- Què és la comunicació de línia elèctrica?
- Tipus de
- Com funciona el PLC?
- Esquemes de modulació utilitzats en PLC:
- Usos del PLC
- Avantatges i desavantatges dels PLC
- Aplicacions de PLC
- Problemes als quals s’enfronta el PLC
Les comunicacions de línia d’alimentació (PLC), també conegudes com a telecomunicacions de línia d’alimentació (PLT), són la tecnologia de comunicació que utilitza el cablejat públic i privat existent per a la transmissió dels senyals. Mitjançant els senyals de comunicació PLC, les dades d’alta velocitat, la veu i el vídeo es transmeten a través de línies elèctriques de baixa tensió.
El PLC és una tecnologia que s’utilitza des de fa anys, però que ha tingut més demanda després del llançament de noves tecnologies de comunicació que estan sent compatibles amb PLC, és a dir, PLC seria un mitjà de comunicació fiable per a aplicacions com Internet-of-Things (IoT) i Xarxes intel·ligents.
Què és la comunicació de línia elèctrica?
El mètode de transferència d’energia i dades per a la comunicació a través de la mateixa xarxa de cables existent d’un extrem a l’altre extrem s’anomena Comunicació de línia elèctrica. Es proporciona comunicacions de dades de banda ampla en els conductors que ja estan en ús per a la transmissió d'energia elèctrica utilitzant un senyal modular. Ara, això es pot fer a través del cablejat de la casa o del local i també es pot fer mitjançant el sistema de distribució d’energia elèctrica existent.
BPL (Broadband over Power Line) també es coneix com Internet de línia elèctrica que admet la tecnologia PLC per permetre l'accés a Internet a través de les línies de transmissió. La tecnologia BPL amb PLC s'utilitza sovint en ubicacions remotes on hi ha poca quantitat d'accés a Internet per connexions per cable o PDSL.
Tipus de
Bàsicament, hi ha quatre tipus de PLC:
- Xarxa pròpia: es pot proporcionar transmissió de dades d’alta velocitat per a la xarxa domèstica mitjançant el cablejat d’alimentació de xarxa pròpia.
- Banda ampla a través de la línia elèctrica: l' accés a Internet de banda ampla es pot oferir a través del cablejat d'alimentació de la xarxa exterior.
- Aplicacions pròpies de banda estreta: es poden controlar serveis de dades de baixa velocitat de bits com la domòtica i els intercomunicadors i utilitzar-los per a la comunicació a través de la xarxa elèctrica pròpia.
- Aplicacions de banda estreta a l’aire lliure: les aplicacions de banda estreta a l’exterior es poden utilitzar per a la lectura automàtica de comptadors i la vigilància o control remot.
Com funciona el PLC?
Com qualsevol altra tecnologia de comunicació, el PLC també consta d’un remitent que modula les dades que s’enviaran a través d’un mitjà de comunicació i, a continuació, el receptor desmodularà les dades per a un ús posterior. A part d'enviar els senyals per a la comunicació, el PLC també permet a l'usuari controlar i controlar tots els dispositius connectats a la línia elèctrica perquè està implementat al mateix sistema de cablejat.
El PLC envia una sortida menys fluctuant en comparació amb el sistema antic. Com podeu veure el diagrama anterior, a l’antic sistema que tenia un rectificador i un generador de freqüència per aconseguir una sortida el més estable possible de la freqüència desitjada, però hi havia una petita fluctuació en la sortida mentre que el sistema PLC utilitza un rectificador amb un filtre i un Microcontrolador que proporciona una sortida de valor estable i desitjat amb l'ajut del commutador de relé. Com a resultat, la transmissió de dades és més precisa i estable amb bons senyals de sortida.
Esquemes de modulació utilitzats en PLC:
Els esquemes de modulació utilitzats al PLC són el Multiplexing de divisió de freqüència ortogonal (OFDM), el canvi de fase binari (BPSK), el canvi de freqüència (FSK), el Spread-FSK (S-FSK) i els esquemes propietaris també (com el codi de canvi de codi diferencial (DCSK)).
OFDM proporciona velocitats de dades elevades però requereix una bona potència computacional per a la sortida de transformades ràpides de Fourier (FFT) i inversa-FFT (IFFT). Si bé, en canvi, BPSK i FSK són esquemes de modulació bastant estàndard i simples que es poden utilitzar en PLC, però ofereixen baixes velocitats de dades. Per tant, l’ esquema de modulació que s’executa actualment per PLC és OFDM amb modulació PSK que pot gestionar un càlcul tan pesat.
Usos del PLC
El PLC s’utilitza per transmetre programes de ràdio, mecanismes de commutació de control d’empreses de serveis públics, protecció de línies de transmissió i lectura automàtica de comptadors. A part d’això, també hi ha alguns usos de l’automoció en què les dades, la veu i la música s’envien per la línia d’alimentació de la bateria de corrent continu (CC) amb alguns filtres especials per eliminar el soroll de la línia de sortida final.
El terme Power Line Communication (PLC) es coneix amb un nom diferent com a portador de línia elèctrica, línia de subscripció digital de línia d’alimentació (PDSL), telecomunicació de línia elèctrica (PLT), xarxa de línia d’alimentació (PLN), comunicació de xarxa i banda ampla a través de línies elèctriques (BPL).
Avantatges i desavantatges dels PLC
Avantatges:
- Baix cost d'implementació: el PLC no requereix cap instal·lació de cables nous que, com a resultat, reduiria significativament els costos de desplegament.
- Abast ampli: el PLC pot permetre la comunicació amb nodes de difícil accés on el senyal sense fils de RF pateix alts nivells d’atenuació, com a les estructures subterrànies o als edificis amb obstruccions i parets metàl·liques, o simplement allà on el senyal sense fils sigui indesitjable a causa del Problemes EMI en llocs com els hospitals.
- Cost de funcionament inferior: el PLC proporciona una solució de baix cost en comparació amb la resta de tecnologies existents, com ara sistemes sense fils de RF o comunicacions de llum visible (VLC).
- Interior d’alta velocitat: la implementació de les tecnologies PLC i VLC integrades juntes ha rebut recentment una considerable quantitat d’atenció en la investigació, que va donar lloc a la possibilitat d’una nova generació de comunicacions interiors d’alta velocitat per a nombroses aplicacions.
Aquests avantatges condueixen a més implementacions de xarxes de PLC en diverses indústries. Però amb avantatges també hi ha alguns desavantatges.
Desavantatges
També presenta alguns desavantatges com:
- Velocitat de transmissió baixa,
- Sensibilitat a la pertorbació,
- Distorsió no lineal i modulació creuada entre canals,
- Talla gran i
- L’elevat preu dels condensadors i inductors que s’utilitzen al sistema PLC.
A causa d'aquests desavantatges, el PLC encara no es prefereix en algunes aplicacions.
Aplicacions de PLC
El PLC s’utilitza àmpliament en tecnologies com Smart Grid i microinversors. Familiaritzant les tecnologies amb més usuaris, aviat els PLC tindran més adaptacions per a aplicacions com ara aplicacions d’il·luminació (per al control de semàfors, atenuació de LEDs, etc.), aplicacions industrials (per al control de regs, etc.), aplicacions de màquina a màquina (com per a màquines expenedores o per a la recepció a l'habitació d'un hotel), aplicacions de telemetria (per exemple, plataformes petrolieres offshore), aplicacions de transport (com per a electrònica en cotxes, trens i avions) i moltes més.
Problemes als quals s’enfronta el PLC
El principal problema amb què s’enfronta fins ara el PLC és que el cablejat d’alimentació de la tecnologia del PLC no està apantallat i no es torça, cosa que significa que el cablejat emetrà grans quantitats d’energia de ràdio, cosa que provocarà interferències als usuaris existents de la mateixa banda de freqüència. A més, els sistemes BPL (banda ampla sobre línia elèctrica) rebran certa interferència dels senyals de ràdio emesos pels cables del PLC.