PLC – технологія передавання даних мережами електроживлення

Головна / Новини / PLC – технологія передавання даних мережами електроживлення

Теги: технологія PLC, технологія BPL, технологія NPL, широкосмуговий доступ по мережах електропостачання

Опубліковано: 21.03.2018

З кожним роком інформаційно-комунікаційні технології (ІКТ) відіграють все більш важливе значення у житті людей, посилюючи при цьому свій вплив на соціально-економічний розвиток країни. Останнім часом широким попитом користуються як окремі телекомунікаційні сервіси (доступ до мережі Інтернет, відеоспостереження, віддалений контроль за опаленням, освітленням і т.д.), так і сучасні концепції, покликані автоматизувати певні побутові процеси, урізноманітнити дозвілля, спростити доступ до соціальних послуг і т.д. («розумний будинок» (Smart Home), «розумне місто» (Smart City) та «Інтернет речей» (IoT)).

Необхідною умовою для повномасштабного використання потенціалу перелічених концепцій є наявність мереж ШД, здатних забезпечувати високу пропускну здатність. На сьогодні основою для побудови мереж ШД є телефонні мережі загального користування (ТМЗК), оптоволоконні мережі, кабельні мережі, мобільні та супутникові мережі, а також мережі електричної проводки (технологія PLC). Кожна з них має свої переваги і недоліки, які обумовлюють доцільність їх використання в тих чи інших умовах. Зокрема, мережі електричної проводки (МЕП) використовують як середовище поширення сигналів при побудові інфраструктури згідно з концепцією «розумне місто» для організації сервісів віддаленого контролю за показаннями різноманітних датчиків, встановлених у будівлі, а також при розгортанні «розумного будинку».

Технологія PLC – перспективна телекомунікаційна технологія, яка, працюючи по силових електромережах, дозволяє організувати високошвидкісний інформаційний обмін. В залежності від швидкості передавання, PLC поділяється на широкосмугову (ВPL) зі швидкістю більше 1 Мбіт/с і вузькосмугову (NPL).

Системи передавання (СП) NPL функціонують у діапазоні частот 9 – 140 кГц. Цей діапазон поділяється на три групи: А (9 – 95 кГц) – частоти, призначені для використання комунальними підприємствами електроживлення; В (95 – 125 кГц) та С (125 – 140 кГц) – призначені для приватного використання. Діапазон А, як правило, застосовується для реалізації так званих енергетичних послуг, зокрема, для організації сервісів віддаленого контролю за кількістю електроенергії, використаної домогосподарством. Смуги В та С в основному використовуються для здійснення віддаленого керування «розумним будинком» (Smart home). До специфікацій NPL належать: специфікація X-10, стандарт CE-Bus PLC (сучасна назва ANSI/EIA-600), LonWorks PLC (стандарти ANSI/IEC 709-1,2; ISO/IEC 14908-1,3), HomePlug Command and Control, Рекомендації G.9902 МСЕ-Т. Швидкість передавання даних, яку на сьогодні здатні забезпечити СП NPL, сягає кількох сотень кілобіт за секунду. Максимальна відстань між модемами – до 1 км, однак за необхідності її можна збільшити за допомогою ретранслятора.

На даний момент існує декілька варіантів реалізації технології BPL, регламентованих наступними документами: специфікації HomePlug AV, стандарт IEEE 1901, Рекомендація G.9960 МСЕ-Т. СП BPL завдяки використанню значно ширшої смуги частот (1,8 – 100 МГц) дозволяє організувати передавання даних зі швидкістю до 1 Гбіт/с. Згідно з Рекомендацією G.9960, можуть використовуватися три частотні діапазони: 1,8 – 25 МГц; 1,8 – 50 МГц та 1,8 – 100 МГц. У новітніх СП BPL застосовується мультиплексування з ортогональним частотним розділенням каналів (OFDM). Використання останньої дозволяє ефективно працювати по каналах з ненормованими та змінними у часі характеристиками, до яких відносяться і канали, організовані по МЕП.

Сферою застосування СП NPL є централізований контроль за пристроями домашньої або офісної автоматизації, підключеними до електромережі, на кшталт систем освітлення, сигналізації, опалення, кондиціювання повітря, ліфтів, електричних замків, а також контроль за показаннями різноманітних датчиків, розташованих у будівлі (автоматичне зчитування показів лічильників, підключених до електромережі; отримання інформації від датчиків освітленості, руху, задимленості приміщення). Технологія BPL успішно застосовується при розгортанні концепції «розумного будинку», а також організації широкосмугового доступу в Інтернет. Окрім цього, СП BPL є ефективними при побудові домашніх та офісних комп'ютерних мереж, а також системи віддаленого відеомоніторингу, забезпеченні високошвидкісного передавання аудіо- і відео.

Передавання даних по проводах електромережі має суттєві переваги. До них можна віднести: низькі початкові капіталовкладення, адже будівництво мережі не вимагає проведення робіт, пов'язаних з прокладанням кабелю; дуже швидке розгортання мережі – мережа може бути розгорнута на будь-якій ділянці, на якій є лінії електропостачання; можливість надання послуг практично у всіх місцях, де є електропроводка.

Окрім переваг, як і будь-яка інша технологія ШД, PLC має ряд недоліків. Найбільш суттєвими є поділ пропускної здатності мережі передавання даних по електропроводці між усіма терміналами цієї мережі; вплив якості виконання електропроводки, наявності стиків з різних матеріалів (наприклад, мідного та алюмінієвого провідника), а також кількості з'єднань на стабільність і швидкість передавання даних у мережі PLC; порушення радіоприйому в приміщеннях, де працюють PLC-модеми, особливо на середніх і коротких хвилях, але на дуже невеликій відстані – близько 3 – 5 метрів від модему.