Էլեկտրական ցանցով տվյալներ փոխանցելու գաղափարը հայտնվել է մի քանի տասնամյակ առաջ: Դեռևս անցյալ դարի 30-ական թվականներին Ռուսաստանում և Գերմանիայում փորձեր են իրականացվել տեղեկատվության փոխանցման համար էլեկտրահաղորդման գծերի օգտագործման վերաբերյալ։ Այնուամենայնիվ, մինչև 90-ականների վերջը տեխնոլոգիան շատ սահմանափակ կիրառություն գտավ։ Այն հիմնականում օգտագործվում էր բարձր լարման էլեկտրահաղորդման գծերը HF կապի ալիքներով սարքավորելու համար՝ ցածր (2,4 Կբիտ/վ) արագությամբ տեխնիկական ծառայությունների համար հսկիչ տեղեկատվություն փոխանցելու համար:

Առանձնահատուկ հետաքրքրություն էներգացանցով տեղեկատվության փոխանցման հնարավորության նկատմամբ առաջացավ ինտերնետի զարգացման հետ մեկտեղ: Ընդհանուր բնակչությանը ինտերնետ հասանելիություն ապահովելու համար անհրաժեշտ էր մատակարարի ներկայության կետերը միացնել հաճախորդների տներին կամ գրասենյակներին, որոնցից շատերը չունեն մատակարարի ալիքին նման արագ մուտքի ալիք: Ավելին, նման մալուխ անցկացնելու համար յուրաքանչյուր հաճախորդ պետք է զգալի գումար վճարի։ Եվ եթե կորպորատիվ օգտվողները հաճախ կարող են իրենց թույլ տալ միանալ թանկարժեք տեխնոլոգիայի միջոցով, ապա տնային օգտագործողների համար, որոնցից շատ ավելին են, դա բացարձակապես անընդունելի է: Հետևաբար, խնդիրն այն էր, որ վերջին մղոնի մատչելի տեխնոլոգիա մշակելն էր, որը հուսալիորեն կմիացներ մատակարարին և նրա հաճախորդներին:

Տասնյակ ընկերություններ աշխատել են այս ուղղությամբ՝ հարյուր միլիոնավոր դոլարներ ներդնելով տեխնոլոգիաների մեջ՝ սկսած xDSL-ից, կոաքսիալ հեռուստատեսային մալուխներից, արբանյակի միջոցով տվյալների փոխանցման անլար ռադիո հասանելիությունից:

Շատ տեխնոլոգիաներ հենվում էին գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքների օգտագործման վրա՝ հեռախոսագծեր, կաբելային հեռուստատեսային ցանցեր և այլն։ - ինտերնետ մուտք գործելու համար: Սակայն ակնհայտ է, որ պատրաստի ենթակառուցվածքների տարածվածության և առկայության առումով ոչ մի ուրիշը չի կարող համեմատվել էլեկտրացանցերի հետ։ Էլեկտրաէներգիայի վարդակներ կան յուրաքանչյուր տանը, նույնիսկ աշխարհի ամենահեռավոր անկյուններում:

90-ականներին մի շարք հետազոտական ​​աշխատանքներէլեկտրացանցով տվյալների արագ փոխանցման վրա, որի ընթացքում որոշ խնդիրներ են հայտնաբերվել. լարերը բնութագրվում են աղմուկի բարձր մակարդակով, բարձր հաճախականության ազդանշանի արագ թուլացումով, գծի կապի պարամետրերի փոփոխությամբ՝ կախված ընթացիկ բեռը. Ժամանակի ընթացքում այս դժվարությունները հաղթահարվեցին։ Ազդանշանների մոդուլավորման ավելի առաջադեմ մեթոդների մշակման գործընթացում ստեղծվել են էլեկտրացանցերի օգտագործմամբ գերարագ ինտերնետ հասանելիության տեխնոլոգիաներ։

Այս ոլորտում առաջամարտիկը բրիտանական Nor.Web ընկերությունն էր, որը հետ միասին Յունայթեդի կողմից Utilities-ը մշակել է Digital Power Line (DPL) տեխնոլոգիա, որը թույլ է տալիս ձայնային և տվյալների փաթեթները փոխանցել պարզ 120/220 Վ էլեկտրական ցանցերի միջոցով:

1997 թվականին առաջին փորձն իրականացվեց, իսկ երկու տարի անց տեխնոլոգիան փորձարկվեց Մանչեսթերում և Միլանում։ Սակայն արդյունքներն անհաջող են եղել, և Nor.Web-ը դադարեցրել է հետազոտությունը: Փոխանցման միջավայրի անհամասեռությունը և տարրի հիմքի բացակայությունը և միասնական ստանդարտհանգեցրեց նրան, որ Digital Powerline տեխնոլոգիան կոմերցիոն կիրառություն չգտավ:

DPL-ից հետո հայտնվեցին գերմանական ընկերությունների լուծումները. com): Նրա PLC (Powerline Communications) տեխնոլոգիան լայն տարածում է գտել։

PLC սարքավորումն ապահովում է ինչպես տվյալների, այնպես էլ ձայնի (VoIP) փոխանցում: Տվյալների փոխանցման արագությունը կարող է տատանվել 2-ից 10 Մբիթ/վրկ:

PLC տեխնոլոգիան հիմնված է ազդանշանի հաճախականության բաժանման վրա, որի դեպքում տվյալների գերարագ հոսքը բաժանվում է մի քանի ցածր արագությամբ հոսքերի, որոնք փոխանցվում են առանձին ենթափոխադրողներով, այնուհետև միավորվում են մեկ ազդանշանի մեջ:

Էլեկտրական հասանելիության գնային հիմնական մրցակիցը Ասիմետրիկ թվային բաժանորդային գծերն են (ADSL): Այնուամենայնիվ, պետք է նշել, որ ասիմետրիկ ալիքները հարմար չեն բոլոր խնդիրները լուծելու համար, օրինակ՝ հարմար չեն դինամիկ առցանց խաղերի համար, որտեղ հետադարձ տրաֆիկը բավական մեծ է։

PLC ծառայությունները, ինչպիսիք են գերարագ ինտերնետը, այժմ հասանելի են մի շարք եվրոպական երկրներում: Օրինակ, Գերմանիայում ծառայությունն առաջարկվում է մի քանի քաղաքներում տարբեր տակ ապրանքային նշաններ Vype (www.vype.de); Piper-Net (www.piper-net.de) և PowerKom (www.drewag.de); Ավստրիայում՝ Speed-Web ապրանքանիշով (www.linzag.net); Շվեդիայում ծառայությունը մատուցվում է ENkom ապրանքանիշի ներքո (www.enkom.nu); Նիդեռլանդներում Digistroom անունով (www.digistroom.nl); Շոտլանդիայում - Լայնաշերտ (www.hydro.co.uk/broadband):

Այս խոստումնալից տեխնոլոգիան գրավել է հեռահաղորդակցության շուկայում այնպիսի հզոր խաղացողների հետաքրքրությունը, ինչպիսիք են Motorola-ն, Cisco Systems-ը, Intel-ը, Hewlett-Packard-ը, Panasonic-ը, Sharp-ը և այլն: Օրինակ, Motorola-ն Phonex Broadband-ի և Sonicblue-ի հետ միասին հաջողությամբ փորձարկել է մեթոդը: երաժշտական ​​ֆայլերի փոխանցում էլեկտրացանցով: Մրցակցության բացասական գործոններից խուսափելու համար հեռահաղորդակցության մի քանի խոշոր ընկերություններ միավորվել են դաշինքում (այն կոչվում է HomePlug Alliance)՝ նպատակ ունենալով համատեղ հետազոտություններ և գործնական փորձարկումներ իրականացնել, ինչպես նաև ընդունել էներգիայով տվյալների փոխանցման միասնական ստանդարտ։ մատակարարման համակարգեր.

PLC տեխնոլոգիայի գրավչությունը էներգետիկ ընկերությունների համար

Էներգետիկ ընկերությունների համար PLC տեխնոլոգիան շահավետ է հետևյալ պատճառներով.

ճանապարհ է բացում դեպի նոր շուկաներ, քանի որ այն էլեկտրահաղորդման գծերը վերածում է տվյալների ցանցի.

Թույլ է տալիս հաճախորդներին առաջարկել այնպիսի հանրաճանաչ ծառայություններ, ինչպիսիք են գերարագ ինտերնետ հասանելիությունը, հեռախոսակապը և այլն;

Չի պահանջում հաճախականության ռեսուրս և համապատասխան լիցենզիաներ.

Էժան սարքավորումները ապահովում են ցածր նախնական ներդրումներ և հզորության աստիճանական ավելացման հնարավորություն.

Այն թույլ է տալիս մեզ առաջարկել նոր տեսակի ծառայություններ՝ առանց զգալի կապիտալ ներդրումների, քանի որ էլեկտրացանցային սարքավորումն արդեն ունի մեծ թվով օգտվողներ, հաճախորդների սպասարկման համակարգի կառուցման զարգացած ենթակառուցվածք, վերանորոգման ծառայություններ և այլն;

Էներգետիկ և մունիցիպալ ընկերություններին հնարավորություն է տալիս մշտապես հեռակա վերահսկել էլեկտրաէներգիայի, ջրի, գազի, ջերմության սպառման բոլոր պարամետրերը և ցանկացած տեսակի ծառայության վճարման գործարքները:

Բարձր արագությամբ ինտերնետ հասանելիություն

Վերջին մղոնի տեխնոլոգիայի ներդրման արժեքը բաղկացած է գծային ենթակառուցվածքի արժեքից (ընդհանուր արժեքի մոտավորապես 60-80%), սարքավորումների արժեքը (20-30%) և նախագծման, նախապատրաստական ​​ինժեներական աշխատանքների արժեքը և այլն: (10-20%): 0,2-0,4 կՎ լարման էլեկտրական ցանցերի տարածվածությունը, խրամուղիների տեղադրման և մալուխների տեղադրման համար խրամուղիների տեղադրման և դակիչ պատերի վրա ծախսատար աշխատանքների անհրաժեշտության բացակայությունը խթանում է նրանց նկատմամբ մեծ հետաքրքրությունը որպես տվյալների փոխանցման միջոց: Գերարագ ինտերնետ կապի օրինակ է շվեյցարական Ascom ընկերության տեխնոլոգիան, որն առաջատարն է PLC տեխնոլոգիայի վրա հիմնված կապի համակարգերի և ցանցերի արտադրության մեջ։ Ընկերությունն առաջարկում է վերջնական լուծում, որտեղ շենքը մատակարարող հոսանքի մալուխները ծառայում են որպես տվյալների փոխանցման «վերջին մղոն», իսկ շենքի ներսում գտնվող էլեկտրական լարերը գործում են որպես «վերջին թիզ»: Արտաքին (Outdoor; Նկար 2) և ներքին (Indoor; Fig. 3) համակարգերը թույլ են տալիս օգտագործել նույն փոխանցման միջավայրը և տարբեր կրիչի հաճախականությունները: Շենքը սնուցող սնուցող սարքերի միջոցով տվյալները փոխանցելու համար նրանք օգտագործում են ցածր հաճախականություններ, իսկ շենքերի ներսում՝ բարձր.

Բացօթյա ծրագրերի համար Ascom-ն առաջարկում է երեք կրիչ՝ 2.4 միջին միջակայքով; 4,8 և 8,4 ՄՀց: Կախված փոխանցման հեռավորությունից, յուրաքանչյուր կրիչ տվյալներ է փոխանցում 0,75-ից 1,5 Մբիթ/վրկ արագությամբ: Միջանկյալ հաղորդիչի կետի (օրինակ, տրանսֆորմատորային ենթակայանի) և շենքի միջև փոքր հեռավորության դեպքում օգտագործվում են բոլոր երեք կրիչները: Սա ապահովում է մինչև 4,5 Մբիթ/վրկ փոխանցման արագություն: Բաուդի նվազագույն արագությամբ առանց կրկնող սարքերի կարելի է անցնել 200-300 մ հեռավորություն, իսկ ամենաբարձր բուդ արագության դեպքում հեռավորությունը մոտավորապես կրկնակի կրճատվում է:

Կրկնվող հայեցակարգը թույլ է տալիս PLC-ին կրկնապատկել բացօթյա և ներքին հավելվածներ... Կրկնիչը ստանում է տվյալների տրաֆիկը հիմնականից և այն ուղղորդում դեպի վերջնակետեր, որոնց ուղղակիորեն չի կարող հասնել:

Ամեն շաբաթ Ascom-ը արտադրում է մոտ 6 հազար PLC ադապտեր և 2 հազար ցանցային սարք։

Որպես Ascom Powerline նախագծերի իրականացման օրինակ կարելի է բերել Գերմանիայի էլեկտրաէներգիայի առաջատար մատակարարներից մեկի՝ RWE-ի նախագիծը, որն ապահովում է մուտք RWE PowerNet ցանցի միջոցով ավելի ցածր գնով, քան հեռուստատեսային և կաբելային ընկերությունները: Ներկայումս Ascom Powerline Communications AG սարքավորումների հիման վրա մի շարք նախագծեր արդեն իրականացվել են Արևելյան Եվրոպայում, իսկ Ուկրաինայում և Ռուսաստանում PLC-ների ներդրման փորձնական նախագծեր են պատրաստվում։

PLC տեխնոլոգիաներ տնային ցանցերի համար

Էլեկտրական ցանցով տեղեկատվություն փոխանցելու հնարավորությունը լուծում է ոչ միայն վերջին մղոնի, այլև «վերջին մատնաչափի» խնդիրը։ Բանն այն է, որ լարերի թիվը, որոնք օգտագործվում են տնային համակարգիչների և տնային էլեկտրոնիկայի այլ իրերի միացման համար, արդեն չափազանց մեծացել է. 150 մետրանոց բնակարանում անցկացվում են մինչև 3 կմ տարբեր մալուխներ: Իսկ էլեկտրական ցանցը պարզապես իդեալական միջավայր է 110/220 Վ լարման ցանցում գործող կենցաղային տեխնիկայի միջև կառավարման ազդանշանների փոխանցման համար: Տնային ցանցերի PLC տեխնոլոգիաները հնարավորություն են տալիս արդյունավետորեն իրականացնել խելացի տան հայեցակարգը՝ մատուցելով մի շարք ծառայություններ: հեռավոր մոնիտորինգի, տան պաշտպանության և վերահսկման համար ռեժիմներ, ռեսուրսներ և այլն:

Մասնավորապես, հայտնի LG ընկերությունն առաջարկում է իր սպառողական էլեկտրոնիկայի միացումը էլեկտրացանցով (նկ. 5).

Ինտերնետ սառնարանն իրականացնում է ցանցին միացված թվային էլեկտրոնիկայի վերահսկման և մոնիտորինգի գործառույթները և ապահովում է մուտք դեպի ինտերնետ.

Ինտերնետի վրա հիմնված լվացքի մեքենան կառավարվում է ցանցով, թույլ է տալիս ներբեռնել լվացքի ծրագրեր ինտերնետից;

Ինտերնետ միկրոալիքային վառարանը թույլ է տալիս ներբեռնել բաղադրատոմս ինտերնետից, իրականացնել ինտերնետի հեռավոր մոնիտորինգ;

Ինտերնետ օդորակիչը կառավարվում է ինտերնետի միջոցով։

Ակնկալվում է, որ PLC տեխնոլոգիան կկարողանա նոր խթան հաղորդել էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով տվյալների փոխանցման զարգացմանը և նվազագույն գնով հնարավորություն կտա ուղղակիորեն մուտք գործել գլոբալ ցանց աշխարհի գրեթե ցանկացած կետից: Տեխնոլոգիան դեռ լայն տարածում չի ստացել, բայց մոտ ապագայում կարելի է ակնկալել, որ այն լրջորեն հետ կկանգնեցնի այլընտրանքային տեխնոլոգիաները և կհանգեցնի մատակարարների ծառայությունների շուկայում զգալի փոփոխությունների. վերև և վարձակալված գծերի միացումներ...

Եթե ​​PLC-ն լայնորեն տարածվի, այն կարող է էապես փոխել ուժերի հավասարակշռությունը ինտերնետ հասանելիության ծառայությունների շուկայում և կօգնի մշակել էլեկտրացանցերի նախագծման նոր սկզբունքներ՝ հաշվի առնելով և՛ էներգիայի, և՛ կապի պահանջները:

Smart Power Grids-ը վաղվա խելացի ցանցերն են, որոնք դարձել են արդյունաբերության Smart Grid տեխնոլոգիայի հիմքը: Հայեցակարգը հիմնված է էլեկտրամատակարարման համակարգերի խելացի վերահսկման և ձեռնարկության սարքավորումների միջև տվյալների փոխանակման վրա, ինչը պահանջում է էներգետիկ ցանցերի կառավարման նոր սկզբունքների մշակում: HARTING ընկերության գաղափարը. յուրաքանչյուր սարք դառնում է ցանցի բաժանորդ՝ անկախ նրանից այն միացված է տվյալների մալուխին, թե միայն հոսանքի մալուխին:

«ՀԱՐՏԻՆԳ» ՓԲԸ, Մոսկվա

Որպես ձեռնարկության կառավարման մաս, մշակվում է առևտրային և արդյունաբերական շենքերի զարգացման ընդհանուր հայեցակարգ, որը թույլ է տալիս հասնել արտադրության և գործառնական ծախսերի մշտական ​​կրճատման և ապահովել պահպանման սարքավորումների առկայությունը: Հիմնական նպատակն է հասնել «կանաչ» արտադրության, ինչպես նաև բարձրացնել ամբողջ կայանի արտադրողականությունը և, հետևաբար, շահութաբերությունը՝ նվազեցնելով էներգիայի ծախսերը, բարձրացնելով էներգիայի բաշխման արդյունավետությունը, օպտիմալացնելով պիկ բեռները կամ օպտիմալացնելով էներգիայի սպառումը ծրագրային գործիքների միջոցով, ինչպես նաև. օգտագործելով էներգիայի բաշխման ժամանակակից հայեցակարգը որպես ձեռնարկության էներգիայի կառավարման համակարգի մաս՝ համաձայն DIN EN 16001-ի: Այս նպատակին հասնելու համար անհրաժեշտ է միասնական և ունիվերսալ կապի համակարգ, որը համատեղում է էներգիայի և տվյալների ցանցերը: Էլեկտրաէներգիայի խոշոր սպառողների համար կստեղծվի էներգիայի մոնիտորինգի համակարգ, որը կմիավորի էլեկտրաէներգիայի մատակարարման գործընթացների կառավարման, էներգիայի սպառման կառավարման և օգտագործողներին ամբողջական տեղեկատվություն տրամադրելու գործառույթները։ Որակյալ հաղորդակցությունը արդյունավետության հիմքն է։ Արդյունաբերական սարքերի միջև տվյալների փոխանակումը դեռ համարվում է ընդամենը օժանդակ գործառույթ։ Այնուամենայնիվ, եթե արդյունաբերական սարքերը գործում են առանձին, տվյալների փոխանակման համակարգից դուրս, արդյունաբերական գործընթացների արդյունավետության հետագա զարգացումն ու բարելավումն անհնար է: Ախտորոշման բացակայությունը բացասաբար է անդրադառնում սարքավորումների պահպանման պատրաստակամության վրա, և սարքավորումների շահագործման ընթացքում էներգաարդյունավետության բարձրացումը անհնար է առանց էլեկտրաէներգիայի սպառողների նույնականացման արդյունավետ համակարգի: Երկու խնդիրն էլ հնարավոր է լուծել միայն տվյալների փոխանցման ցանց օգտագործելու դեպքում, որը թույլ է տալիս «տեսնել» յուրաքանչյուր աշխատող սարք և կառավարել այն։

Արդյունաբերական էներգիայի մատակարարման և կապի ազդանշանների տեսակները

Արդյունաբերական սարքերի աշխատանքը կապված է երեք կենսական «զարկերակների» հետ՝ դրանք էլեկտրահաղորդման գծեր, տվյալների գծեր և կառավարման գծեր։ Ավելի շատ էներգիա սպառող սարքերը մշտապես միացված են 400 Վ էլեկտրահաղորդման գծին, սակայն դրանց 50%-ից պակասն ունակ է տեղեկատվություն փոխանցելու և ստանալու: Նման սարքերի արդյունավետ կառավարման համար դրանցից յուրաքանչյուրը պետք է ինտեգրված լինի էլեկտրացանցին որպես տերմինալ սարք:

Այստեղից էլ առաջանում են էլեկտրամատակարարման ցանցերի պահանջները: Երբ սարքը միացված է էլեկտրամատակարարման ցանցին, սարքն ինքնին և նրա կողմից սպառված էներգիայի արժեքը պետք է անմիջապես ճանաչվեն, ինչպես նաև պետք է հնարավոր լինի անջատել բեռը ընտրված ալգորիթմի համաձայն: Թվարկված գործառույթներն իրականացնելու համար անհրաժեշտ է բավական նեղ թողունակությամբ ալիք:

Ավտոմատացումը, ընդհակառակը, պահանջում է կապի գծեր, որոնք կարող են իրական ժամանակում տվյալներ փոխանցել բարձր արագությամբ: Օրինակ, ավտոմատ ախտորոշման օպտիկական գծերը գործում են բավականին լայն հաճախականության տիրույթում:

Էլեկտրամատակարարման ցանցում տվյալների փոխանցման գծերի կազմակերպում

Տեղադրման ծախսերը նվազեցնելու, ինչպես նաև էլեկտրաէներգիայի կառավարման հիմնական գործառույթներն ապահովելու համար HARTING-ն ընտրել է հոսանքի մալուխի տվյալների տեխնոլոգիան: Այնուամենայնիվ, չնայած ցանցերը փոխկապակցված են, դրանք պետք է աշխատեն այնպես, ինչպես կաշխատեն առանձին մալուխներով կազմակերպված ցանցերը: Հետևաբար, որպես էլեկտրաէներգիայի ցանցի հիմք ընտրվել է Ethernet ստանդարտը, որը թույլ է տալիս նոր գործառույթներ ավելացնել ցանցին՝ կախված օգտագործողի պահանջներից: Երբ խելացի կառավարումը ինտեգրվում է էներգամատակարարման ավանդական ցանցին, այն դառնում է smartPowerNet: Այս դեպքում ցանցային սարքերը սկսում են առանցքային դեր խաղալ, քանի որ դրանք որոշում են ոլորտի կողմից պահանջվող ցանցի տոպոլոգիան: Հետևաբար, smartPowerNet ցանցի տարրերը կազմում են ցանցի կառուցվածքի հիմքը. HARTING-ը արեց նույն եզրակացությունները և առաջին ընկերությունն էր, որը մշակեց էլեկտրական ցանցերի համար տվյալների փոխանցման գործառույթով սարքեր:

Օգտագործելով ստանդարտ Ethernet ցանց

Ethernet ցանցը կառավարվում է կառավարվող ցանցի բաղադրիչների միջոցով:

Միանգամայն տրամաբանական է, որ կառավարվող անջատիչների գործառույթները կարող են ստանձնել smartPowerNet ցանցի սարքերը։ Ցանցի կառավարման հիմնական գործառույթներից է ցանցին միացված տոպոլոգիայի և վերջնակետերի վիզուալիզացիան։ Եթե ​​Ethernet ստանդարտը ընտրված է տվյալների փոխանցման միջոցով էլեկտրամատակարարման համար, տվյալների ցանցի տոպոլոգիան հետևում է էլեկտրամատակարարման տոպոլոգիայի, քանի որ նույն մալուխը օգտագործվում է տվյալների փոխանցման և էլեկտրամատակարարման համար: Հետևաբար, ստանդարտ Ethernet ֆունկցիաները կարող են օգտագործվել նման բարդ ցանցը կառավարելու համար՝ ընտրության լայն տեսականիով: Այս հայեցակարգի հիման վրա հնարավոր է ստեղծել ունիվերսալ լուծում։ Համակարգը բաց է և մասշտաբային, քանի որ կապի հավելյալ գծերի միացումը ընդլայնում է համակարգի հաճախականության տիրույթը՝ առանց համատեղելիության սահմանափակումների:

Ինտեգրված ցանցի կառավարման գործառույթներ

Վ ներկայումսպահանջարկ ունեն լուծումներ, որոնք աջակցում են տոպոլոգիաներին, որոնք ապահովում են տվյալների և էլեկտրահաղորդման գծերի օգտագործումը տարբեր համակցություններով և թույլ են տալիս էներգիայի սպառման տվյալները փոխանցել, օրինակ, կառավարման սենյակ, առանց լրացուցիչ տվյալների մալուխներ դնելու, ինչպես նաև շարունակաբար վերահսկել համակարգի վիճակը առանց տեղադրման և կազմաձևման լրացուցիչ սարքեր... Նման ցանցում շատ կարևոր է ցանցի տոպոլոգիայի ավտոմատ ճանաչման գործառույթը առաջին միացման պահին և ցանցի շահագործման ընթացքում, ինչպես նաև էլեկտրաէներգիայի բաշխման համակարգի մասին տվյալների ցուցադրումը: Էլեկտրաէներգիա բաշխող և սպառող սարքերը ճանաչվում են, երբ ցանցը միացված է և ցուցադրվում է արդյունաբերական ԱՀ-ի կամ հիմնական աշխատանքային կառավարման կայանի էկրանին ընթացիկ էներգիայի սպառման հետ միասին: Բեռի կառավարման համակարգի ինտեգրումը խուսափում է ծանրաբեռնվածությունից, համակարգը գործարկվում է, երբ գերազանցում են բեռի համար նախատեսված առավելագույն արժեքները: Ուստի նպատակահարմար է նախօրոք որոշել այն սպառողներին, ովքեր կարող են ապահով կերպով անջատվել ցանցի ընդհանուր ծանրաբեռնվածության դեպքում:

Համակարգի կարգավիճակի մոնիտորինգ

Էներգամատակարարման բաշխման համակարգում բեռի կարգավիճակի, ինչպես նաև մեքենայի կամ այլ սարքավորումների հետ կապված բեռի մոնիտորինգի գործառույթը հիմնված է համապատասխան տվյալների կանոնավոր ընթերցման և հետագա վերլուծության վրա: Այն ծառայում է համակարգի անվտանգության և արդյունավետության ապահովմանը: Ի հավելումն T-bends-ի ելքերի ազդանշանի չափմանը, ամբողջ բաշխիչ ցանցի և յուրաքանչյուր առանձին smartPowerNet տարրի կարգավիճակը շարունակաբար վերահսկվում է:

Ցանցի պարամետրերի և կատարողականի ցուցիչների ցանկացած փոփոխություն գրանցվում և վերլուծվում է: Օրինակ, անսարքությունները, ինչպիսիք են լարման անկումը, մալուխի խզումը կամ սխալ միացումները, կարող են ակնթարթորեն հայտնաբերվել մինչև ամբողջ համակարգի խափանումը:

Բրինձ.Արդյունաբերության մեջ Smart Grid տեխնոլոգիայի կիրառումը զգալիորեն կբարձրացնի արդյունավետությունը

Էներգիայի սպառում

Էներգիայի ծախսերը նվազեցնելու համար անհրաժեշտ են տվյալներ բոլոր սպառողների մասին: Այդ նպատակով հաշվառման ինտեգրալ սխեման ինտեգրված է յուրաքանչյուր smartPowerNet տարրի, յուրաքանչյուր անջատիչի կամ էլեկտրական պահարանի մեջ, որը կարդում և գրում է էներգիայի սպառումը հաշվարկելու համար օգտագործվող տվյալները: Էներգիայի սպառումը նվազեցնելու ամենապարզ միջոցը սպառողներին անջատելն է: Կառավարվող անջատիչի ստանդարտ I/O-ն թույլ է տալիս անջատել լրացուցիչ սարքերօգտագործելով PLC առանց լրացուցիչ ցանցային արձանագրությունների օգտագործման:

Տվյալների ցուցադրում

Բոլոր չափումների արդյունքները մշակվում են արդյունաբերական համակարգչի վրա: SmartPowerNet-ի տվյալները կարդացվում են ստանդարտ կապի միջերեսների միջոցով, այնուհետև մշակվում և արխիվացվում:

Չափված արժեքների զգալի շեղումները նորմալ արժեքներից գրանցվում, վերլուծվում, գրանցվում և ցուցադրվում են արդյունաբերական ԱՀ-ում կամ կառավարման սենյակում՝ ըստ կարևորության աստիճանի: Այն հաշվարկում է, օրինակ, ամբողջ համակարգի կամ յուրաքանչյուր ելքային շղթայի կողմից սպառվող էներգիան: Սպառված էլեկտրաէներգիայի արժեքը ցուցադրվում է անվանական արժեքի նկատմամբ և տրվում է ծանրաբեռնվածության նախազգուշացում։ Հնարավոր է նաև գրաֆիկորեն վերլուծել էլեկտրաէներգիայի սպառումը և էներգիայի սպառումը բավական երկար ժամանակահատվածի համար:

Power Grid Communication Technologies (Power Line Communication, PLC) ակտիվորեն զարգանում և դառնում են ավելի ու ավելի պահանջարկ ամբողջ աշխարհում: Եվ Ռուսաստանը բացառություն չէ։ Դրանք օգտագործվում են տեխնոլոգիական գործընթացների ավտոմատացման, տեսահսկման համակարգերի կազմակերպման և նույնիսկ «խելացի» տան կառավարման համար։

Էլեկտրական ցանցի միջոցով տվյալների փոխանցման ոլորտում հետազոտությունները շարունակվում են երկար ժամանակ։ Ժամանակին PLC-ի օգտագործումը խոչընդոտվում էր տվյալների փոխանցման ցածր արագության և միջամտությունից անբավարար անձեռնմխելիության պատճառով: Միկրոէլեկտրոնիկայի զարգացումը և ժամանակակից, և ամենակարևորը, ավելի արդյունավետ պրոցեսորների (չիպսեթների) ստեղծումը թույլ տվեցին օգտագործել ազդանշանի մշակման բարդ մոդուլյացիոն մեթոդներ, ինչը հնարավորություն տվեց զգալիորեն առաջընթաց ունենալ PLC-ի իրականացման գործում: Այնուամենայնիվ, միայն մի քանի մասնագետներ դեռ գիտեն էլեկտրացանցերի վրա կապի տեխնոլոգիաների իրական հնարավորությունների մասին:

PLC տեխնոլոգիան օգտագործում է էլեկտրական ցանցեր տվյալների գերարագ փոխանցման համար և հիմնված է նույն սկզբունքների վրա, ինչ ADSL-ն, որն օգտագործվում է տվյալների փոխանցման համար: հեռախոսային ցանց... Գործողության սկզբունքը հետևյալն է. բարձր հաճախականության ազդանշանը (1-ից մինչև 30 ՄՀց) դրվում է սովորական էլեկտրական ազդանշանի (50 Հց) վրա՝ օգտագործելով տարբեր մոդուլյացիաներ, և ազդանշանը փոխանցվում է էլեկտրական լարերի միջոցով: Սարքավորումը կարող է ստանալ և մշակել նման ազդանշան զգալի հեռավորության վրա՝ մինչև 200 մ: Տվյալների փոխանցումը կարող է իրականացվել ինչպես լայնաշերտ (BPL), այնպես էլ նեղաշերտ (NPL) էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով: Միայն առաջին դեպքում տվյալների փոխանցումը կկատարվի մինչև 1000 Մբիթ/վ արագությամբ, իսկ երկրորդում՝ շատ ավելի դանդաղ՝ ընդամենը մինչև 1 Մբիթ/վրկ:

Սահմանափակված արագությա՞մբ:

Այսօր օգտագործողների համար հասանելի են երրորդ սերնդի PLC տեխնոլոգիաները: Եթե ​​2005 թվականին, HomePlug AV ստանդարտի գալուստով, տվյալների փոխանցման արագությունը 14-ից հասավ 200 Մբիթ/վրկ (սա բավարար է այսպես կոչված «Triple Play» ծառայություններ մատուցելու համար, երբ օգտատերերին միաժամանակ տրամադրվում է գերարագ ինտերնետ հասանելիություն։ , կաբելային հեռուստատեսություն և հեռախոսային հաղորդակցություններ), PLC-ների վերջին սերունդն արդեն օգտագործում է տվյալների փոխանցման երկակի ֆիզիկական շերտ՝ Dual Physical Layer: FFT OFDM-ի հետ միասին օգտագործվում է Wavelet OFDM մոդուլյացիան, այսինքն՝ ուղղանկյուն հաճախականության բաժանման մուլտիպլեքսավորում, բայց օգտագործելով ալիքներ։ Սա հնարավորություն է տալիս մի քանի անգամ ավելացնել տվյալների փոխանցման արագությունը՝ մինչև 1000 Մբիթ/վրկ:

Այնուամենայնիվ, պետք է հասկանալ, որ խոսքը ֆիզիկական արագության մասին է։ Տվյալների փոխանցման իրական արագությունը կախված է բազմաթիվ գործոններից և կարող է լինել մի քանի անգամ ավելի ցածր: Տան լարերի որակը, գծի ոլորումները, դրա անհամասեռությունը (օրինակ, ալյումինե լարերի մեջ ազդանշանի թուլացումը ավելի ուժեղ է, քան պղնձի մեջ, ինչը նվազեցնում է հաղորդակցության միջակայքը մոտ կեսով) - այս ամենը կործանարար կերպով ազդում է ֆիզիկական արագության և արագության վրա: տվյալների փոխանցման որակը. Նաև PLC - էլեկտրական ցանցում բոլոր ադապտերները պետք է լինեն նույն փուլում, ադապտերների միջև էլեկտրական ցանցում չպետք է լինի գալվանական մեկուսացում (տրանսֆորմատորներ, UPS), օդաչուները, ֆիլտրերը և RCD-ները նվազեցնում են տվյալների փոխանցման արագությունը: Բացառություն են կազմում QPLA-200 v.2 և QPLA-200 v.2P, քանի որ Այս ադապտերների առանձնահատկությունը եզակի Clear Path տեխնոլոգիան է: Օգտագործելով Clear Path տեխնոլոգիան, հնարավոր է ցանց ստեղծել նույնիսկ այն դեպքում, երբ PLC սարքերը միացված են տարբեր փուլերի, այսինքն. այս տեխնոլոգիան դինամիկ կերպով ընտրում է ավելի քիչ աղմկոտ ալիքներ տեղեկատվության փոխանցման համար՝ դրանով իսկ մեծացնելով տվյալների փոխանցման արագությունը: Մեկ PLC ցանցը կարող է պարունակել մինչև 8 սարք:

Խոսելով PLC տեխնոլոգիայի մասին, ընդունված է որպես արագություն ընդունել կիսադյուպլեքս կամ միակողմանի արագությունը: Այսինքն, եթե նշված արագությունը 200 Մբիթ/վ է, ապա իրականը կլինի 70-80 Մբիթ/վ։ Վ իրական կյանքՖիզիկական արագությունը մեծ վստահությամբ կարելի է կիսով չափ կիսել և համամասնորեն կրճատել 10%-ով, երբ միացված է տան յուրաքանչյուր հզոր սարք՝ արդուկ, թեյնիկ, օդորակիչ, սառնարան և այլն։

Սովորական կենցաղային պայմաններում ազդանշանը կարող է փոխանցվել մոտ 200 մ հեռավորության վրա լարերի միջոցով PLC-ի միջոցով: Օրինակ՝ 200 քառ. մ կարելի է ծածկել առանց խնդիրների։ Այս դեպքում կապի որակը կախված կլինի էլեկտրական ցանցի որակից: Սովորական լարման պաշտպանիչը, որը հաճախ ներկառուցված է երկարացման լարով, անխափան սնուցման աղբյուրի կամ տրանսֆորմատորի մեջ, կարող է խոչընդոտ դառնալ ազդանշանի անցման համար: Պետք է նաև հիշել, որ ցանցի բաշխումը լարերի միջոցով սահմանափակվում է ապահովիչներով էլեկտրական վահանակով: Այսպիսով, օրինակ, հարթակով ցանց ստեղծելը չի ​​աշխատի: Wi-Fi-ն ավելի լավ է դրա համար:

PLC-ի առավելություններն ու թերությունները

PLC տեխնոլոգիաները, անշուշտ, արժանի են ուշադրության, բայց իրենց առավելությունների հետ մեկտեղ ունեն նաև ակնհայտ թերություններ։ Բայց առաջին հերթին առաջինը: PLC-ն օգնում է հաստատել Triple Play ծառայությունների բարձրորակ մատուցում, տվյալների փոխանցման համար էլեկտրագծեր չի պահանջում և, հետևաբար, լրացուցիչ ծախսեր: Արագ տեղադրումը և գոյություն ունեցող ցանցերին միանալու հնարավորությունը նույնպես PLC-ի օգտին է: Բացի այդ, PLC ցանցը կարող է հեշտությամբ ապամոնտաժվել և կազմաձևվել, օրինակ՝ գրասենյակը այլ շենք տեղափոխելիս: Նման ցանցը հեշտությամբ ընդլայնելի է. դուք կարող եք կազմակերպել դրա գրեթե ցանկացած տոպոլոգիա նվազագույն ծախսերով (կախված լրացուցիչ PLC ադապտերների քանակից): Բարդ պայմաններում (երկաթբետոնե կոնստրուկցիաներ, բարձր մակարդակէլեկտրամագնիսական միջամտություն) ի տարբերություն անլարի Wi-Fi տեխնոլոգիաներ, WiMAX և LTE PLC ցանցը կաշխատի անխափան։ Միաժամանակ գաղտնագրման ամենաժամանակակից ալգորիթմների կիրառման շնորհիվ ապահովված է նաև տվյալների անվտանգ փոխանցումը ցանցով։

PLC-ն ավելի քիչ թերություններ ունի, բայց արժե իմանալ դրանց մասին: Նախ, ցանցի էլեկտրահաղորդման հզորությունը բաժանված է բոլոր մասնակիցների միջև: Օրինակ, եթե երկու զույգ ադապտերներ ակտիվորեն փոխանակում են տեղեկատվություն մեկ PLC ցանցում, ապա յուրաքանչյուր զույգի փոխարժեքը կկազմի ընդհանուր թողունակության մոտավորապես 50%-ը: Երկրորդ, լարերի որակը (օրինակ, պղնձե և ալյումինե հաղորդիչներ) ազդում է PLC-ի կայունության և արագության վրա: Եվ երրորդ, PLC-ն չի աշխատում ցանցային զտիչներև անխափան սնուցման սարքեր, որոնք հագեցած չեն հատուկ PLC Ready վարդակներով:

PLC կիրառումը գործնականում

Այսօր PLC-ն լայն գործնական կիրառություն է գտնում: Շնորհիվ այն բանի, որ տեխնոլոգիան օգտագործում է գոյություն ունեցող էլեկտրացանցը, այն կարող է օգտագործվել տեխնոլոգիական գործընթացների ավտոմատացման մեջ՝ էլեկտրական լարերի միջոցով ավտոմատացման միավորները միացնելու համար (օրինակ՝ քաղաքային էլեկտրաէներգիայի հաշվիչները):

Հաճախ PLC-ները օգտագործվում են փոքր գրասենյակներում տեսահսկման համակարգեր կամ տեղական ցանցեր ստեղծելու համար (SOHO), որտեղ ցանցի հիմնական պահանջներն են իրականացման հեշտությունը, սարքի շարժունակությունը և հեշտ մասշտաբայնությունը: Ավելին, ինչպես ամբողջ գրասենյակային ցանցը, այնպես էլ դրա առանձին հատվածները կարող են կառուցվել PLC ադապտերների միջոցով: Հաճախ անհրաժեշտ է ընդգրկել արդեն գոյություն ունեցող գրասենյակային ցանցում հեռավոր համակարգիչկամ ցանցային տպիչ, որը գտնվում է մեկ այլ սենյակում կամ նույնիսկ շենքի մյուս կողմում - օգտագործելով PLC ադապտերներ, այս խնդիրը կարող է լուծվել մի քանի րոպեում:

Բացի այդ, PLC տեխնոլոգիան նոր հնարավորություններ է բացում «խելացի» տան գաղափարի իրականացման համար, որտեղ բոլոր սպառողական էլեկտրոնիկաները պետք է կապված լինեն մեկում: տեղեկատվական ցանցհնարավորությամբ կենտրոնացված կառավարում.

Բավականին տարօրինակ է, բայց դեռ կան այնպիսիք, ովքեր անտարբեր չեն էլեկտրական լարերի միջոցով տվյալների փոխանցման գաղափարի նկատմամբ: Այո, աշխարհում շատ մարդիկ կան, ովքեր դեմ առ դեմ հանդիպել են այս երևույթին, ինչ-որ մեկը, թերևս, պարզապես պատրաստվում է ծանոթանալ նման հնարավորություններ բացող տեխնոլոգիաներին, ինչ-որ մեկի համար դա արդեն հաջող կամ անհաջող փորձ է, իսկ ինչ-որ մեկի համար՝ երեկ:

Այսպիսով, PLC: Ցավոք, ցանցում այնքան շատ տեղեկատվություն չկա, որքան Ethernet-ի կամ Wi-Fi-ի մասին: Այս հոդվածով ես կփորձեմ պատասխանել ամենահայտնի հարցերին, որոնք ժամանակին ինքս ինձ հետաքրքրել են։ PLC-ն (Power Line Communication) կապի ցանց է, որի փոխադրումը հանդիսանում է բնակարանի, գրասենյակի կամ ձեռնարկության սովորական էլեկտրական լարերը: Այս տեսակի ցանցերը կարող են օգտագործվել տվյալների և ձայնի փոխանցման համար: Էլեկտրական մալուխը բառացիորեն շրջապատում է ժամանակակից մարդ... Այն հանդիպում է տներում, գրասենյակներում և ձեռնարկություններում, հասարակական վայրերում: Եվ դա զարմանալի չէ, քանի որ լարերը սպառողին էլեկտրական հոսանք հասցնելու միակ միջոցն են։ Հաճախ ոչ թե մեկ, այլ մի քանի մատակարարման մալուխներ հարմար են էլեկտրաֆիկացված օբյեկտների համար: Դա պայմանավորված է մի քանի էլեկտրական փուլերի կամ լրացուցիչ էլեկտրահաղորդման գծերի օգտագործմամբ:

Անշուշտ պետք է ասել, որ էլեկտրական մալուխի օգտագործումը որպես կապի միջոց մտածված է եղել վաղուց։ Երբ այս ձեռնարկությունն իրականացվեր, ցանցին միանալը կնվազեցվի մինչև ադապտեր վարդակից միացնելով վարդակից: Արդյունքում մշակվել է նոր ճշգրտում՝ հիմնված PLC-ի և DPL-ի (Digital PowerLine) մշակման վրա, որոնք իրականացվել են ավելի վաղ։ Այն ստեղծվել է մի խումբ ընկերությունների ջանքերով, ինչպիսիք են Siemens-ը, Nortel-ը, Motorola-ն և այլք, որոնք ստեղծել են HomePlug Powerline Alliance-ը։ HomePlug 1.0-ի, այնուհետև HomePlug AV PLC ստանդարտների գալուստով, BPL (Լայնաշերտ էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով) ռեժիմով սարքերը կարողացան տվյալների փոխանակում կատարել մինչև 200 Մբ/վ արագությամբ:

Որտեղ կարող եք օգտագործել Power Line Communication տեխնոլոգիան: Ճիշտ կիրառման դեպքում, գրեթե ամենուր, բայց հիմնականում, այս տեխնոլոգիան օգտագործվում է տանը և գրասենյակում տեղական ցանց կազմակերպելու, ինչպես նաև մատակարարի մակարդակով մուտքի տեխնոլոգիա: Այս տեխնոլոգիայի առավելությունները ներառում են ցանցի հեշտ մասշտաբայնությունը, համակարգը իրականացնելու ունակությունը»: խելացի տուն«(ինչպես Z-Wave տեխնոլոգիան :)), պատի վրա լրացուցիչ անցքեր և բնակարանում / տանը մալուխներ չկան:

Պատմություն

Էլեկտրական ցանցերի զարգացման արշալույսին հարց ծագեց ուժային հանգույցների միջև դիսպետչերական տեղեկատվության փոխանակման կազմակերպման մասին։ Առավել ռացիոնալը գոյություն ունեցող էլեկտրահաղորդման գծերի օգտագործումն էր, այլ ոչ թե առանձին հեռագրական գծերի կառուցումը։ Արդեն 20-րդ դարի սկզբին ԱՄՆ-ում ուղղակի հոսանքի գծերը օգտագործվում էին հեռագրական տեղեկատվության փոխանակման համար։ Ռադիոկապի զարգացումով հնարավոր դարձավ նույն նպատակների համար օգտագործել ցանցերը։ փոփոխական հոսանք.

Ներկայումս էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով դիսպետչերական տեղեկատվության փոխանակումը լայնորեն կիրառվում է որպես կապի հիմնական տեսակներից մեկը։ Փոխանցիչը միացված է էլեկտրահաղորդման գծին միացման ֆիլտրի միջոցով, որը ձևավորվել է փոքր կոնդենսատորից (2200 - 6800 պիկոֆարադ) և բարձր հաճախականության տրանսֆորմատորից (ավտոտրանսֆորմատոր): Նման համակարգը թույլ է տալիս փոխանցել ինչպես ձայնային տեղեկատվություն, այնպես էլ հեռաչափության ու հեռակառավարման տվյալներ։ PLC տեխնոլոգիայի հիմքում ընկած գաղափարը էլեկտրահաղորդման գծեր օգտագործելն է տվյալների արագ փոխանակման համար:

Ինչպես պարզվեց մշակման և հետագա շահագործման ընթացքում, տեխնոլոգիայի խոչընդոտը աղմուկի թույլ իմունիտետն էր և տվյալների փոխանցման ցածր արագությունը: 2000 թվականի մարտին HomePlug Powerline Alliance-ը ստեղծվել է հեռահաղորդակցության մի քանի խոշորագույն ընկերությունների միաձուլման արդյունքում, որոնք կազմակերպվել են համատեղ հետազոտության, մշակման և փորձարկման նպատակով, բացի այդ, որոշվել է ընդունել տվյալների փոխանցման միասնական ստանդարտ։ էլեկտրամատակարարման համակարգերի վրա: Ի դեպ, այս պահին HomePlug Powerline Alliance-ն ընդգրկում է հարյուրից ավելի կազմակերպություն։

PowerLine-ի նախատիպը Intellon-ի PowerPacket տեխնոլոգիան է, որը հիմք է հանդիսացել HomePlug1.0 միասնական ստանդարտի համար (ընդունվել է HomePlug դաշինքի կողմից 2001 թվականի հունիսի 26-ին), որի դեպքում տվյալների փոխանցման արագությունը որոշվել է մինչև 14 Մբ/վ: Այնուամենայնիվ, շարունակվում է այս պահին HomePlug AV ստանդարտը բարձրացրել է տվյալների փոխանցման արագությունը մինչև 200 Մբիթ/վրկ: Իսկ նոր G.hn ստանդարտը գալիք տարում կընդլայնի թողունակությունը մինչև 1 Գբիտ/վրկ:

Հարկ է նշել, որ HomePlug-ը գոյություն ունեցող բնութագրերի միակ փաթեթը չէ: Ի հավելումն HomePlugկան ուրիշներ. սա լայնաշերտ տեխնոլոգիա է, որն ապահովվում է միջազգային ասոցիացիայի կողմից UPA(Universal Powerline Association), ինչպես նաև համանուն տեխնոլոգիան, որը մշակվել է մի շարք ազդեցիկ ճապոնական ընկերությունների կողմից, որոնք միավորվել են դաշինքով։ HD-PLC(High-Definition Powerline Communications): Եվրոպայում դաշինքը նպաստեց PLC տեխնոլոգիայի զարգացմանը ՕՊԵՐԱ(Open PLC European Research Alliance): Համառոտ կպատմեմ դրանց մասին։

ՕՊԵՐԱ

OPERA-ն հիմնադրվել է եվրոպական արտադրական ընկերությունների և համալսարանների կողմից 2004 թվականին: Դաշինքն ունի ավելի քան 40 անդամ: Նպատակն էր հետազոտություն և զարգացում լայնաշերտ հասանելիության կազմակերպման ինտեգրված PLC ցանցերի ոլորտում:

2006 թվականին ավարտվեց դաշինքի առաջին նախագիծը։ Ավարտման արդյունքը դարձավ ստանդարտի առաջին տարբերակի թողարկումը, որը շտապեցին օգտագործել PLC սարքավորումների շատ արտադրողներ: Ծրագրի երկրորդ փուլը սկսվել է 2007թ. հունվարին և ավարտվել 2008թ. դեկտեմբերին: Ծրագրի նպատակն էր մշակել տեխնիկական պայմաններ, որոնք թույլ կտան լայնաշերտ համակարգերին աշխատել՝ օգտագործելով գոյություն ունեցող լարերը որպես ֆիզիկական միջոց: Այստեղից էլ մյուս անվանումը՝ BPL (Լայնաշերտ էլեկտրահաղորդման գծով):

BPL-տեխնոլոգիան ապահովում է տվյալների արագ փոխանցում (տեսանյութերի հոսք, IP-հեռախոսակապ և այլն), ինչպես նաև տնային լոկալ ցանցերի կազմակերպում։ Ծրագրի երկրորդ փուլի մասնակիցներն էին եվրոպական առաջատար համալսարանները՝ Շվեյցարիայի Դաշնային տեխնոլոգիական ինստիտուտը (Շվեյցարիա), Դրեզդենի համալսարանը և Կարլսռուեի համալսարանը (Գերմանիա) և այլք, DS2 (Իսպանիա) և CTI (Շվեյցարիա) խոշոր տեխնոլոգիական ընկերությունները։ ինչպես նաև եվրոպական PLC օպերատորներ EDEV-CPL (Ֆրանսիա), ONI (Պորտուգալիա), PPC (Գերմանիա), կոմունալ ծառայություններ և OEM-ներ՝ ընդհանուր 26 անդամ: Դաշինքի կողմից առաջարկված բնութագրերը հիմնված են իսպանական DS2 ընկերության կողմից մշակված տեխնոլոգիայի վրա, որն առաջինն էր, որ ներկայացրեց առևտրային PLC մոդեմի չիպերը, որոնք ապահովում են ֆիզիկական շերտի թողունակություն մինչև 200 Մբիթ/վրկ: Այն ապահովում է տվյալների փոխանցում 10, 20 կամ 30 ՄՀց հաճախականության տիրույթում: Մոդուլյացիայի մեթոդը OFDM է, ենթակիրների թիվը՝ 1536: Ենթակիրների մոդուլյացիայի համար օգտագործվում է ADPSK տիպի մոդուլյացիան (Amplitude Differential Phase Shift Keying), որն ապահովում է մինչև 10 բիթ փոխանցում յուրաքանչյուր ենթակրիչի համար։ Տեսականորեն հասանելի տվյալների արագությունը 205 Մբիթ/վրկ է:

UPA

UPA-ն հիմնադրվել է 2004 թվականին: Այն ներառում է էլեկտրոնային սարքավորումների և հետազոտական ​​կենտրոնների առաջատար արտադրողներ՝ Analog Devices, Ambient, Buffalo, Comtrend, Corinex, D-Link, NETGEAR, Korea Electrotechnology Research Institute, Toshiba և այլն: Ասոցիացիայի նպատակն էր մշակել ստանդարտներ և կարգավորող փաստաթղթեր, որոնք սահմանում են տվյալների փոխանցման գործընթացի տարբեր ասպեկտները՝ արագացնելու PLC շուկայի զարգացումը և խթանելու տվյալների փոխանցման համակարգերը էլեկտրացանցերով կառավարության և կորպորատիվ մակարդակներում: UPA-ի հավաստագրման ասպեկտներից մեկը տարբեր ստանդարտների սարքավորումների փոխգործունակությունն է՝ օգտագործելով նույն ֆիզիկական տվյալների փոխանցման միջոցը, օրինակ, նույն էլեկտրացանցերի միաժամանակյա օգտագործումը տվյալների հոսքերի փոխանցման համար՝ համաձայն HomePlug-ի և OPERA-ի: ստանդարտները։ UPA-ն աջակցում է OPERA դաշինքի կողմից առաջարկված հիմնական բնութագրերին:

HD-PLC

HD-PLC-ն հիմնադրվել է ճապոնական Panasonic Corporation կորպորացիայի կողմից, որը ներառում է այնպիսի ընկերություններ, ինչպիսիք են AOpen, Advanced Communications Networks, Icron Technologies Corporation, IO DATA DEVICE, Analog Devices, APTEL, Audiovox Accessories Corporation, Buffalo, OKI, Kawasaki GAOMTA, Kawasaki N. Մուրատա և այլք: Panasonic կորպորացիայի կողմից առաջարկված HD-PLC լայնաշերտ տեխնոլոգիան նախագծված է տվյալների գերարագ փոխանցում և ընդունում էլեկտրացանցով կազմակերպելու համար և աջակցվում է CEPCA-ի (Consumer Electronics Powerline Communication Alliance) կողմից:

Այս դաշինքը ստեղծվել է 2005 թվականին ազդեցիկ ճապոնական Panasonic, Sony, Toshiba, Mitsubishi, Sanyo և Yamaha կորպորացիաների կողմից։ CEPCA-ի գործունեությունից է ջանքերը համատեղել տարբեր ստանդարտների հետ համատեղելի տեխնոլոգիաների մշակման համար, ինչը պոտենցիալ թույլ կտա մուլտիմեդիա տվյալների ցանցերի փոխկապակցումը բնակարանի կամ շենքի ներսում: HD-PLC տեխնոլոգիայի մրցակիցները տեխնոլոգիաներն են, որոնք առաջ են մղվում HomePlug և UPA ասոցիացիաների կողմից: HD-PLC տեխնոլոգիայի տարբերակիչ առանձնահատկությունը OFDM ազդանշանի սինթեզման առաջարկված մեթոդն է: Ի տարբերություն հակադարձ արագ Ֆուրիեի փոխակերպման (FFT) միջոցով OFDM ազդանշանի ձևավորման մեթոդի, որն ընդունվել է, օրինակ, HomePlug AV տեխնոլոգիայի մեջ, հեղինակներն առաջարկել են օգտագործել Wavelet փոխակերպումները HD-PLC տեխնոլոգիայում: Wavelet OFDM-ը լայնաշերտ էլեկտրացանցային տեխնոլոգիա է` բարձր սպեկտրային արդյունավետությամբ: Այս տեխնոլոգիան օգտագործում է Wavelet փոխակերպումները՝ OFDM ազդանշանը սինթեզելու համար: Այս դեպքում տվյալների փոխանցման տեսականորեն հասանելի արագությունը 210 Մբիթ/վրկ է:

Մասնակիցներ

Դուք պետք է հասկանաք, որ թվարկված բոլոր դաշինքներն ու ասոցիացիաները մի տեսակ «հետաքրքրությունների ակումբներ» են, որոնց առանցքը մի քանիսն են. խոշոր արտադրողներինտեգրալ սխեմաներ, որոնք հետապնդում են առևտրային օգուտներ: Ծայրամասում կան մոդեմների և այլ սարքավորումների արտադրողներ։ Այսպես են ձևավորվել «ոչ առևտրային» կազմակերպությունները՝ մշակելով և առաջ մղելով «արտադրողից անկախ» ստանդարտը։

Homeplug Powerline Alliance-ի առանցքը կազմված է Cisco, Intel, LG, Motorola, Texas Instruments ընկերություններից: Նրանք Intellon-ի դաշնակիցներն են, որն արտացոլում է այս տեխնոլոգիայի զարգացման ամերիկյան ուղղությունը։ Եվրոպական ուղղությունը որոշվում է DS2 ընկերության կողմից, որն աջակցում է Եվրամիության կողմից OPERA նախագծի շրջանակներում։ Ավելի քան երկու տասնյակ DS2 գործընկեր ընկերություններ միացել են UPA-ին, որը ներառում է Buffalo, Corinex, D-Link, Intersil, Netgear, Toshiba և այլ ընկերություններ: Panasonic Corporation-ն իր մշակումներում հավատարիմ է CEPCA արդյունաբերական դաշինքի բնութագրերին: Այս ստանդարտով առաջնորդվում են այնպիսի ընկերություններ, ինչպիսիք են Hitachi-ն, Mitsubishi-ն, Philips-ը, Pioneer-ը, Sanyo-ն, Sony-ն և այլք: Էլեկտրական և էլեկտրոնային ճարտարագետների ինստիտուտը (IEEE) և Հեռահաղորդակցության և ստանդարտացման միջազգային միությունը (ITU): Այդ կազմակերպություններում ընդգրկված են աշխարհի առաջատար ընկերությունների ներկայացուցիչներ:

2008 թվականի դեկտեմբերին ITU-T Ստանդարտացման ինստիտուտը ընդունեց տվյալների գերարագ փոխանցման միջազգային ստանդարտ՝ էլեկտրահաղորդման գծերի, հեռախոսի և կոաքսիալ մալուխների միջոցով: Նոր ստանդարտ ITU-T (G.9960), որը նաև կոչվում է G.hn, տվյալների հղման և ֆիզիկական շերտի հստակեցման փաթեթ է, որը միավորում է լարային տնային ցանցի հայեցակարգը: 2008 թվականի վերջին առաջին անգամ հայտնվեց միջազգային ստանդարտ, որը թույլ է տալիս լիարժեք օգտագործել լարային ցանցերի ներուժը, որտեղ էլեկտրահաղորդման գծերը, կոաքսիալ կամ հեռախոսային մալուխները օգտագործվում են որպես տվյալների փոխանցման ֆիզիկական միջոց: Home Grid Forum-ը, ոչ առևտրային կազմակերպություն, որը համահիմնադրվել է DS2-ի կողմից, վերահսկում է G.hn-ի վրա հիմնված բոլոր ցանցերի փոխգործունակությունը:

2008 թվականի վերջին DS2-ը հայտարարեց PLC մոդեմի չիպ մշակելու իր մտադրության մասին, որը համապատասխանում է G.hn, UPA և OPERA բնութագրերին: 2005 թվականի հուլիսին IEEE-ն հայտարարեց ստեղծման մասին աշխատանքային խումբ, որը կպատրաստի Broadband PowerLine ստանդարտը։ Որպես ուսումնասիրության առարկա ընդունվել են գերարագ տվյալների փոխանցման համար էլեկտրացանցերի օգտագործման մրցակցային և անհամատեղելի տեխնիկական պայմաններ: Տեխնիկական բնութագրերը ներկայացրել են HomePlug Powerline Alliance-ը, Panasonic Corporation-ը և DS2-ը:

Արդյունքում հաստատվեց ստանդարտի առաջին նախագիծը. IEEE P1901 Նախագիծ ստանդարտ լայնաշերտ ցանցերի համար. Ստանդարտի նախագիծը նախատեսում է ֆիզիկական շերտում մոդուլյացիայի երկու անհամատեղելի մեթոդների կիրառման հնարավորություն (FFT OFDM և Wavelet OFDM): Ընդ որում, ընդունվել է առաջնային սխալների ուղղման երկու անհամատեղելի մեթոդների կիրառման հնարավորությունը։

Դրանցից մեկը հիմնված է կոնվոլյուցիոն տուրբո կոդերի վրա, երկրորդը օգտագործում է LDPC կոդերը՝ հավասարության ցածր խտության ստուգման կոդերը: Ներկայումս տուրբո կոդերը օգտագործվում են արբանյակային և բջջային կապի համակարգերում, անլար լայնաշերտ հասանելիության և թվային հեռուստատեսություն... Ստանդարտի նախագծում հղումներ չկան DS2-ի կողմից առաջարկված տեխնոլոգիայի օգտագործման վերաբերյալ, և որպես հիմք ընդունված երկու PHY տարբերակները զգալիորեն տարբերվում են միմյանցից: Արդյունքում սարքավորումները հետ տարբեր տեսակներմոդուլյացիան չի կարող փոխգործակցել նույն ցանցում, թեև այն կհամապատասխանի IEEE P1901 ստանդարտի պահանջներին: Գրավոր կերպով օգտագործվել է այս կայքի նյութը:

Տեսականորեն

PowerLine տեխնոլոգիայի հիմքը ազդանշանի հաճախականության բաժանման օգտագործումն է, որի դեպքում արագընթաց տվյալների հոսքը վերլուծվում է մի քանի համեմատաբար ցածր արագությամբ հոսքերի, որոնցից յուրաքանչյուրը փոխանցվում է առանձին ենթափոխադրող հաճախականությամբ և այնուհետև միավորվում է մեկ ազդանշանի մեջ: .

Հաճախականության բաժանման մուլտիպլեքսավորումը (FDM) անարդյունավետ օգտագործում է առկա սպեկտրը: Դա պայմանավորված է ենթափոխադրողների միջև պահակային միջակայքերի (Guard Band) առկայությամբ: Ազդանշանների փոխադարձ ազդեցությունը կանխելու համար անհրաժեշտ է պահակային միջակայքերի առկայությունը:

Հետեւաբար, օգտագործվում է ուղղանկյուն հաճախականության բաժանման մուլտիպլեքսավորում (OFDM): Գաղափարն այն է, որ ենթակիրների կենտրոնները տեղադրվեն այնպես, որ յուրաքանչյուր հաջորդ ազդանշանի գագաթնակետը համընկնի նախորդի զրոյական արժեքի հետ: Ինչպես տեսնում եք, հասանելի թողունակությունն ավելի արդյունավետ է ծախսվում OFDM-ի օգտագործման ժամանակ:

Նախքան մեկ ազդանշանի մեջ միավորելը, առանձին ենթափոխադրողները փուլային մոդուլյացիա են անցնում՝ յուրաքանչյուրն իր բիթերի հաջորդականությամբ:

Այնուհետև գալիս է PowerPacket շարժիչի հերթը, որում ենթակիրները հավաքվում են մեկ տեղեկատվական փաթեթի մեջ (OFDM-խորհրդանիշ): PowerLine տեխնոլոգիան օգտագործում է 1536 ենթակիրներ, որոնցից 84-ը լավագույնս տեղաբաշխված են 2-32 ՄՀց տիրույթում: Տվյալների փոխանցման ցանկացած տեխնոլոգիա պետք է հարմարվի ֆիզիկական միջավայրին, ինչը նշանակում է, որ անհրաժեշտ է սխալներ և կոնֆլիկտներ հայտնաբերելու և վերացնելու միջոցներ: PLC-ն բացառություն չէ: Կենցաղային ցանցով ազդանշաններ փոխանցելիս որոշակի հաճախականություններում կարող է առաջանալ մեծ թուլացում, ինչը կհանգեցնի տվյալների կորստի: Powerline տեխնոլոգիան ապահովում է հատուկ մեթոդԱյս խնդրի լուծումը տվյալների փոխանցման ազդանշանների դինամիկ անջատումն ու միացումն է: Մեթոդի էությունը կայանում է ալիքի մշտական ​​մոնիտորինգից՝ սպեկտրի այն մասը, որը գերազանցում է առավելագույն թուլացման շեմը: Եթե ​​նման բաժին հայտնաբերվի, տվյալների փոխանցումը խնդրի հաճախականության տիրույթում դադարեցվում է այնքան ժամանակ, մինչև վերականգնվի թուլացման ընդունելի արժեքը:

PowerLine տեխնոլոգիայի ուժն իր հաճախականությունների լայն սպեկտրում միևնույն ժամանակ նրա թույլ կողմն է: Տարբեր երկրներում արգելված հաճախականությունների սպեկտրը խստորեն կարգավորվում է։ PLC սարքը աշխատելիս կարողանում է «խցկել» ռադիոընդունիչը օգտագործված սպեկտրում։ Այս խնդիրը լավ հայտնի է ռադիոսիրողներին: Հետևաբար, OFDM-ի և հաճախականությունների լայն տիրույթի օգտագործումը PowerLine տեխնոլոգիան դարձնում է ճկուն տարբեր միջավայրերում օգտագործելու համար: Տեխնիկապես սա իրականացվում է կարգավորումների միջոցով, այսպես կոչված, «Signal Mode» և «Power Mask» սարքերում (որոնցում նախատեսված է համապատասխան տարբերակը): Ազդանշանի ռեժիմը ծրագրային մեթոդ է աշխատանքային հաճախականությունների միջակայքը որոշելու համար: Power Mask-ը օգտագործվող հաճախականությունների սպեկտրը սահմանափակելու ծրագրային մեթոդ է: Դրա շնորհիվ PowerLine սարքերը կարող են հեշտությամբ գոյակցել նույն ֆիզիկական միջավայրում և չաղմկել ռադիոսիրողների կողմից օգտագործվող հաճախականությունների միջակայքերը:

Մեկ այլ կարևոր խնդիր, որն այժմ հենց իրենք՝ PLC սարքերի համար, իմպուլսային աղմուկն է, որի աղբյուրները կարող են լինել տարբեր լիցքավորիչներ, հալոգեն լամպեր, տարբեր էլեկտրական սարքերի միացում կամ անջատում:

Իրավիճակի բարդությունը կայանում է նրանում, որ օգտագործելով վերը նշված մեթոդը, PLC սարքը ժամանակ չունի հարմարվելու արագ փոփոխվող պայմաններին, քանի որ դրանց տևողությունը կարող է հավասար լինել մեկ միկրովայրկյան կամ ավելի քիչ: Այս խնդիրը լուծելու համար բիթային հոսքերի կոդավորումն օգտագործվում է նախքան դրանք մոդուլավորելը և այնուհետև դրանք ցանց տեղափոխելը: Սխալների ուղղման կոդավորման էությունը սկզբնական տեղեկատվական հոսքին ավելորդ բիթերի ավելացումն է, որոնք օգտագործվում են ընդունող վերջում գտնվող ապակոդավորիչի կողմից՝ սխալները հայտնաբերելու և ուղղելու համար: Reed-Solomon-ի բլոկի կասկադավորումը և Viterbi ալգորիթմի կողմից վերծանված պարզ կոնվոլյուցիոն ծածկագիրը թույլ է տալիս ուղղել ոչ միայն առանձին սխալները, այլև սխալների պայթյունները, ինչը զգալիորեն մեծացնում է փոխանցված տվյալների ամբողջականությունը:

Բացի այդ, սխալների ուղղման կոդավորումը մեծացնում է փոխանցվող տեղեկատվության անվտանգությունը ընդհանուր փոխանցման միջավայրում: Քանի որ կենցաղային էլեկտրամատակարարման ցանցն ընտրվել է որպես տվյալների փոխանցման միջոց, մի քանի սարքեր կարող են միաժամանակ սկսել փոխանցումը: Բախումները լուծելու համար օգտագործվում է CSMA / CA մեթոդը: PowerLine տվյալների շրջանակներին առաջնահերթության դաշտեր ավելացնելով՝ հնարավոր է դարձել IP-ի միջոցով փոխանցել ձայնը և տեսանյութը:

Գործնականում

HomePlug 1.0

HomePlug ստանդարտի առաջին «էլեկտրական» ճշգրտումը մշակվել և ընդունվել է դաշինքի աշխատանքի մեկ տարի անց՝ 2001 թվականի կեսերին: Այս հատկորոշումը նկարագրում է տեղական ցանցի գործունեության հետևյալ կանոնները.

• «ավտոբուսը» օգտագործվում է որպես ցանցի տոպոլոգիա.
• տվյալների փոխանցման առավելագույն արագությունը 14 Մբիթ/վրկ է;
• ցանցի առավելագույն տրամագիծը 100 մ է (գործնականում հեռավորությունը կարող է լինել ավելի քան 1000 մ, բայց տվյալների փոխանցման ավելի ցածր արագությամբ);
• թույլատրվում է կրկնողիչների օգտագործումը, ինչը թույլ է տալիս ավելացնել տվյալների փոխանցման հեռավորությունը մինչև 10000 մ.
• հարմարվողական մեխանիզմներ օգտագործվում են հաճախականությունը փոխելու կամ որոշակի ալիքներ անջատելու համար, երբ հայտնաբերվում է ուժեղ միջամտություն.
• QoS (Ծառայության որակ) ծառայությունն օգտագործվում է առաքման որակի չորս մակարդակով.
• տվյալները կոդավորված են DES-ի միջոցով 56-բիթանոց գաղտնագրման բանալիով:

Կարճ ժամանակ անց հայտնվեց HomePlug 1.0-ի ոչ պաշտոնական տարբերակը՝ Turbo նշանով, որի տեխնիկական բնութագրերը կրկնում էին HomePlug 1.0-ի բնութագրերը միակ, բայց էական տարբերությամբ՝ տվյալների փոխանցման արագությունը հասցվեց 85 Մբիթ/վրկ-ի։

HomePlug AV

HomePlug AV բնութագրի ընդունումը 2005 թվականին նշանակալից իրադարձություն էր, քանի որ այն թույլ տվեց օգտագործել ստանդարտը մեծ ծավալով տվյալների հոսքերի համար, ինչպիսին է HDTV (HDTV) հոսքը: Եթե ​​մանրամասն վերլուծեք այս հատկանիշը, կնկատեք, որ դրա մշակման ընթացքում վերանայվել են բազմաթիվ մոտեցումներ, որոնք օգտագործվել են HomePlug 1.0 և HomePlug 1.0 Turbo բնութագրերի մշակման ժամանակ: HomePlug AV բնութագրիչն ունի հետևյալ հնարավորությունները.

• տվյալների փոխանցման առավելագույն արագությունը 200 Մբիթ/վրկ է;
• տվյալների փոխանցումն իրականացվում է 2-28 ՄՀց և 4-32 ՄՀց հաճախականությունների միջակայքերում;
• օգտագործվում է CSMA / CA փոխանցման միջոցի մուտքի մեթոդը.
• Կիրառվում է QoS (Ծառայության որակ) ծառայություն;
• Տվյալների կոդավորման համար օգտագործվում է AES տեխնոլոգիա՝ 128-բիթանոց գաղտնագրման բանալիով:

Ներկայումս ծայրամասային միացումների ճնշող մեծամասնությունը կատարվում է արագընթաց գծից օգտվողի բնակարան կամ գրասենյակ մալուխի միջոցով: Սա ամենաէժան և հուսալի լուծումն է, բայց եթե մալուխի անցկացումը հնարավոր չէ, ապա կարող եք օգտագործել յուրաքանչյուր շենքում առկա էլեկտրական հաղորդակցության համակարգը: Այս դեպքում շենքի ցանկացած էլեկտրական վարդակից կարող է դառնալ ինտերնետ մուտքի կետ։ Օգտագործողից պահանջվում է ունենալ միայն PowerLine-մոդեմ՝ նմանատիպ սարքի հետ կապի համար տեղադրված, որպես կանոն, շենքի էլեկտրական կառավարման սենյակում և միացված գերարագ ալիքին։

Նաև PLC կատարյալ լուծումվերջին մղոնը տնակային բնակավայրերում և ցածրահարկ շենքերում, պայմանավորված այն հանգամանքով, որ այլընտրանքային կապի ուղիների կազմակերպումը 4 կամ ավելի անգամ ավելի թանկ է, քան պատրաստի լարերը:

PowerLine-տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել փոքր գրասենյակներում (մինչև 10 համակարգիչ) տեղական ցանց ստեղծելու համար, որտեղ ցանցի հիմնական պահանջներն են իրականացման հեշտությունը, սարքի շարժունակությունը և հեշտ ընդարձակելիությունը: Ավելին, ինչպես ամբողջ գրասենյակային ցանցը, այնպես էլ դրա առանձին հատվածները կարող են կառուցվել PowerLine ադապտերների միջոցով: Հաճախ կա մի իրավիճակ, երբ անհրաժեշտ է ներառել արդեն գոյություն ունեցող ցանցհեռավոր համակարգիչ կամ ցանցային տպիչ, որը գտնվում է մեկ այլ սենյակում կամ շենքի մյուս կողմում: Այս խնդիրը հեշտությամբ լուծվում է PowerLine ադապտերների միջոցով:

PowerLine տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել «խելացի տան» գաղափարն իրականացնելու համար, որտեղ սպառողական բոլոր էլեկտրոնիկան միացված է մեկ տեղեկատվական ցանցին՝ կենտրոնացված կառավարման հնարավորությամբ: Շնորհիվ այն բանի, որ PLC-ն օգտագործում է պատրաստի հաղորդակցություն, PowerLine-տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել տեխնոլոգիական գործընթացների ավտոմատացման, ավտոմատացման բլոկների միացման մեջ էլեկտրական լարերի կամ այլ տեսակի լարերի միջոցով: Շնորհիվ այն բանի, որ PLC-ն կարող է աշխատել տարբեր լարերի վրա (պարտադիր չէ, որ էլեկտրական), հնարավոր է դառնում տեխնոլոգիան օգտագործել անվտանգության հրդեհային համակարգերում, ինչպես նաև տեսահսկման համակարգերի կազմակերպման համար:

Կան նաև թերություններ՝ օրինակ, բոլոր LAN ադապտերները նույն փուլին միացնելու անհրաժեշտությունը: Դրանք ներառում են նաև «ավտոբուսի» տոպոլոգիայի թերությունը՝ արագությունը բաշխված է ցանցի բոլոր սարքերի միջև:

Բերեմ ինտերնետ պրովայդերների ցանցում տեխնոլոգիայի ներդրման օրինակ։ Տեխնոլոգիայի ներդրման տարբեր տարբերակներ կան.

Ես ձեզ կասեմ մեկի մասին, թերևս ամենապարզը։ Ethernet անջատիչներին միանալը արտասովոր չէ: PLC կարգավորիչը տեղադրված է տուփի մեջ տան անջատիչի հետ միասին։ Դրանք միացված են միմյանց ստանդարտ կարկատալարի միջոցով 100 Մբ/վ արագությամբ FastEthernet պորտերում: Տուփը, կախված PLC կարգավորիչի կամ Head End «a» (այսուհետ՝ HE) մոդելից, կարող է տարբեր տեսք ունենալ:

PLC ազդանշանը փոխանցվում է կոաքսիալ մալուխի միջոցով, որը մի կողմից միացված է NOT-ին, իսկ մյուս կողմից՝ splitter-ին։ Splitter-ը մի տեսակ ադապտեր է, որն օգտագործվում է տանը մի քանի NOT-ներ միացնելու համար: Նման անհրաժեշտություն կարող է առաջանալ մեծ թվով միացումների կամ կապի ալիքի թողունակության բարձր պահանջների դեպքում:

Մի քանիսն օգտագործելու դեպքում ՄԻ արտադրեք Էլեկտրաէներգիայի կարգավորումներԴիմակ ազդանշանային ռեժիմի ընտրությամբ: Այս միջոցառման ընդունումը անհրաժեշտ է կոնկրետ CPE հաճախորդի համար փաստացի ՉԻ որոշելու համար: Հակառակ դեպքում, իրավիճակ կլինի, երբ CPE-ն անցում է կատարում HE-ի միջև, և հետևաբար՝ յուրաքանչյուր անջատիչից հետո վերալիազորում:

Անջատիչների քանակը որոշվում է HE-ի և CPE-ի միջև կապի կայունությամբ: Ազդանշանի ռեժիմի պարամետրով այն շատ չի ստացվի, կան ընդամենը մի քանի տարբերակներ, բայց Power Mask-ը կարող է բավականին ճկուն կարգավորվել: Ինժեները իր տրամադրության տակ ունի 256-բիթանոց տվյալների դաշտ, որի շրջանակներում հնարավոր է միացնել կամ անջատել աշխատանքը որոշակի հաճախականության սպեկտրում: Այս փուլում մենք ունենք երկու անկախ ցանցեր՝ էլեկտրական և տվյալների ցանց: Ինչպե՞ս եք ստանում ցանց, որը կարող է տվյալներ փոխանցել բաղձալի միջավայրի միջոցով: Այստեղ դուք չեք կարող անել առանց սարքի, որը «լցնում» է PLC ազդանշանը էլեկտրական լարերի մեջ: Նման սարքը ներարկիչ է կամ, ինչպես նաև կոչվում է, կցորդիչ, իսկ «ինֆուզիոն» գործընթացը ներարկումն է։

Կոաքսիալ մալուխների միացման համար օգտագործվում են հատուկ միակցիչներ:

Կարելի է նաև ներարկել ֆերիտի հատիկներ: Այո, դրանք կարող են լինել ոչ միայն աղմուկից պաշտպանող զտիչներ։ Այստեղ պետք է ասել, որ ոչ ամեն ֆերիտ է հարմար, և տեղադրումն այնքան էլ հեշտ չէ, որքան մենք կցանկանայինք: Ֆերիտային օղակի տեղադրման արդյունքում ազդանշան է ներարկվում, բայց արդյունքը հաստատ ավելի վատ կլինի, քան կցորդիչ օգտագործելը։

Դրանից հետո վերջնական օգտագործողն արդեն կարող է մուտք գործել ցանց էլեկտրական վարդակից: Բայց այստեղ հիմնական բառը «կարող է»: Կան բազմաթիվ գործոններ, որոնք ազդում են ազդանշանի ուժի և էլեկտրական ցանցով տվյալների փոխանցման ունակության վրա: Նրանք պետք է նույնականացվեն ցանցի տարբեր մասերում ազդանշանի մակարդակը չափելու և ամենահարմար ձևով վերացնելու միջոցով: Սովորաբար սա ցածր հարկերում աղմուկի բարձր մակարդակ է, օրինակ, ինը հարկանի շենք, կամ ուժեղ աղմուկ RCD-ից հետո էլեկտրական շղթայի հատվածում (սպառողի նկատմամբ): Այս իրավիճակներում արդյունավետ է օգտագործել շունտ, որը մի տեսակ «լուծում» է ցանցում փոխանցվող PLC ազդանշանի համար: Թույլ ազդանշանի դեպքում լրացուցիչ ներարկում կարող է կատարվել նույն ֆերիտի օղակի կամ կցորդիչի միջոցով: Ի վերջո, կապի դիագրամը նման է հետևյալին.

Չոր մնացորդի մեջ

Եզրափակելով, ես կասեմ, որ PowerLine տեխնոլոգիան հղի է բազմաթիվ թակարդներով և այնքան էլ հեշտ չէ իրագործել ու օգտագործել, ինչպես գրում է արտադրողը դրա մասին։ Այս տեխնոլոգիան բավականին հարմար է ձեռնարկություններում օգտագործելու համար՝ ավտոմատացված գծերը վերահսկելու համար: Այս տեխնոլոգիայի միջոցով տանը տեղական ցանց կառուցելը, հավանաբար, տնտեսապես ոչ շահավետ է, քանի որ ամենաէժան PLC ադապտերներից մեկն արժե մոտ 1200 ռուբլի: Պետք է նշել, որ առնվազն երկու սարք է անհրաժեշտ, ինչը նշանակում է, որ լուծույթի գումարն արդեն ավելանում է մինչև երկուսուկես հազար ռուբլի, մինչդեռ երաշխիք չկա, որ նման ցանցը կայուն կաշխատի 24x7: Բայց այստեղ, ինչպես ասում են, ամեն մեկն ինքն է որոշում, թե որն է իր համար ընդունելի։

Ինչ վերաբերում է մատակարարի ցանցում Power Line-ի օգտագործմանը, ապա, ամենայն հավանականությամբ, PLC-ի ժամանակն արդեն անցել է։ Նախ, քանի որ 1-15 օգտատեր կարող է հարմարավետ աշխատել ցանցում, ապա կարող են խնդիրներ սկսվել կապի արագության և կայունության հետ: Ներկայումս իրավիճակը ծանրաբեռնված ՉԻ հազվադեպ է, քանի որ ցանցի ծածկույթի տարածքում ընդգրկված տների մեծ մասը միացված է միջոցով Ethernet տեխնոլոգիաներ... PLC-ն ունի մեկ լուրջ առավելություն՝ ծառայությունը պատրաստ է տրամադրվել ցանկացած պոտենցիալ հաճախորդի։ Ինչ է դա նշանակում?

Եթե ​​համեմատենք այն նույն Ethernet-ի հետ, ապա հաճախորդը նախ պետք է հարցում թողնի, պայմանագիր կնքի ծառայությունների մատուցման համար, որից հետո տեղադրողները կգան, կփակեն, ձգվեն, կծկվեն և պատրաստ է, ծառայությունը կարող է օգտագործվել: PLC-ն տարբեր է: Հաճախորդը դիմում է կատարում հեռախոսով, կայքում կամ ICQ-ի միջոցով, ի վերջո, նա կարող է պարզապես գալ վաճառքի գրասենյակ՝ պայմանագիր կնքելու և սարքավորումներ ստանալու համար։ Սարքավորման տեղադրումը չափազանց պարզ է. անհրաժեշտ է միայն մոդեմը միացնել հոսանքի վարդակից: 10 րոպե անց կապն արդեն կաշխատի (եթե, իհարկե, բնակարանում ազդանշանի հետ կապված խնդիրներ չկան): Միևնույն ժամանակ, օգտատերը չի էլ կասկածում, որ մոդեմը կապ է հաստատում NOT-ի հետ, լիազորված է RADIUS-ի համար, մուտքագրվում է տվյալների բազա, դրան վերագրվում են կազմաձևման պարամետրեր՝ ձևավորված առանձին կազմաձևման ֆայլի տեսքով, որը մոդեմի ներբեռնումներ և օգտագործում: Եվ միայն դրանից հետո հաճախորդի սարքավորումը ստանում է ip հասցե, որով կարող է աշխատել ցանցում։ Այս պահից սարքավորումները համարվում են տեղադրված: Նույն HE-ի հետևում հաջորդող միացումները կատարվում են մեկ րոպեից պակաս ժամանակում:

Եթե ​​դուք օգտագործում եք CPE-ն այլ HE-ի հետևում (տարբեր հասցե կամ այլ մուտք), դուք ստիպված կլինեք նորից տեղադրել սարքավորումը: Գործընթացն այնքան հարթ է ընթանում, որ որոշ օգտատերեր նույնիսկ չգիտեն, թե քանի հարյուր մետրանոց մալուխներ և տարբեր տեսակի սարքեր՝ NOT-ից մինչև BGW, կան իրենց մոդեմի հետևում:

Մի օր հաճախորդը հայտնվեց և զայրացավ, թե ինչպես է դա, նրա ինտերնետ կապը չաշխատեց իր ամառանոցում: Տանը և ընկերների հետ նրա մոդեմով ամեն ինչ աշխատում է։ Եվ սա եզակի դեպք չէ, եղել են հաճախորդներ, ովքեր նույնիսկ ժամանակավոր օգտագործման համար տրամադրված սարքավորումներով տեղափոխվել են այլ քաղաք։ Սարքավորումները հանձնելու խնդրանքին պատասխանել են, ասում են՝ ժամանակ չկա, բացի այդ, հաճախորդը պատրաստվում էր շարունակել օգտագործել այս տեխնիկան։ Օպերատորը փորձել է հաճախորդին համոզել, որ սարքավորումները հետ տա ընկերությանը՝ պատճառաբանելով, որ դա իր համար ամեն դեպքում անօգուտ է, և այնտեղ՝ այլ քաղաքում հնարավոր չի լինի միանալ ինտերնետին։ Պատասխանը լցվեց հեգնանքով. «Այնտեղ էլ վարդակներ կան»։ Դե ինչ ասեմ...

PLC տեխնոլոգիայի առավելությունները ներառում են այն փաստը, որ հաղորդիչի հզորությունը 75 մՎտ է, ինչը թույլ է տալիս խուսափել սարքավորումների գրանցումից որպես ռադիոհաճախականություն: Ինչու է դա կարևոր: Մենք՝ հասարակ մահկանացուներս, չպետք է մոռանանք ռադիոսիրողների մասին, որոնց շահերը պաշտպանված են օրենքով, և ընտրված ռադիոհաճախականությունների տիրույթի իրավունքների խախտման կամ աղմուկի դեպքում Ռոսպոտրեբնադզորը ոտքի կկանգնի նրանց պաշտպանելու։ Առանձին մեծ հոդված կարող եք գրել առկա մարտերի և ինժեներական լուծումների մասին։ Կարող եմ միայն ասել, որ պատերազմի կացինը թաղված է, երերուն խաղաղությանն աջակցում է ինժեներների օպերատիվ արձագանքը ռադիոսիրողների խնդրանքներին։

Այժմ հերթը տեխնոլոգիայի թերություններինն է։ Բացի սարքավորումների արժեքից, դա նաև կախվածությունն է մեկ ԲԿ-ի համար աշխատող CPE-ների քանակից: Այս հանգամանքը որոշվում է ցանցի ավտոբուսային տոպոլոգիայով։ Մի մոռացեք բարձր հաճախականության աղմուկների մասին, որոնք հայտնվում են ցանցում էլեկտրական սարքերի ընդգրկման պատճառով կամ անջատիչ սնուցման աղբյուրներ, էներգախնայող լամպեր և այլն օգտագործելիս: Որոշ դեպքերում դուք պետք է բառացիորեն ընտրեք՝ կա՛մ ցանցին միանալ մթության մեջ, կա՛մ առանց ինտերնետի, բայց լուսավորված սենյակում: Հեգնական հեգնանք, բայց այդ ամենը ծիծաղելի է թվում, քանի դեռ դուք ստիպված չեք լինում դեմ առ դեմ առերեսվել խնդրին: Բացի այդ, կապի որակի և արագության վրա բացասաբար են ազդում լարերի որակը, ոլորումների առկայությունը (արագության նվազումը մինչև այն ամբողջովին անհետանալը), կենցաղային էլեկտրական տեխնիկայի և սարքերի տեսակը, հզորությունը:

Հուսով ենք, որ այս հոդվածում ներկայացված նյութը կպատասխանի որոշ հարցերի՝ հավանաբար առողջ հետաքրքրություն առաջացնելով տեխնոլոգիայի նկատմամբ:

Տեղեկատվության փոխանցումը էլեկտրամատակարարման ցանցերի միջոցով՝ օգտագործելով «Սեմթեք» ընկերության IS (2015 թ.)

Semtech Corporation-ի արտադրանքի գիծը ներառում է մի շարք IC-ներ ֆիզիկական շերտ, որը թույլ է տալիս կազմակերպել տեղեկատվության փոխանցումը ինչպես մետաղալարով, այնպես էլ ռադիոյով (օպտիկական հաղորդիչներ, գծային դրայվերներ, ռադիոհաղորդիչներ և այլն): 2015-ի սկզբին EnVerv-ի՝ PLC (Power Line Communications) մոդեմների մշակման առաջատարի ձեռքբերումը Semtech-ին թույլ տվեց ընդլայնել իր կապի արտադրանքի գիծը սարքերով, որոնք տվյալների փոխանակում են ստանդարտ էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով: Այս հոդվածի շրջանակներում մենք կկենտրոնանանք Semtech-ի մեկ չիպային PLC միկրոսխեմաների վրա հիմնված ցանցերի շահագործման և կառուցման սկզբունքների վրա, կդիտարկենք նոր ընտանիքի առանձին ներկայացուցիչների առանձնահատկությունները և կտանք դրանց վրա հիմնված սարքերի գործնական իրականացման օրինակներ: .

ՆԵՐԱԾՈՒԹՅՈՒՆ
Տեղեկատվության փոխանցումը և էլեկտրամատակարարման կազմակերպումը միևնույն լարերով բավականին արդյունավետ օգտագործվում է տարբեր ծրագրերում: Օրինակ, դուք կարող եք հիշել ստանդարտ հեռախոսագծեր կամ Ethernet ցանցեր, որոնք միացնում են հեռավոր հանգույցները՝ օգտագործելով տեխնոլոգիա, որի դեպքում էներգիան մատակարարվում է կապի մալուխի առանձին միջուկներով: Այնուամենայնիվ, այս լուծումներից շատերն ունեն ակնհայտ թերություն. դրանք բոլորը հիմնականում պահանջում են տեղադրման աշխատանքներ, որոնց ծախսերը հաճախ կազմում են ցանցի ստեղծման ծախսերի մեծ մասը: Ավելին, կան մի շարք իրավիճակներ, որոնցում նոր մալուխների անցկացումը չափազանց անցանկալի է կամ նույնիսկ անհնար. նման իրավիճակների օրինակ է վերջերս ավարտված վերանորոգումը, որից հետո հանկարծ պարզվում է, որ անհրաժեշտ է լրացուցիչ լարեր անցկացնել: համակարգչային ցանցերկամ վարձով գրասենյակ՝ չնախատեսված ինտերնետ կապով: Այս դեպքերում գրեթե միշտ հնարավոր է սահմանափակվել գոյություն ունեցող ենթակառուցվածքով, այն է՝ օգտագործել գրեթե բոլոր սենյակներում արդեն հասանելի էլեկտրական լարերը՝ շենքում ճյուղավորված համեմատաբար արագ և հուսալի կապի ալիք կազմակերպելու համար:

PLC հեռահաղորդակցման տեխնոլոգիան, որը հիմնված է տվյալների փոխանակման համար էլեկտրացանցերի օգտագործման վրա, օգտակար ազդանշանը 50 կամ 60 Հց հաճախականությամբ ստանդարտ փոփոխական հոսանքի վրա դնելով, առանձնանում է իր իրականացման հեշտությամբ և դրա վրա հիմնված սարքերի արագ տեղադրմամբ: Էլեկտրական ցանցերի միջոցով տվյալների փոխանցման առաջին համակարգերը հայտնվել են 1930-ական թվականներին, դրանք հիմնականում օգտագործվել են էներգահամակարգերում և ազդարարման համար: երկաթուղիներ, բնութագրվում է շատ ցածր թողունակությունը... 1990-ականների վերջին մի շարք ընկերություններ իրականացրեցին այս ոլորտում առաջին խոշոր ծրագրերը, սակայն շահագործման ընթացքում բացահայտվեցին լուրջ խնդիրներ, որոնցից հիմնականը վատ աղմուկի իմունիտետն էր։ Էներգախնայող լամպերի, անջատիչ սնուցման սարքերի, լիցքավորիչների, թրիստորային դիմերների և կենցաղային էլեկտրական սարքերի, ինչպես նաև էլեկտրաշարժիչների և եռակցման սարքավորումների, հատկապես PLC մոդեմի անմիջական հարևանությամբ միացվածների աշխատանքը, առաջացրել է անպաշտպան լարերի իմպուլսային աղմուկ։ բարձր հաճախականության ճառագայթումից, ինչը հանգեցրեց տվյալների փոխանցման հուսալիության կտրուկ նվազմանը։ Նաև ազդանշանի փոխանցման կայունության և արագության վրա բացասաբար են ազդել կապի գծերի տարասեռությունը, մասնավորապես, էլեկտրական ցանցերի որակը և վատթարացումը, տարբեր էլեկտրական հաղորդունակությամբ նյութերից պատրաստված հոդերի առկայությունը (օրինակ՝ պղինձ և ալյումին), շրջադարձերի առկայությունը և այլն: Արդյունքում, անվանական տվյալների փոխարժեքի ընդհանուր նվազումը տատանվել է 5%-ից մինչև 50%: Բացի այդ, այն սենյակներում, որտեղ աշխատում էին PLC սարքերը, որոշ դեպքերում արձանագրվել է ռադիոընդունման խախտում մոդեմից մոտ 3-5 մետր հեռավորության վրա, հատկապես միջին և կարճ ալիքների դեպքում։ Դա պայմանավորված էր նրանով, որ էլեկտրացանցերի լարերը սկսեցին գործել որպես ալեհավաք ռադիո կրկնող սարքերի համար՝ իրականում արձակելով օդի ողջ երթևեկությունը։
Էլեկտրական ցանցերի միջոցով տվյալների փոխանցման տեխնոլոգիան պատշաճ առևտրային կիրառություն ստացավ միայն այս դարասկզբին, և դրա ներդրումն ու լայն կիրառումը պայմանավորված են համապատասխան տարրերի բազայի տեսքով, ներառյալ: բարձր արդյունավետությամբ միկրոկառավարիչներ և արագ DSP պրոցեսորներ (թվային ազդանշանի պրոցեսորներ), որոնք թույլ են տալիս իրականացնել ազդանշանի մոդուլյացիայի բարդ մեթոդներ և տվյալների կոդավորման ժամանակակից ալգորիթմներ: Սա ապահովում էր ոչ միայն տեղեկատվության փոխանցման հուսալիության բարձր մակարդակ, այլև դրա պաշտպանությունը չարտոնված մուտքից: Մեծ նշանակություն ունեցավ նաև տեխնոլոգիայի տարբեր ասպեկտների ստանդարտացման խնդրի լուծումը։ Ներկայումս IEEE, ETSI, CENELEC, OPERA, UPA և HomePlug Powerline Alliance-ը հիմնական կազմակերպություններն ու համայնքներն են, որոնք կարգավորում են PLC սարքերի պահանջները: Վերջինս միջազգային դաշինք է, որը միավորում է հեռահաղորդակցության շուկայում շուրջ 80 հայտնի ընկերությունների, այդ թվում՝ Siemens-ը, Motorola-ն, Samsung-ը և Philips-ը։ Դաշինքը, որը հիմնադրվել է 2000 թվականին, նպատակ ունի իրականացնել այս տեխնոլոգիան օգտագործող տարբեր արտադրողների սարքերի համատեղելիության հետազոտություն և գործնական փորձարկում, ինչպես նաև աջակցել և խթանել HomePlug կոչվող միասնական ստանդարտը:
Բոլոր գոյություն ունեցող PLC համակարգերը սովորաբար բաժանվում են լայնաշերտ (BPL - Լայնաշերտ էլեկտրահաղորդման գծերի միջոցով) և նեղաշերտ (NPL - Նեղաշերտ էլեկտրահաղորդման գծերի վրա): Նրանց օգնությամբ լուծվող խնդիրների շրջանակը շատ լայն է, և պահանջվող մեթոդի ընտրությունը հիմնված է փոխանցվող տեղեկատվության բնութագրերի և ծավալի վրա: Լայնաշերտ սարքերը (1-ից մինչև 200 Մբիթ/վրկ արագությամբ) կենտրոնացած են ինտերնետ հասանելիության համակարգերի վրա, տնային համակարգչային ցանցերի ստեղծման վրա, ինչպես նաև տվյալների արագ փոխանակում պահանջող հավելվածների վրա. և այլն: Սարքավորումների մշակողների համար մեծագույն հետաքրքրություն են ներկայացնում նեղ շերտի PLC մոդեմները՝ իրենց հարաբերական էժանության և բարելավված բնութագրերի պատճառով, որոնք հնարավորություն են տալիս գործել ոչ միայն սովորական ցանցերում, այլև միջամտության բարձր մակարդակով ցանցերում: Նեղաշերտ մոդեմների միկրոսխեմաները և մոդուլները (0,1-ից մինչև 100 Կբիթ/վրկ ալիքի թողունակությամբ) լայնորեն օգտագործվում են որպես կենցաղային և արդյունաբերական տարբեր արտադրանքների մաս՝ արտադրամասերում բաշխված ավտոմատացված կառավարման և կառավարման համակարգեր ստեղծելիս և կենսապահովման համակարգեր շենքերում (վերելակներ, օդորակիչ սարքեր և օդափոխություն), էլեկտրաէներգիայի, ջրի, գազի, ջերմության, անվտանգության և հակահրդեհային ազդանշանային սարքերի սպառման չափիչ սարքեր։

PLC ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱՅԻ ԱՌԱՆՁՆԱՀԱՏԿՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԸ
PLC տեխնոլոգիայի հիմքը ազդանշանի հաճախականության բաժանման օգտագործումն է, որի դեպքում արագընթաց տվյալների հոսքը բաժանված է մի քանի համեմատաբար ցածր արագությամբ, որոնցից յուրաքանչյուրը փոխանցվում է առանձին ենթափոխադրող հաճախականությամբ և այնուհետև միավորվում է ստացված ազդանշանի մեջ: (նկ. 1):

Հաճախականության բաժանման սովորական մոդուլյացիայի (FDM) դեպքում հասանելի սպեկտրը վատնվում է անարդյունավետ: Դա պայմանավորված է առանձին ենթափոխադրողների միջև պահակային ինտերվալների առկայությամբ, որոնք անհրաժեշտ են ազդանշանների փոխադարձ ազդեցությունը կանխելու համար (նկ. 2ա): Հետևաբար, PLC սարքերը օգտագործում են Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), որում ենթակիրների կենտրոնները տեղակայված են այնպես, որ յուրաքանչյուր հաջորդ ազդանշանի գագաթնակետը համընկնի նախորդի զրոյական արժեքի հետ: Ինչպես երևում է Նկ. 2b, առկա հաճախականության գոտին այս դեպքում ավելի ռացիոնալ է ծախսվում:

Նախքան մեկ ազդանշանի մեջ միավորելը, բոլոր ենթակիրները ենթարկվում են փուլային մոդուլյացիայի՝ յուրաքանչյուրն իր բիթերի հաջորդականությամբ: Դրանից հետո նրանք անցնում են ձևավորման միավորի միջով, որտեղ դրանք հավաքվում են մեկ տեղեկատվական փաթեթի մեջ, որը նաև կոչվում է OFDM խորհրդանիշ: Նկար 3-ը ցույց է տալիս դիֆերենցիալ քառակուսի փուլային հերթափոխի (DQPSK) օրինակ 4,5-5,1 ՄՀց տիրույթում գտնվող չորս ենթափոխադրողներից յուրաքանչյուրի համար: Իրականում, PLC տեխնոլոգիայում փոխանցումն իրականացվում է 1536 ենթափոխադրողների միջոցով՝ 2-ից 32 ՄՀց տիրույթում 84 լավագույնների ընտրությամբ՝ կախված գծի ներկա վիճակից և միջամտության առկայությունից: Այս մեթոդըտալիս է PLC տեխնոլոգիայի ճկունություն՝ տարբեր միջավայրերում օգտագործելու համար: Օրինակ, ինչպես նշվեց վերևում, աշխատող PLC սարքը կարող է խցանել ռադիոընդունիչը որոշակի հաճախականություններում, այս խնդիրը լավ հայտնի է ռադիոսիրողների համար: Մեկ այլ օրինակ, երբ հավելվածն արդեն օգտագործում է տիրույթի մի մասը: Տեխնիկապես, անցանկալի փոխադարձ ազդեցության վերացումը իրականացվում է համապատասխան տարբերակ ապահովող սարքերի վրա՝ օգտագործելով կարգավորումները, այսպես կոչված, «Signal Mode» և «Power Mask»: Signal Mode-ը ծրագրային մեթոդ է գործառնական հաճախականությունների տիրույթը որոշելու համար, իսկ Power Mask-ը ծրագրային մեթոդ է՝ օգտագործվող հաճախականությունների սպեկտրը սահմանափակելու համար: Դրա շնորհիվ PLC սարքերը կարող են հեշտությամբ գոյակցել նույն ֆիզիկական միջավայրում և չաղմկել ռադիոհաղորդակցության համար օգտագործվող հաճախականությունների միջակայքերը:

Կենցաղային էլեկտրամատակարարման միջոցով ազդանշաններ փոխանցելիս կարող է առաջանալ որոշակի հաճախականությունների հաղորդվող ազդանշանի զգալի թուլացում, ինչը կարող է հանգեցնել տվյալների կորստի և աղավաղման: Ֆիզիկական փոխանցման միջավայրին հարմարվելու խնդիրը լուծելու համար տրամադրվում է ազդանշանի հաղորդման դինամիկ միացման և անջատման մեթոդ, որը հնարավորություն է տալիս հայտնաբերել և վերացնել սխալներն ու կոնֆլիկտները: Այս մեթոդի էությունը կայանում է հաղորդման ալիքի մշտական ​​մոնիտորինգի մեջ՝ որոշակի թուլացման շեմի արժեքից գերազանցող սպեկտրի հատվածը բացահայտելու համար: Եթե ​​այս փաստը հայտնաբերվի, խնդրի գոտու օգտագործումը ժամանակավորապես կդադարեցվի, մինչև վերականգնվի թուլացման ընդունելի արժեքը, և տվյալները փոխանցվեն այլ հաճախականություններով (նկ. 4):

Կենցաղային էլեկտրական ցանցով տվյալների փոխանցման մեկ այլ զգալի դժվարություն, այժմ հենց PLC սարքերի համար, իմպուլսային աղմուկն է, որի աղբյուրները կարող են լինել տարբեր լիցքավորիչներ, հալոգեն լամպեր, տարբեր էլեկտրական սարքերի միացում կամ անջատում (նկ. 5): Իրավիճակի բարդությունը կայանում է նրանում, որ օգտագործելով վերը նշված մեթոդը, PLC-մոդեմը ժամանակ չունի հարմարվելու արագ փոփոխվող պայմաններին, քանի որ դրանց տևողությունը չի կարող գերազանցել մեկ միկրովայրկյանը, ինչի հետևանքով, որոշ բիթներ կարող են լինել. կորցրել. Այս խնդիրը լուծելու համար օգտագործվում է բիթային հոսքերի սխալների ուղղման երկփուլ կոդավորումը, նախքան դրանք մոդուլավորելը և տվյալների փոխանցման ալիք մուտք գործելը: Դրա էությունը կայանում է նրանում, որ ավելորդ («պահապան») բիթերի ավելացումն է սկզբնական տեղեկատվական հոսքին ըստ որոշակի ալգորիթմների, որոնք օգտագործվում են ընդունող կողմի ապակոդավորիչի կողմից սխալները հայտնաբերելու և ուղղելու համար: Reed-Solomon-ի բլոկի կասկադավորումը և Viterbi ալգորիթմի կողմից վերծանված պարզ կոնվոլյուցիոն ծածկագիրը թույլ է տալիս ուղղել ոչ միայն առանձին սխալները, այլև սխալների պայթյունները, ինչը զգալիորեն մեծացնում է փոխանցված տվյալների ամբողջականությունը: Բացի այդ, հակահամաճարակային կոդավորումը մեծացնում է փոխանցվող տեղեկատվության անվտանգությունը չարտոնված մուտքից պաշտպանվելու տեսանկյունից:

Քանի որ կենցաղային էներգիայի մատակարարման ընդարձակ ցանցն ընտրվել է որպես տվյալների փոխանցման միջոց, մի քանի միացված սարքեր կարող են միաժամանակ սկսել փոխանցումը: Նման իրավիճակում երթևեկության բախումների հակամարտությունները լուծելու համար օգտագործվում է կարգավորող մեխանիզմ՝ CSMA / CA Media Access Protocol: Բախման լուծումը հիմնված է մեկ կամ մի այլ առաջնահերթության վրա, որը սահմանված է տվյալների փաթեթների առաջնահերթության համար հատուկ դաշտերում:

SEMTECH IC ՀԱՄԱՐ PLC ՏԵԽՆՈԼՈԳԻԱՅԻ ԻՐԱԿԱՆԱՑՄԱՆ ՀԱՄԱՐ
Semtech PLC-ի արտադրանքը նախատեսված է սովորական ցածր կամ միջին լարման էլեկտրահաղորդման գծերի վրա օգտագործելու համար: Անալոգային ֆիզիկական գծով աշխատող ցանկացած մոդեմ պետք է ունենա անալոգային տվյալների մշակման, թվային ձևի փոխակերպելու և, իհարկե, թվային տվյալների մշակման համար անհրաժեշտ ֆունկցիոնալ միավորներ: Հաղորդման կողմում մոդեմը պետք է նաև կոդավորի թվային տվյալները նշված ալգորիթմի համաձայն, փոխակերպի դրանք անալոգային և ուղարկի գիծ:
Այս բոլոր գործողությունները կատարվում են EV8xxx սերիայի միկրոսխեմաներով: System-on-a-chip նեղ շղթայական IC-ները խիստ ինտեգրված են և պարունակում են բոլոր անհրաժեշտ շինարարական բլոկները՝ ֆիզիկական, MAC և այլ պրոտոկոլային շերտերն իրականացնելու համար (6LoWPAN և IEC): Նրանք աջակցում են մոդուլյացիայի մի քանի տեսակների, գործնականում OFDM-ն առավել հաճախ օգտագործվում է կայուն և առանց աղմուկի հաղորդակցման ալիք կազմակերպելու համար: SIC-ները, որոնք անցել են «HomePlug Alliance Netricity»-ում փոխգործունակության թեստավորումը, բազմակողմանի են և կարող են օգտագործվել որպես հիմք ինչպես վերջնակետի, այնպես էլ ցանցի համակարգողի նախագծման համար: Netricity-ի հստակեցումը նախատեսված է երկարաժամկետ հոսանքի գծերի միջոցով ցանցային հաղորդակցության համար և նախատեսված է շենքից դուրս ենթակառուցվածքի, էներգիայի խելացի բաշխման և արդյունաբերական գործընթացների վերահսկման համար: Տեխնոլոգիան կարող է օգտագործվել ինչպես քաղաքային, այնպես էլ գյուղական խիտ էլեկտրացանցերում, որոնք օգտագործում են 500 կՀց-ից ցածր հաճախականություններ: Այն նաև ներառում է IEEE 802.15.4 (MAC) վրա հիմնված մուտքի շերտ, որը առանցքային է հիբրիդային լարային/անլար ցանցերի զարգացման համար: Semtech PLC միկրոսխեմաների հիմնական տեխնիկական բնութագրերը ներկայացված են Աղյուսակ 1-ում:

EV8xxx սերիայի IC-ները ծրագրավորվող հաճախականությունների միջակայքեր ունեն 10-ից 490 կՀց՝ ընդգրկելով CENELEC A (10 - 95 կՀց), CENELEC B (95 - 120 կՀց), CENELEC C (120 - 140 կՀց), FCC (10 - 490 կՀց) ARIB (10 - 490 կՀց) տիրույթներ՝ առանց սարքի դիզայնի փոփոխության: Նրանք կարող են կազմաձևվել, որպեսզի աշխատեն ITU-T G.9903 (G3-PLC), ITU G.9902, ITU-T G.9904 (PRIME), IEEE P1901.2 և IEC-61334 (S-FSK): Բացի այդ, նրանք աջակցում են սեփականության բարձր արդյունավետության 4GPLC ռեժիմին: Կառուցվածքային առումով, ընտանիքի միկրոսխեմաները արտադրվում են ցածր պրոֆիլային պատյաններում մակերևույթի մոնտաժման համար, որոնք նախատեսված են գործառնական ջերմաստիճանների միջակայքում -40-ից + 85 ° C: Հիմնականը պատկերող պարզեցված կառուցվածք ֆունկցիոնալ միավորներցույց է տրված Նկար 6-ում, այստեղ կարելի է առանձնացնել հետևյալ բլոկները.
AFE (Analog Front-End) բլոկը անալոգային բաղադրիչների մի շարք է, որոնք ապահովում են մեկուսացում տրանսֆորմատորի միջոցով անջատող կոնդենսատորով, զտելով և ուժեղացնելով մուտքային ազդանշանը և ձևավորելով ելքային փոխանցվող ազդանշանի նշված մակարդակները՝ օգտագործելով գծային դրայվերը օպերատորի վրա: - ուժեղացուցիչ;
PHY-ը բլոկ է, որը նախատեսված է միկրոսխեմայի թվային մասը անալոգային գծի հետ փոխկապակցելու համար.
32-բիթանոց RISC միկրովերահսկիչն ապահովում է MAC մակարդակի ներշղթայական իրականացում, կատարում է տվյալների մշակում, փաթեթների ձևավորում, տվյալների կոդավորում՝ ըստ սիմետրիկ AES բլոկային ծածկագրման ալգորիթմի և այլն, ինչպես նաև լուծում է կիրառական խնդիրները.
Ծայրամասային բլոկներ, որոնք միացնում են ներկառուցված միկրոպրոցեսորը արտաքին միկրոսխեմաների հետ - EEPROM հիշողություն, ADC հետ բարձր լուծումև հյուրընկալող վերահսկիչ: Հաղորդակցության համար օգտագործվում է տարածված SPI, I2C և UART ինտերֆեյսների ապարատային ներդրումը.
Ինտեգրված RAM և ֆլեշ հիշողություն: Ներկառուցված ծրագրի հիշողության չափը տատանվում է 1-ից մինչև 2 ՄԲ, օպերատիվ հիշողությունը՝ 256 ԿԲ-ից EV8100-ի համար մինչև 384 ԿԲ մնացածի համար, այլ տարբերակներ հնարավոր են արտադրողի պահանջով.
Ժամացույցի կառավարման միավոր;
Էլեկտրաէներգիայի ենթահամակարգ, որն ապահովում է առանձին հանգույցների համար անհրաժեշտ բոլոր լարումները: Սովորաբար, օգտագործվում է աղբյուր, որն աշխատում է նույն AC ցանցում, որն օգտագործվում է տվյալների փոխանցման համար:
Առանձին-առանձին, հարկ է նշել EV8100 IC-ը, որը, ի լրումն տիպիկ միավորների, պարունակում է ինտեգրված վերահսկիչ 6x33 հատվածի LCD էկրանի և սենսորային ստեղնաշարի վարորդի համար:

ԴԻՄՈՒՄՆԵՐ EV8XXX ԸՆՏԱՆԵԿԱՆ IC-ների համար
Semtech PLC միկրոսխեմաները հիմնականում կենտրոնացած են ավտոմատացման համակարգերում օգտագործման վրա, Հեռակառավարման վահանակև հեռավոր օբյեկտների կառավարում, դրանց կիրառման ամենատարածված ոլորտները.
Շենքերի ավտոմատացման ցանցեր (AMI);
Օդանավակայաններում վայրէջքի լույսի կառավարման համակարգեր;
;
տուն տեղական ցանցեր;
Խելացի սարքավորումներ («խելացի բաներ»), ներառյալ. սպառողական էլեկտրոնիկա;
Արևային էլեկտրակայանների կառավարման և կառավարման համակարգեր;
Փողոցային լուսավորության ցանցեր;
Ենթակայանների հետ կապի սարքավորումներ;
Երթևեկության կառավարման համակարգեր.
Վերոնշյալներից հիմնական ուշադրությունը կենտրոնացված է AMI (Smart Metering Infrastructure) ցանցերը, որոնք ինտեգրում են խելացի հաշվիչները, տվյալների համակենտրոնացումը, էներգիայի կառավարման գործիքները, էկրանները և շենքերի ավտոմատացման համակարգերի այլ բաղադրիչները (Նկար 7):

Էլեկտրահաղորդման գծերի հաղորդակցությունը հիմնական տարրն է ավտոմատացված համակարգերկոմունալ ծառայությունների կողմից օգտագործվող էներգակիրների վերահսկում և հաշվառում։ Այս տեխնոլոգիայի հիմնական առավելություններն են՝ բնակելի և արտադրական տարածքներից տեղեկատվություն ավտոմատ կերպով ստանալու հնարավորություն, որոնք տեղակայված են բնակչության ցածր խտությամբ և ցածր որակի ենթակառուցվածքով, երկար սպասարկման ժամկետով, մասշտաբայնությամբ և ցածր ծախսերով: Համակարգի սկզբունքը բավականին պարզ է. Էլեկտրակայանից էլեկտրաէներգիան բարձրավոլտ մալուխի միջոցով փոխանցվում է ենթակայան։ Այստեղ լարումը նվազում է և բաշխվում մեծ թվով ցածրավոլտ տրանսֆորմատորային ենթակայանների վրա, որոնք նվազեցնում են լարումը կենցաղային։ Սովորաբար 500-ից 1000 վերջնական օգտագործողներ միացված են մեկ տրանսֆորմատորին: Այսպիսով, այս նպատակների համար PLC համակարգերի կառուցման հետևյալ տարբերակը կարող է առաջարկվել. որպես կենտրոնական միավոր հանդես եկող կոնցենտրատորը հիմնված է ցածր լարման ենթակայանների վրա և պարբերաբար (օրինակ՝ ժամը մեկ անգամ) հավաքում է չափումների արդյունքները մետրերից (դրանք չեն կարող լինել։ միայն էլեկտրաէներգիայի հաշվիչներ, բայց նաև ջուր, ջերմություն, գազ): Այնուհետև տեղեկատվությունը ուղարկվում է սերվեր՝ հետագա մշակման համար, օրինակ՝ GSM ալիքի միջոցով: Համակարգի այս տեսակը չի սահմանափակվում միայն հաշվիչներից տեղեկատվություն ստանալով և կարող է կատարել այլ գործառույթներ:
Այս համակարգի գործնական ներդրման համար Semtech-ն առաջարկում է մշակողի մեկնարկային հավաքածու, որը ներառում է ինչպես պատրաստ լուծումներ՝ հիմնված EV8000, EV8100 և EV8200 միկրոսխեմաների վրա՝ PLC ցանցով տվյալների փոխանցման ամենաարագ կազմակերպման համար, և համակարգի հնարավորությունները գնահատելու վրիպազերծման գործիքներ: (Աղյուսակ 2):

Վերջիններս մոդուլներ են վերջնական հանգույցների (մետրերի) և հանգույցների համար, որոնց առաքման հավաքածուն ներառում է այն ամենը, ինչ ձեզ հարկավոր է, ներառյալ օգտագործման առաջարկությունները, ինչպես նաև առանձին հանգույցների պարամետրերը կազմաձևելու և կանխատեսվող ցանցում հաղորդակցության որակը վերահսկելու համար նախատեսված ծրագրեր: Ուղեկցող գրաֆիկական ինտերֆեյսը թույլ է տալիս ծրագրավորել գործառնական հաճախականությունների տիրույթը, մոդուլյացիայի տեսակը, փոխանցման արագությունը, ելքային հզորության մակարդակը և այլն, ինչպես նաև տեսողականորեն հետևել PER և BER սխալի չափերը ստացված տվյալների փաթեթներում:
Վրիպազերծման հավաքածուները EVM8K-01, EVM8K-02 և EVM8K-03 կարող են գործել և որպես հեռավոր չափման հանգույցներ և որպես տվյալների հավաքագրման հանգույցներ: Մոդուլները նախատեսված են միաֆազ և եռաֆազ ցանցերում աշխատելու համար, դրանք սնվում են ներկառուցված 80-280 Վ AC աղբյուրից (EVM8K-01 և EVM8K-02) կամ 12 Վ DC սնուցումից (EVM8K-01 և EVM8K-03): Հոսթ վերահսկիչի հետ հաղորդակցությունն իրականացվում է RS-232 կամ USB ինտերֆեյսների միջոցով: EVM8K-13 հավաքածուն ցանցային հանգույց է, որը միավորում է EV8000-ի վրա հիմնված PLC մոդեմը 32-բիթանոց RISC միկրոկոնտրոլերի հետ մեկ PLC քարտի վրա՝ հատուկ հավելված գործարկելու համար: Հավաքածուն ի վիճակի է սպասարկել մինչև 500 վերջնական հանգույց (մինչև 2000 կամընտիր), տարբերակիչ առանձնահատկություններից կարելի է նշել «ներքին» 3G / EDGE / GPRS մոդեմի, GPS մոդուլի և 8 ԳԲ SD քարտի առկայությունը: Բացի սերվերին տվյալների անլար փոխանցումից, կարող եք նաև օգտագործել RS-232, USB կամ Ethernet միջերեսները: Արտաքին տեսքզարգացման փաթեթները ներկայացված են նկ. ութ.

ԵԶՐԱԿԱՑՈՒԹՅՈՒՆ
Ցածր լարման 0,22-0,38 կՎ էլեկտրական ցանցերի համատարած օգտագործումը և մալուխների տեղադրման համար ծախսատար տեղադրման աշխատանքների անհրաժեշտության բացակայությունը խթանում է մեծ հետաքրքրություն էլեկտրական ցանցերի նկատմամբ որպես տվյալների փոխանցման միջոց: PLC տեխնոլոգիայի ներկայիս զարգացումը մեծապես կապված է ընդհանուր ընդունված կարգավորող ստանդարտների առաջացման և համապատասխան տարրերի բազայի բարելավման հետ: Semtech-ի PLC մոդեմները, որոնք բնութագրվում են ինտեգրման բարձր աստիճանով, ապահովում են կայուն և առանց միջամտության հաղորդակցման ալիք՝ բավականաչափ բարձր թողունակությամբ:

ՄԱՏԵՆԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆ
1. Okhrimenko V. PLC-տեխնոլոգիա. // Էլեկտրոնային բաղադրիչներ. 2009. Թիվ 10. Հետ. 58-62 թթ.
2. Սեմթեք ընկերության պաշտոնական կայքը։ www.semtech.com
3. Ապրանքի գրքույկ. EV8000: Մեկ չիպային բազմաֆունկցիոնալ PLC մոդեմ:
4. Ապրանքի գրքույկ. EV8010՝ մեկ չիպային ստանդարտների վրա հիմնված PLC մոդեմ:
5. Ապրանքի գրքույկ. EV8020՝ մեկ չիպային ստանդարտների վրա հիմնված PLC մոդեմ:
6. Ապրանքի գրքույկ. EV8100՝ ինտեգրված PLC-ով դիսփլեյ-սփլիտ մետր:
7. Ապրանքի համառոտ. Էլեկտրահաղորդման գծերի արտադրանք.