Mi az elektromos vezetékes kommunikáció (plc) és hogyan működik

A távvezeték-kommunikáció (PLC), más néven áramvezeték- távközlés (PLT) az a kommunikációs technológia, amely a meglévő nyilvános és magánvezetékeket használja a jelek továbbításához. A PLC kommunikációs jelek felhasználásával a nagysebességű adatokat, a hangot és a videót alacsony feszültségű vezetéken továbbítják.

A PLC egy olyan technológia, amelyet évek óta használnak, de a PLC által támogatott új kommunikációs technológiák bevezetése után egyre nagyobb igény mutatkozik rá, vagyis a PLC megbízható kommunikációs közeg lenne olyan alkalmazások számára, mint a tárgyak internete Intelligens rácsok.

Mi az elektromos vezetékes kommunikáció?

Az áram és az adatátvitel módját ugyanazon meglévő vezetékes hálózaton keresztüli kommunikáció céljából az egyik végétől a másik végéig áramvezeték- kommunikációnak nevezik. Ez biztosítja a szélessávú adatátviteli vezetőre, amely már használatban vannak az átviteli villamos energia a moduláris jelet. Most ezt megtehetjük a ház vagy a helyiség vezetékein keresztül, és a meglévő elektromos áramelosztó rendszeren keresztül is.

A BPL (Broadband over Power Line) más néven villanyvezetékes internet, amely támogatja a PLC technológiát, hogy lehetővé tegye az internet-hozzáférést a távvezetéken keresztül. A PLC-vel ellátott BPL technológiát gyakran használják távoli helyeken, ahol kevés az internet-hozzáférés kábeles vagy PDSL-kapcsolaton keresztül.

Típusok

Alapvetően négyféle PLC létezik:

• Házon belüli hálózat: A házon belüli hálózati vezetékekkel nagy sebességű adatátvitel biztosítható az otthoni hálózatokhoz.
• Szélessávú vezeték távvezetéken : A szélessávú internet-hozzáférés a kültéri hálózati vezetéken keresztül kínálható.
• Keskeny sávú házon belüli alkalmazások: Az alacsony bitsebességű adatszolgáltatások, mint például az otthoni automatizálás és a kaputelefonok, vezérelhetők és felhasználhatók a házon belüli hálózati hálózatokon keresztüli kommunikációhoz.
• Keskeny sávú kültéri alkalmazások: Keskeny sávú kültéri alkalmazások használhatók a mérőműszerek automatikus leolvasására és távfelügyeletre vagy vezérlésre.

Hogyan működik a PLC?

Mint minden más kommunikációs technológia, a PLC is egy küldőből áll, aki modulálja a kommunikációs közegen keresztül küldendő adatokat, majd a vevő demodulálja az adatokat további felhasználásra. A jelek kommunikációra történő elküldése mellett a PLC lehetővé teszi a felhasználó számára az összes csatlakoztatott eszköz vezérlését és felügyeletét az elektromos vezetéken, mivel ugyanabban a vezetékrendszerben van megvalósítva.

A PLC a régihez képest kevésbé ingadozó kimenetet küld. Amint az a fenti ábrán látható, a régi rendszerben, amelynek volt egy egyenirányítója és frekvenciagenerátora a kívánt frekvenciájú lehető legstabilabb kimenet eléréséhez, de a kimenetben kicsi volt a fluktuáció, míg a PLC rendszer egy egyenirányítót használ egy szűrővel és egy Mikrokontroller, amely stabil és kívánt értékű kimenetet nyújt a relékapcsoló segítségével. Ennek eredményeként az adatok továbbítása pontosabb és stabilabb, jó kimeneti jelekkel.

A PLC-ben használt modulációs sémák:

A PLC-ben használt modulációs sémák: ortogonális frekvenciaosztásos multiplexelés (OFDM), bináris fáziseltolásos kulcs (BPSK), frekvenciaeltolásos kulcs (FSK), Spread-FSK (S-FSK) és saját sémák (például a differenciális kódváltás (DCSK)).

Az OFDM nagy adatátviteli sebességet biztosít, de jó számítási lóerőt igényel a gyors Fourier transzformációk (FFT) és az inverz-FFT (IFFT) kimenetekhez. Míg másrészt a BPSK, az FSK meglehetősen szabványos és egyszerű modulációs sémák, amelyek használhatók a PLC-ben, de alacsony adatátviteli sebességet kínálnak. Tehát a PLC jelenleg futó modulációs sémája az OFDM PSK modulációval, amely képes kezelni egy ilyen nehéz számítást.

A PLC felhasználása

A PLC-t rádióprogramok továbbítására, a közüzemi társaság vezérlő kapcsolási mechanizmusaira, a távvezeték-védelemre és az automatikus mérőóra leolvasására használják. Ettől eltekintve vannak olyan autóipari felhasználások is, ahol az adatokat, a hangot és a zenét egyenáramú (DC) akkumulátoron keresztül továbbítják, néhány speciális szűrővel eltávolítva a vonalzajt a végső kimenetről.

A távvezeték-kommunikáció (PLC) kifejezés különféle nevekkel ismert, például: távvezeték-hordozó, távvezeték-digitális előfizetői vonal (PDSL), távvezeték-távközlés (PLT), távvezeték-hálózat (PLN), hálózati kommunikáció és szélessávú internet távvezetékek (BPL).

A PLC előnyei és hátrányai

Előnyök:

• Alacsony megvalósítási költség: A PLC nem igényel új vezetékek telepítését, ami ennek következtében jelentősen csökkentené a telepítési költségeket.
• Nagy elérés: A PLC lehetővé teszi a kommunikációt olyan nehezen elérhető csomópontokkal, ahol az RF vezeték nélküli jel magas szintű csillapítást szenved, például a földalatti építményekben vagy az akadályokkal és fémfalakkal rendelkező épületekben, vagy egyszerűen csak ott, ahol a vezeték nélküli jel nem kívánatos a Az EMI kérdések olyan helyeken, mint a kórházak.

• Alacsonyabb működési költség: A PLC olcsó megoldást kínál a többi létező technológiához, például az RF vezeték nélküli vagy a látható fény kommunikációs (VLC) rendszerekhez képest.
• Beltéri nagysebességű: A PLC és VLC technológiák együttes megvalósítása a közelmúltban jelentős mennyiségű kutatási figyelmet kapott, amelynek eredményeként számos alkalmazás számára lehetővé vált a nagysebességű beltéri kommunikáció új generációja.

Ezek az előnyök a PLC-hálózatok több megvalósításához vezetnek a különböző iparágakban. De előnyökkel jár néhány hátrány is.

Hátrányok

Van néhány hátránya is, például:

• Alacsony átviteli sebesség,
• Zavarérzékenység,
• Nemlineáris torzítás és keresztmoduláció a csatornák között,
• Nagy méret és
• A PLC rendszerben használt kondenzátorok és induktorok magas ára.

Ezen hátrányok miatt a PLC továbbra sem előnyös egyes alkalmazásokban.

A PLC alkalmazásai

A PLC-t széles körben használják olyan technológiákban, mint a Smart Grid és a mikroinverterek. Megismerve a felhasználók számát, a PLC hamarosan jobban alkalmazkodik olyan alkalmazásokhoz, mint a világítási alkalmazások (közlekedési lámpák vezérléséhez, LED-es tompításhoz stb.), Ipari alkalmazásokhoz (öntözés-szabályozáshoz stb.), A gépek közötti gépekhez (mint például automaták vagy a szálloda recepciónkénti kommunikációja), telemetriai alkalmazások (pl. tengeri olajfúrótornyok), szállítási alkalmazások (például az autók, vonatok és repülőgépek elektronikája számára) és még sok más.

A PLC-vel szembesülő problémák

A PLC legfrissebb legnagyobb problémája, hogy a PLC technológiában az elektromos vezetékek árnyékolatlanok és csavaratlanok, ami azt jelenti, hogy a vezetékek nagy mennyiségű rádióenergiát bocsátanak ki, ami ennek következtében interferenciát okoz a készülék meglévő felhasználói számára. ugyanaz a frekvenciasáv. A BPL (Broadband over Power Line) rendszerek némi interferenciát kapnak a PLC vezetékek által kibocsátott rádiójelektől.