنام کنترل منطقه‌اي ارائه مي‌دهند. يعني اگر ماژول خاموش باشد روشن کردن کليد اصلي دستگاه يا لامپ باعث روشن شدن آن مي‌شود بدون اينکه نياز باشد شما به سراغ دستگاه کنترل کننده X10 برويد. لازم به ذکر است ماژول‌هاي کليد ديواري اين قابليت را ندارند. برخي ماژول‌هاي کليد ديواري قابليتي را به‌نام کم کردن نور محلي دارند. معمولاً يک کليد لامپ معمولي فقط قابليت روشن و خاموش کردن مي‌دهند تا قابليت کم نور و پر نور کردن ولي در اين کليدها فشار دادن و نگه‌داشتن کليد زنگي باعث مي‌شود که لامپ کم‌نور و پرنور شود.

کنترل کننده ها

به روش های مختلفی می توان تجهیزات و تاسیسات موجود در سیستم اتوماسیون را نظارت و کنترل کرد. کنترل کننده های ساده و پیچیده ای وجود دارد. این روش ها عبارتند از :

1.         استفاده از کامیپوتر و کنترل با نصب نرم افزار مخصوص کنترل تجهیزات و یا استفاده از خط تلفن و یا موبایل برای نظارت و کنترل تجهیزات از راه دور

2.         استفاده از پنل های کنترلی که بر روی دیوار نصب می شود (از این پنل ها نیز می توان به تعداد و در اشکال مختلف استفاده کرد)

3.         استفاده از ریموت کنترل  (به تعداد و در شکل های مختلف و سایزهای متفاوت  می توان از این ریموت کنترل ها در ساختمان استفاده نمود.)

کنترل کننده ها بازه گسترده ای را از کنترل کننده های بسیار ساده تا کنترل کننده های بسیار پیشرفته شامل می     شود. کنترل‌هاي پيشرفته‌تر مي‌توانند وسايل بيشتري را کنترل کرده و يا مي‌توانند نقش يک تايمر را ايفا نمايد که درزمانهاي معيني کارهاي از پيش تعيين شده‌اي را انجام مي‌دهند. همچنين برخي از اين کنترلها مي‌توانند به کمک Motion-detector ها يا Photo cell ها چراغ‌ها را روشن يا خاموش نمايند. در نهایت کنترل‌هاي بسیار پيشرفته‌اي نيز موجود هستند که مي‌توانند کاملاً برنامه‌ريزي شده و يا برنامه‌هايي که در يک کامپيوتر خارجي نوشته‌شده‌اند را اجرا نمايند. اين وسایل مي‌توانند بسياري از فعاليت‌هاي زمان‌بندي شده را انجام دهند. به سنسورهاي خارجي پاسخگو باشند و کاري را به‌صورت يکپارچه و با فشار يک دکمه انجام دهند، مثلاً چراغ‌ها را روشن کنند، سطح روشنايي را تنظيم نمايند و .... برنامه‌هاي کنترلي براي کامپيوتر‌هايي که تحت ويندوز هستند، Apple Macintosh ها و يا Linux ها در دسترس هستند. همانطور که در شکل مشاهده می شود، به صورت کلی از 3 روش می توان وسایل را کنترل کرد.

در اين تکنولوژي سيستم‌هاي هشدار‌دهنده سرقت نيز وجود دارند . در اين سيستم‌ها کنترل‌کننده ها از پروتکل‌هاي X10 استفاده نموده و يا بطور‌عادي سيم‌کشي مي‌شوند تا به يک سري از سنسور‌هاي خارجي که ممکن‌است درها، پنجره‌ها يا ساير نقاط دسترسي را مراقبت مي نمايد مرتبط شوند. ممکن است کنترل کننده بعد از تشخيص سرقت از پروتکل X10 جهت روشن کردن چراغ‌ها، به صدا درآوردن آژير و ... استفاده نمايد. شکل زیر روند کلی این تکنولوژی را نشان می دهد. روند کار به این شکل است که ابتدا از طریق کنترل کننده از راه دور دگمه ای فشار داده می شود و سیگنال به ماژول گیرنده وارد می شود و از طریق ماژول گیرنده به ماژول وسیله (در اینجا چراغ خواب) وارد می شود و باعث روشن شدن آن می شود. در شکل انتقال سیگنال و روشن شدن چراغ خواب مشهود است.