Що таке зв’язок по лінії електропередачі (plc) і як це працює

Комунікація ліній електропередач (PLC), також відома як Телекомунікації ліній електропередач (PLT), - це комунікаційна технологія, яка використовує існуючу державну та приватну проводку для передачі сигналів. Використовуючи сигнали зв'язку PLC, високошвидкісні дані, голос і відео передаються по лініях електропередач низької напруги.

PLC - це технологія, яка використовується з багатьох років, але зараз стала більш затребуваною після запуску нових комунікаційних технологій, які підтримуються PLC, тобто PLC буде надійним комунікаційним середовищем для таких програм, як Internet-of-Things (IoT) та Розумні сітки.

Що таке лінія зв'язку?

Спосіб передачі потужності та даних для зв'язку через одну і ту ж існуючу мережу проводів від одного кінця до іншого кінця називається лінією зв'язку. Він забезпечує широкосмуговий зв’язок даних на провідниках, які вже використовуються для передачі електричної енергії за допомогою модульного сигналу. Тепер це можна зробити через електропроводку будинку чи приміщення, а також через існуючу систему розподілу електроенергії.

BPL (широкосмуговий зв’язок через лінію електропередач) також відомий як Інтернет-лінія електропередач, який підтримує технологію PLC для надання доступу до Інтернету через лінії електропередачі. Технологія BPL з PLC часто використовується у віддалених місцях, де є невеликий доступ до Інтернету за допомогою кабельних або PDSL-з'єднань.

Види

В основному існує чотири типи PLC:

• Внутрішні мережі: для домашньої мережі можна забезпечити високошвидкісну передачу даних за допомогою внутрішньої електромережі.
• Широкосмуговий доступ через лінію електропередач: Широкосмуговий доступ до Інтернету можна запропонувати через зовнішню електромережу.
• Вузькосмугові внутрішні додатки: Послуги передачі даних з низькою швидкістю передачі даних, такі як домашня автоматизація та домофони, можна контролювати та використовувати для зв'язку через внутрішню електромережу.
• Вузькосмугові зовнішні додатки: Вузькосмугові зовнішні додатки можна використовувати для автоматичного зчитування лічильників та дистанційного спостереження або контролю.

Як працює PLC?

Як і будь-яка інша комунікаційна технологія, ПЛК також складається з відправника, який модулює дані, які повинні надсилатися через носій зв'язку, а потім приймач буде демодулювати дані для подальшого використання. Окрім передачі сигналів для зв'язку, PLC також дозволяє користувачеві контролювати та контролювати всі підключені пристрої до лінії електропередачі, оскільки це реалізовано в одній системі проводки.

PLC надсилає менш коливальний результат у порівнянні зі старою системою. Як ви можете бачити схему вище, у старій системі, яка мала випрямляч і генератор частоти для отримання максимально стабільного виходу бажаної частоти, але на виході були незначні коливання, тоді як система ПЛК використовує випрямляч із фільтром і Мікроконтролер, який забезпечує стабільне і бажане виведення значення за допомогою релейного перемикача. Як результат, передача даних є більш точною та стабільнішою з хорошими вихідними сигналами.

Схеми модуляції, що використовуються в PLC:

Схемами модуляції, що використовуються в PLC, є ортогональне мультиплексування з розподілом частоти (OFDM), двофазна маніпуляція фазовим зсувом (BPSK), маніпуляція частотним зсувом (FSK), розширений FSK (S-FSK) та власні схеми (наприклад, диференціальна маніпуляція кодом (DCSK)).

OFDM забезпечує високу швидкість передачі даних, але вимагає хороших обчислювальних потужностей для швидкого перетворення Фур'є (ШПФ) та зворотного ШПФ (ІФТП). Хоча, з іншого боку, BPSK, FSK - цілком стандартні та прості схеми модуляції, які можна використовувати в PLC, але вони пропонують низькі швидкості передачі даних. Отже, наразі запущена схема модуляції для ПЛК - це OFDM з модуляцією PSK, яка може впоратися з такими важкими обчисленнями.

Використання PLC

ПЛК використовується для передачі радіопрограм, комутаційних механізмів управління комунальною компанією, захисту лінії передачі та автоматичного зчитування лічильників. Окрім цього, є також деякі автомобільні сфери використання, коли дані, голос та музика передаються через лінію живлення акумулятора постійного струму (DC) з деякими спеціальними фільтрами для усунення лінійних шумів з кінцевого виходу.

Термін Зв'язок лінії електропередач (ПЛК) відомий під різною назвою, наприклад, як лінія електропередачі, цифрова абонентська лінія електропередачі (ПДСЛ), телекомунікаційна лінія електропередач (ПЛТ), мережа електропередач (ПЛТ), мережевий зв'язок та широкосмуговий зв'язок. лінії електропередач (BPL).

Переваги та недоліки PLC

Переваги:

• Низька вартість впровадження: PLC не вимагає установки нових проводів, що в результаті суттєво зменшить витрати на розгортання.
• Великий діапазон: ПЛК може забезпечити зв'язок з важкодоступними вузлами, де радіочастотний радіосигнал страждає від високих рівнів загасання, як у підземних спорудах або будинках із перешкодами та металевими стінами, або просто там, де бездротовий сигнал небажаний через Проблеми EMI в таких місцях, як лікарні.

• Менша експлуатаційна вартість: PLC забезпечує дешеве рішення порівняно з іншими існуючими технологіями, такими як бездротові радіочастотні системи або системи зв'язку видимого світла (VLC).
• Висока швидкість у приміщенні: Впровадження інтегрованих разом технологій PLC та VLC нещодавно приділяло значну увагу дослідженню, що призвело до створення нового покоління високошвидкісних внутрішніх комунікацій для численних застосувань.

Ці переваги призводять до більш широкого впровадження мереж PLC в різні галузі. Але з перевагами є і деякі недоліки.

Недоліки

Він також має деякі недоліки, такі як:

• Низька швидкість передачі,
• Чутливість до порушень,
• Нелінійне спотворення та перехресна модуляція між каналами,
• Великі розміри і
• Висока ціна конденсаторів та дроселів, що використовуються в системі PLC.

Через ці недоліки PLC все ще не є кращим у деяких додатках.

Застосування PLC

PLC широко використовується в таких технологіях, як Smart Grid та мікроінвертори. Ознайомившись із більшою кількістю користувачів технологій, незабаром ПЛК матиме більше адаптації для таких програм, як освітлення (для керування світлофорами, світлодіодне затемнення тощо), промислових застосувань (для контролю зрошення тощо), додатків від машини до машини (наприклад, для торгових автоматів або зв’язку зі службою прийому в номер), телеметричних додатків (наприклад, офшорних нафтових платформ), транспортних додатків (наприклад, для електроніки в автомобілях, поїздах та літаках) та багатьох інших.

Проблеми, з якими стикається PLC

Основною найбільшою проблемою, з якою ПЛК стикається на сьогоднішній день, є те, що електропроводка в технології ПЛК не екранована і розкручена, що означає, що проводка буде випромінювати велику кількість радіоенергії, що в результаті спричинить перешкоди для існуючих користувачів однаковий діапазон частот. Крім того, системи BPL (широкосмуговий зв’язок через лінію електропередач) отримуватимуть певні перешкоди від радіосигналів, що випромінюються кабелями PLC.