Komunikace po elektrické síti

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 28. února 2021; kontroly vyžadují 6 úprav .

Komunikace po elektrickém vedení , PLC ( anglicky  Power line communication ) je termín popisující několik různých systémů pro použití elektrických vedení (TL) k přenosu hlasových informací nebo dat. Síť může přenášet hlas a data superponováním analogového signálu nad standardní 50Hz nebo 60Hz AC . PLC zahrnuje BPL ( Broadband  over Power Lines  - širokopásmový přenos po elektrickém vedení), zajišťující přenos dat rychlostí až 500 Mbps, a NPL ( anglicky  Narrowband over Power Lines  - úzkopásmový přenos po elektrickém vedení) s výrazně nižšími přenosovými rychlostmi dat až do výše 1 Mbps.

Použití komunikace přes elektrické vedení k ovládání energetického systému

Již na úsvitu rozvoje energetických sítí vyvstala otázka přenosu dispečerských informací z jednoho energetického centra do druhého. Používání telefonních a telegrafních vedení vedených rovnoběžně s elektrickým vedením pro tyto účely bylo považováno za iracionální, proto již na počátku 20. století využívaly sítě stejnosměrného proudu (viz současná válka ) ve Spojených státech přenos telegrafních signálů přímo přes dráty elektrického vedení. Později, s rozvojem rádiové komunikace, se podobná technika stala použitelnou pro sítě střídavého proudu.

Přenos dispečerských informací po drátech elektrického vedení je široce používán jako jeden z hlavních typů komunikace. Transceiver je připojen k elektrickému vedení přes propojovací filtr tvořený malým kondenzátorem (2200 - 6800 pikofaradů ) a vysokofrekvenčním transformátorem ( autotransformátorem ). Takový systém umožňuje přenos jak hlasových informací , tak telemetrických a dálkově ovládaných dat .

Použití elektrického vedení pro jiné komunikační účely

Technologie PLC je založena na využití energetických sítí pro vysokorychlostní výměnu informací. Experimenty s přenosem dat přes rozvodnou síť byly prováděny již dlouhou dobu, ale nízká přenosová rychlost a špatná odolnost proti hluku byly úzkým hrdlem této technologie. Nástup výkonnějších DSP procesorů (digitálních signálových procesorů) umožnil použití složitějších metod modulace signálu, jako je OFDM modulace, což umožnilo výrazně posunout zavádění technologie PLC.

V roce 2000 se několik hlavních lídrů na telekomunikačním trhu sjednotilo v HomePlug Powerline Alliance s cílem společně provádět výzkum a praktické testy a také přijmout jednotný standard pro přenos dat přes energetické systémy. Prototyp PowerLine je technologie PowerPacket společnosti Intellon, která vytvořila základ pro vytvoření jednotného standardu HomePlug1.0 (přijatého aliancí HomePlug 26. června 2001), který definuje rychlost přenosu dat až 14 Mb/s.

Nicméně v tuto chvíli[ kdy? ] standard HomePlug AV zvýšil datovou rychlost na 500 Mbps.

Technický základ technologie PLC

Základem technologie PowerLine je využití frekvenčního dělení signálu, při kterém je vysokorychlostní datový tok analyzován do několika relativně nízkorychlostních toků, z nichž každý je přenášen na samostatné dílčí nosné frekvenci, a poté jsou sloučeny do jeden signál. Ve skutečnosti technologie PowerLine využívá 1536 dílčích nosných frekvencí s 84 nejlepšími v rozsahu 2-34 MHz.

Při přenosu signálů přes domácí napájecí zdroj může na určitých frekvencích docházet k velkému útlumu vysílací funkce, což může vést ke ztrátě dat. Technologie PowerLine poskytuje speciální metodu pro řešení tohoto problému – dynamické vypínání a zapínání signálů přenášejících data. Podstata této metody spočívá v tom, že zařízení neustále monitoruje přenosový kanál, aby identifikovalo část spektra s překročeným určitým prahem útlumu. Pokud je tato skutečnost zjištěna, je používání těchto frekvencí dočasně zastaveno, dokud se neobnoví normální hodnota útlumu, a data jsou přenášena na jiných frekvencích.

Problémem je také impulsní šum (až 1 mikrosekundu) z halogenových žárovek a také zapínání a vypínání výkonných domácích spotřebičů vybavených elektromotory.

Aplikace technologie PLC

Připojení k internetu

V současné době je naprostá většina koncových přípojek realizována položením kabelu z vysokorychlostní linky do bytu či kanceláře uživatele. Toto je nejlevnější a nejspolehlivější řešení, ale pokud kabeláž není možná, můžete použít napájecí elektrický komunikační systém dostupný v každé budově. Přístupovým bodem k internetu se přitom může stát jakákoli elektrická zásuvka v objektu. Uživatel musí mít pouze modem PowerLine pro komunikaci s podobným zařízením instalovaným zpravidla v elektrickém dispečinku budovy a připojeným k vysokorychlostnímu kanálu. PLC může být dobrým řešením "poslední míle" v chatových komunitách a nízkopodlažních budovách, protože tradiční dráty stojí několikanásobně více než PLC.

Malá kancelář (SOHO)

Technologie PowerLine může být použita k vytvoření lokální sítě v malých kancelářích (do 10 počítačů), kde jsou hlavními požadavky na síť jednoduchost implementace, mobilita zařízení a snadná rozšiřitelnost. Pomocí adaptérů PowerLine lze přitom budovat jak celou kancelářskou síť, tak její jednotlivé segmenty. Často nastává situace, kdy je potřeba zapojit vzdálený počítač nebo síťovou tiskárnu umístěnou v jiné místnosti nebo na druhém konci budovy do stávající sítě. Tento problém lze snadno vyřešit pomocí adaptérů PowerLine.

Domácí komunikace

Pomocí technologie PowerLine lze realizovat myšlenku „chytré domácnosti“, kde je veškerá spotřební elektronika propojena do jediné informační sítě s možností centralizovaného ovládání.

Automatizace

Vzhledem k tomu, že PLC využívá hotovou komunikaci, lze technologii PowerLine použít v automatizaci procesů, připojování automatizačních jednotek pomocí elektrických vodičů nebo jiných typů vodičů.

Bezpečnostní systémy

Vzhledem k tomu, že PLC může pracovat na různých vodičích (ne nutně elektrických), je použití v systému požární signalizace také docela proveditelné pro systémy video sledování objektů.

Výhody

Nevýhody

Většinu těchto nedostatků lze odstranit použitím signálů podobných šumu s velkým přístupem základního kódu do sítě.

Odkazy