Technologia PLC (PowerLine Communication)
Podobnie jak w wyżej opisanej technologii przesyłu bezprzewodowego tak samo pomysł wykorzystania linii energetycznych to transmisji danych bazuje już na gotowej infrastrukturze. W rozwiązaniu 4G była to infrastruktura operatorów komórkowych, komórkowych, w tzw „Internecie z gniazdka” jest to okablowanie sieci energetycznej (najbardziej rozwiniętej oraz rozległej z istniejących baz okablowania). Technologia ta nazywana jest PLC od angielskiego Powerline Communication. Pomysł nie jest nowy. Prace nad wykorzystaniem kabli energetycznych niskiego napięcia (czyli tych, które znajdują się w ścianach domów) prowadzone są od dawna. Sprawa nie jest jednak prosta. Sieć energetyczna została zaprojektowana do innych zadań, więc nie jest przystosowana do przesyłania danych. Przewody doprowadzające prąd do domów są zwykłymi drutami aluminiowymi (w Polsce dopiero od niedawna stosuje się miedziane) o słabych parametrach transmisyjnych w dziedzinie wysokich częstotliwości. Zaprojektowano je, aby mógł nimi płynąć prąd o częstotliwości 50 Hz. Dla porównania - technologia DSL wykorzystuje pasmo rzędu megaherców.
Kolejnym utrudnieniem są zmieniające się parametry sieci energetycznej. Wystarczy, że ktoś włączy pralkę, suszarkę albo "słoneczko", a sieć ma zupełnie inne właściwości. Dodatkowo część tych urządzeń generuje spore zakłócenia, które również mogą przeszkadzać w przepływie danych. Wszystko to sprawiło, że przez długie lata nie można było opracować sensownej technologii zapewniającej przesyłanie informacji po kablach energetycznych niskiego napięcia. Przez ostatnich 30 lat prace badawcze były prowadzone w wielu firmach. Jedną z nich była brytyjska Norweb, która we współpracy z Open University pod koniec lat osiemdziesiątych po raz pierwszy do przesyłania danych przez sieci energetyczne zaczęła wykorzystywać częstotliwości powyżej 1 MHz oraz przewody energetyczne niskiego napięcia. I chociaż wyniki badań były bardzo obiecujące, w 1999 zaniechano ich.
Lata prac badawczych przyniosły skutek. Technologie zostały opracowane. Obecnie sporo firm wie, jak przesyłać dane siecią energetyczną. Inaczej niż w przypadku większości rozwiązań internetowych, prym w tej dziedzinie wiodą nie Stany Zjednoczone, ale Europa. Na Starym Kontynencie nie tylko "okiełznano" kable znajdujące się w ścianach domów, ale uruchomiono pierwsze instalacje. Pewnym problemem jest fakt, że technologia PLC nie jest ustandaryzowana.
Rozwiązań jest sporo i różnią się one od siebie osiągami. Z drugiej strony dla użytkownika indywidualnego nie ma to bezpośrednio żadnego znaczenia, gdyż wszystkie rozwiązania mają interfejsy przystosowane do istniejących standardów. Nie ma więc niebezpieczeństwa, że modemu energetycznego nie będziemy mogli podpiąć do komputerów znajdujących się w naszych domach. Z drugiej strony gdyby wszystkie firmy pracujące nad technologią PLC zjednoczyły się, z pewnością szybciej opracowałyby standard o lepszych parametrach, wymagający niższych nakładów finansowych. Pewne próby są podejmowane - powstały dwie główne organizacje - HomePLUG w USA i PLC Forum w Europie. HomePLUG zrzesza ok. 100 firm, w tym takich gigantów, jak Intel, Motorola czy Cisco. Ich wysiłki zmierzają jednak do opracowania technologii budowania sieci domowych. Powodów jest kilka: mała liczba domów na jeden transformator, duże zagęszczenie komputerów w domach i popularność usług xDSL.
Technologie PLC opracowane przez różne firmy nie są identyczne, ale opierają się na podobnych zasadach. Prąd do naszych domów płynie z elektrowni najpierw przewodami wysokiego napięcia. W stacjach transformatorowych napięcie jest obniżane do tzw. średniego napięcia. Kolejne stacje transformatorowe zmniejszają napięcie do 220 V i taki prąd płynie do naszych mieszkań czy domów. Grupa gospodarstw domowych podłączonych do jednego transformatora nazywa się segmentem. Wszyscy klienci zainteresowani dostępem do Internetu albo telefonii VoIP otrzymują modem energetyczny. W stacji transformatorowej jest instalowane urządzenie, które z jednej strony komunikuje się z indywidualnymi użytkownikami, a z drugiej jest podłączone przez dostawcę usług internetowych do Sieci. Modem energetyczny wpinamy do normalnego gniazdka 220 i - przez łącze USB lub kartę sieciową - podłączamy do komputera. Technologia firmy M@in.net została nazwana PLUS (Power Line Ultimate System). Modem nosi nazwę NtPlus (Net-work Termination Unit), a urządzenie stojące obok transformatora to CuPlus (Concentration Unit). Oprócz tego czasami stosowane są RpPlus (Repeater), czyli wzmacniacze. Schemat takiej sieci znajduje się obok. CuPlus może obsługiwać do 300 modemów. W Polsce przeciętnie na jeden transformator przypada ok. 70 domów, a maksymalne zagęszczenie w Warszawie sięga 170. Co może nam dać wykorzystanie sieci energetycznej? Podstawowa sprawa: olbrzymi zasięg.
W miastach telefon mają prawie wszyscy, ale poza nimi jest sporo obszarów, gdzie telefonów nie ma. Tymczasem elektryfikacja sięga w Polsce prawie 100%.
W krajach słabiej rozwiniętych różnica jest jeszcze większa. To w połączeniu z faktem, że technologia PLC nie wymaga kładzenia dodatkowych kabli powoduje, iż ma ona prawie nieograniczony zasięg. Problem tzw. ostatniej mili (bezpośredniego połączenia z końcowym abonentem), który spędzał sen z powiek wszystkim fachowcom, może nagle przestać istnieć.
Rysunek 5.1. Schemat połączenia internetowego poprzez sieć energetyczną
(Źródło http://www.chip.pl/images/0102/001394_0025.gif)
.
Dodatkowo dzięki PLC Internet może się znaleźć w każdym zakątku domu. Do tej pory komputer musiał być ustawiony tak, aby nie był zbyt daleko od gniazdka telefonicznego. Jeśli użyjemy modemu energetycznego, wystarczy nam zwykłe gniazdko z prądem 220 V. Przy wykorzystaniu technologii PLC tylko do dostępu do Sieci nie jest to wielka zaleta. Jednak modem energetyczny pozwala przesyłać wszelkie dane - na przykład za jego pośrednictwem mogą komunikować się urządzenia inteligentnego domu.
Rysunek 5.2. Schemat połączenia internetowego poprzez sieć energetyczna
Źródło: http://www.pcworld.pl/grafika/2000/12/180/4.jpg
Technologia przesyłania danych przewodami energetycznymi pozwala wykorzystywać zarówno linie wysokiego, średniego, jak i niskiego napięcia. Najbardziej opłacalne jest wykorzystanie tych ostatnich, bo do przesyłania informacji na dalekie odległości lepiej nadaje się istniejąca infrastruktura internetowa. W takiej sytuacji stacja bazowa musi znajdować się za ostatnim transformatorem i mieć łącze do Internetu albo do sieci telefonicznej. [15]
W niedalekiej przyszłości wg Dr inż. Macieja Stroińskiego z Poznańskiego Centrum Superkomputerowo-Sieciowego „Nastąpi gwałtowny rozwój sieci światłowodowych i bezprzewodowych. Kręgosłup sieci globalnej utworzą sieci inteligentne optyczne, które zapewnią tanie pasmo o ogromnej przepustowości. Sieć światłowodowa "zasili" węzły łączności bezprzewodowej, które zapewnią tanie połączenia szerokopasmowe dla instytucji i obywateli”.[16]
komentarze
Copyright © 2008-2010 EPrace oraz autorzy prac.