Ce este comunicarea pe linia de alimentare (plc) și cum funcționează

Power Line Communications (PLC), cunoscută și sub numele de Power Line Telecommunications (PLT), este tehnologia de comunicații care utilizează cablurile publice și private existente pentru transmiterea semnalelor. Utilizând semnale de comunicație PLC, datele de mare viteză, vocea și video sunt transmise pe linii electrice de joasă tensiune.

PLC este o tehnologie care a fost utilizată de ani de zile, dar a căpătat o cerere mai mare după lansarea noilor tehnologii de comunicații care sunt susținute de PLC, adică PLC ar fi un mediu de comunicație fiabil pentru aplicații precum Internet-of-Things (IoT) și Retele inteligente.

Ce este comunicarea cu linia de alimentare?

Metoda de transfer a energiei și a datelor pentru comunicații prin aceeași rețea existentă de fire de la un capăt la celălalt capăt se numește comunicare de linie de alimentare. Oferă comunicații de date în bandă largă pe conductoare care sunt deja utilizate pentru transmiterea energiei electrice utilizând un semnal modular. Acum, acest lucru se poate face prin cablarea locuinței sau a incintei și se poate face și prin sistemul existent de distribuție a energiei electrice.

BPL (Broadband over Power Line) este, de asemenea, cunoscut sub numele de linie de alimentare Internet care acceptă tehnologia PLC pentru a permite accesul la Internet prin liniile de transmisie. Tehnologia BPL cu PLC este adesea utilizată în locații îndepărtate unde există o cantitate redusă de acces la Internet prin conexiuni prin cablu sau PDSL.

Tipuri de

Practic, există patru tipuri de PLC:

• Rețea internă: transmisia de date de mare viteză poate fi asigurată pentru rețeaua la domiciliu utilizând cablul de alimentare intern.
• Banda largă pe linia de alimentare: Accesul la internet în bandă largă poate fi oferit prin cablul de alimentare în rețea în aer liber.
• Aplicații interne de bandă îngustă: serviciile de date cu rată de biți redusă, precum automatizarea casei și interfoanele, pot fi controlate și utilizate pentru comunicații prin rețeaua de alimentare internă.
• Aplicații exterioare cu bandă îngustă: Aplicațiile exterioare cu bandă îngustă pot fi utilizate pentru citirea automată a contoarelor și supravegherea sau controlul de la distanță.

Cum funcționează PLC?

Ca orice altă tehnologie de comunicație, PLC-ul constă, de asemenea, dintr-un expeditor care modulează datele care urmează să fie trimise printr-un mediu de comunicație, iar apoi receptorul va demodula datele pentru utilizare ulterioară. În afară de trimiterea semnalelor pentru comunicare, PLC permite utilizatorului să controleze și să monitorizeze toate dispozitivele conectate la linia de alimentare, deoarece este implementat în același sistem de cablare.

PLC trimite o ieșire mai puțin fluctuantă comparativ cu sistemul vechi. După cum puteți vedea diagrama de mai sus, în vechiul sistem care avea un redresor și un generator de frecvență pentru a obține o ieșire cât mai stabilă a frecvenței dorite, dar a existat o mică fluctuație în ieșire, în timp ce sistemul PLC utilizează un redresor cu un filtru și un Microcontroler care oferă o ieșire stabilă și dorită cu ajutorul comutatorului de releu. Ca urmare, transmiterea datelor este mai precisă și mai stabilă, cu semnale de ieșire bune.

Scheme de modulare utilizate în PLC:

Schemele de modulație utilizate în PLC sunt Multiplexarea prin diviziune de frecvență ortogonală (OFDM), tastarea de schimbare a fazelor binare (BPSK), tastarea de schimbare a frecvenței (FSK), Spread-FSK (S-FSK) și schemele proprietare (precum codul de schimbare a codului diferențial (DCSK)).

OFDM oferă rate de date ridicate, dar necesită o putere de calcul bună pentru ieșirile Transformate Fourier Rapide (FFT) și Inverse-FFT (IFFT). În timp ce, pe de altă parte, BPSK, FSK sunt scheme de modulație destul de standard și simple, care pot fi utilizate în PLC, dar oferă rate de date scăzute. Deci, schema de modulație care rulează în prezent pentru PLC este OFDM cu modulație PSK care poate gestiona un calcul atât de greu.

Utilizări ale PLC

PLC este utilizat pentru transmiterea de programe radio, mecanisme de comutare a companiilor de utilități, protecția liniei de transmisie și citirea automată a contoarelor. În afară de aceasta, există și unele utilizări auto în care datele, vocea și muzica sunt trimise pe linia de alimentare a bateriei de curent continuu (DC) cu unele filtre speciale pentru a elimina zgomotul de linie din ieșirea finală.

Termenul Power Line Communication (PLC) este cunoscut cu un nume diferit, cum ar fi transportator de linie de alimentare, linie de abonat digital de linie de alimentare (PDSL), linie de telecomunicații (PLT), rețea de linie de alimentare (PLN), comunicație de rețea și bandă largă peste linii electrice (BPL).

Avantajele și dezavantajele PLC

Avantaje:

• Cost redus de implementare: PLC nu necesită nicio instalare de fire noi care, prin urmare, ar reduce semnificativ costurile de implementare.
• Acoperire mare: PLC poate permite comunicarea cu noduri greu accesibile în cazul în care semnalul wireless RF suferă de niveluri ridicate de atenuare, cum ar fi în structurile subterane sau clădirile cu obstacole și pereți metalici, sau pur și simplu oriunde semnalul wireless este nedorit din cauza Probleme EMI în locuri precum spitale.

• Cost de funcționare mai scăzut : PLC oferă o soluție low-cost comparativ cu celelalte tehnologii existente, cum ar fi sistemele fără fir RF sau sistemele de comunicații cu lumină vizibilă (VLC).
• Viteză interioară de mare viteză: Implementarea tehnologiilor PLC și VLC integrate împreună a primit recent o cantitate considerabilă de atenție de cercetare, ceea ce a dus la activarea unei noi generații de comunicații interioare de mare viteză pentru numeroase aplicații.

Aceste avantaje conduc la mai multe implementări ale rețelelor PLC în diverse industrii. Dar, cu avantaje, există și unele dezavantaje.

Dezavantaje

De asemenea, are unele dezavantaje, cum ar fi:

• Viteza redusă de transmisie,
• Sensibilitate la tulburări,
• Distorsiune neliniară și modulație încrucișată între canale,
• Dimensiune mare și
• Prețul ridicat al condensatoarelor și inductoarelor utilizate în sistemul PLC.

Datorită acestor dezavantaje, PLC-ul nu este încă preferat în unele aplicații.

Aplicații ale PLC

PLC este utilizat pe scară largă în tehnologii precum Smart Grid și micro-invertoare. Familiarizând tehnologiile cu un număr mai mare de utilizatori, în curând PLC va avea mai multă adaptare pentru aplicații precum aplicații de iluminat (pentru controlul semaforului, estomparea LED etc.), aplicații industriale (pentru controlul irigațiilor etc.), aplicații de la mașină la mașină (cum ar fi distribuitoarele automate sau comunicarea recepție-cameră a unui hotel), aplicații de telemetrie (de exemplu platforme petroliere offshore), aplicații de transport (cum ar fi pentru electronice în mașini, trenuri și avioane) și multe altele.

Probleme cu care se confruntă PLC

Cea mai mare problemă cu care se confruntă PLC până în prezent este faptul că cablarea de alimentare din tehnologia PLC este neecranată și neîntoarsă, ceea ce înseamnă că cablajul va emite cantități mari de energie radio, ceea ce, ca urmare, va provoca interferențe utilizatorilor existenți ai aceeași bandă de frecvență. De asemenea, sistemele BPL (Broadband over Power Line) vor primi o anumită interferență din semnalele radio emise de cablurile PLC.