PLC – технология передачи данных по сетям электропитания

Главная / Новости / PLC – технология передачи данных по сетям электропитания

Опубликовано: 21.03.2018

С каждым годом информационно-коммуникационные технологии (ИКТ) играют все более важное значение в жизни людей, усиливая при этом свое влияние на социально-экономическое развитие страны. В последнее время широким спросом пользуются как отдельные телекоммуникационные сервисы (доступ к сети Интернет, видеонаблюдение, удаленный контроль за отоплением, освещением и т.д.), так и современные концепции, призванные автоматизировать определенные бытовые процессы, разнообразить досуг, упростить доступ к социальным услугам и т.д. ( «умный дом» (Smart Home), «умный город» (Smart City) и «Интернет вещей» (IoT)).

Необходимым условием для полномасштабного использования потенциала перечисленных концепций является наличие сетей ШД, способных обеспечивать высокую пропускную способность. На сегодня основой для построения сетей ШД являются телефонные сети общего пользования (ТфОП), оптоволоконные сети, кабельные сети, мобильные и спутниковые сети, а также сети электрической проводки (технология PLC). Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки, которые обуславливают целесообразность их использования в тех или иных условиях. В частности, сети электрической проводки (СЭП) используют в качестве среды распространения сигналов при построении инфраструктуры согласно концепции «умный город» для организации сервисов удаленного контроля за показаниями различных датчиков, установленных в здании, а также при развертывании «умного дома».

Технология PLC – телекоммуникационная технология, которая, работая по силовым электросетям, позволяет организовать высокоскоростной информационный обмен. В зависимости от скорости передачи, PLC делится на широкополосную (ВPL) со скоростью более 1 Мбит/с и узкополосную (NPL).

Системы передачи (СП) NPL функционируют в диапазоне частот 9 – 140 кГц. Этот диапазон делится на три группы: А (9 – 95 кГц) – частоты, предназначенные для использования предприятиями электропитания; В (95 – 125 кГц) и С (125 – 140 кГц) – предназначены для частного использования. Диапазон А, как правило, применяется для реализации так называемых энергетических услуг, в частности, для организации сервисов удаленного контроля за количеством электроэнергии, использованной домохозяйством. Полосы В и С в основном используются для осуществления удаленного управления «умным домом» (Smart home). К спецификациям NPL относятся: спецификация X-10, стандарт CE-Bus PLC (современное название ANSI/EIA-600), LonWorks PLC (стандарты ANSI/IEC 709-1,2; ISO/IEC 14908-1,3), HomePlug Command and Control, Рекомендации G.9902 МСЭ-Т. Скорость передачи данных, которую сегодня способны обеспечить СП NPL, достигает нескольких сотен килобит в секунду. Максимальное расстояние между модемами – до 1 км, однако при необходимости его можно увеличить с помощью ретранслятора.

На данный момент существует несколько вариантов реализации технологии BPL, регламентированных следующими документами: спецификации HomePlug AV, стандарт IEEE 1901, рекомендация G.9960 МСЭ-Т. СП BPL благодаря использованию более широкой полосы частот (1,8 – 100 МГц) позволяет организовать передачу данных со скоростью до 1 Гбит/с. Согласно Рекомендации G.9960, могут использоваться три частотных диапазона: 1,8 – 25 МГц; 1,8 – 50 МГц и 1,8 – 100 МГц. В новейших СП BPL применяется мультиплексирование с ортогональным частотным разделением каналов (OFDM). Использование последней позволяет эффективно работать по каналам с ненормированными и переменными во времени характеристиками, к которым относятся и каналы, организованные по СЭП.

Сферой применения СП NPL является централизованный контроль за устройствами домашней или офисной автоматизации, подключенными к электросети, вроде систем освещения, сигнализации, отопления, кондиционирования воздуха, лифтов, электрических замков, а также контроль за показаниями различных датчиков, расположенных в здании (автоматическое считывание показаний счетчиков, подключенных к электросети, получение информации от датчиков освещенности, движения, задымленности помещения).

Технология BPL успешно применяется при развертывании концепции «умного дома», а также организации широкополосного доступа в Интернет. Кроме этого, СП BPL эффективны при построении домашних и офисных компьютерных сетей, а также системы удаленного видеомониторинга, обеспечении высокоскоростной передачи аудио- и видео.

Передача данных по проводам электросети имеет существенные преимущества. К ним можно отнести: низкие начальные капиталовложения, ведь строительство сети не требует проведения работ, связанных с прокладкой кабеля; быстрое развертывание сети – сеть может быть развернута на любом участке, на котором есть линии электроснабжения; возможность предоставления услуг практически во всех местах, где есть электропроводка.

Кроме преимуществ, как и любая другая технология ШД, PLC имеет ряд недостатков. Наиболее существенными являются разделение пропускной способности сети передачи данных по электропроводке между всеми терминалами сети; влияние качества выполнения электропроводки, наличие стыков из различных материалов (например, медного и алюминиевого проводника), а также количества соединений на стабильность и скорость передачи данных в сети PLC; нарушения радиоприема в помещениях, где работают PLC-модемы, особенно на средних и коротких волнах, но на очень небольшом расстоянии – около 3 – 5 метров от модема.