Power-line communication
sterowanie domem (wąskopasmowe)Edytuj
technologia Power-line communications może wykorzystywać okablowanie elektryczne w domu do automatyki domowej: na przykład zdalne sterowanie oświetleniem i urządzeniami bez instalacji dodatkowego okablowania sterującego.
zazwyczaj domowe urządzenia komunikacyjne zasilające działają poprzez modulację w fali nośnej między 20 a 200 kHz w okablowaniu domowym nadajnika. Nośnik jest modulowany sygnałami cyfrowymi. Każdy odbiornik w systemie ma adres i może być indywidualnie zarządzany przez sygnały przesyłane przez okablowanie domowe i dekodowany w odbiorniku. Urządzenia te mogą być podłączone do zwykłych gniazd zasilania lub trwale podłączone. Ponieważ sygnał nośny może rozprzestrzeniać się do pobliskich domów (lub mieszkań) w tym samym systemie dystrybucji, te systemy kontroli mają „adres domu”, który wyznacza właściciela. Popularna technologia znana jako X10 jest używana od lat 70.XX wieku.
„universal Powerline bus”, wprowadzona w 1999 roku, wykorzystuje modulację położenia impulsu (PPM). Metoda warstwy fizycznej jest zupełnie innym schematem niż X10. LonTalk, część linii produktów LonWorks home automation, została zaakceptowana jako część niektórych standardów automatyki.
niska prędkość wąskopasmowaedytuj
Komunikacja Wąskopasmowa rozpoczęła się wkrótce po rozpowszechnieniu zasilania elektrycznego. Około roku 1922 pierwsze systemy częstotliwości nośnej zaczęły działać na liniach wysokiego napięcia o częstotliwościach od 15 do 500 kHz dla celów telemetrycznych, i to trwa. Produkty konsumenckie, takie jak alarmy dla dzieci, są dostępne co najmniej od 1940 roku.
w latach 30.XX wieku wprowadzono sygnalizację nośną ripple w systemach dystrybucji średniego (10-20 kV) i niskiego napięcia (240/415 V).
przez wiele lat kontynuowano poszukiwania taniej technologii dwukierunkowej odpowiedniej do zastosowań takich jak zdalny odczyt liczników. Francuski Electric power Électricité de France (EDF) prototypował i standaryzował system o nazwie „spread frequency shift keying” lub S-FSK. (Patrz IEC 61334) jest to teraz prosty, tani system o długiej historii, jednak ma bardzo niską prędkość transmisji, od 200 do 800 bitów na sekundę. W latach 70. Tokyo Electric Power Co przeprowadziło eksperymenty, które wykazały udaną dwukierunkową pracę z kilkuset jednostkami.
od połowy lat 80.nastąpił wzrost zainteresowania wykorzystaniem potencjału technik komunikacji cyfrowej i cyfrowego przetwarzania sygnałów. Napęd ma na celu stworzenie niezawodnego systemu, który jest wystarczająco tani, aby był szeroko instalowany i mógł konkurować ekonomicznie z rozwiązaniami bezprzewodowymi. Ale wąskopasmowy kanał komunikacyjny powerline stanowi wiele wyzwań technicznych, dostępny jest matematyczny model kanału i przegląd pracy.
zastosowania komunikacji sieciowej różnią się ogromnie, czego można by się spodziewać po tak powszechnie dostępnym medium. Jednym z naturalnych zastosowań wąskopasmowej komunikacji liniowej jest sterowanie i telemetria urządzeń elektrycznych, takich jak mierniki, przełączniki, Grzejniki i urządzenia gospodarstwa domowego. Wiele aktywnych zmian rozważa takie zastosowania z punktu widzenia systemów, takie jak zarządzanie popytem. W ten sposób urządzenia gospodarstwa domowego inteligentnie koordynowałyby wykorzystanie zasobów, na przykład ograniczając obciążenia szczytowe.
Aplikacje kontrolne i telemetryczne obejmują zarówno aplikacje „po stronie użytkowej”, które obejmują sprzęt należący do przedsiębiorstwa użyteczności publicznej aż do licznika krajowego, jak i aplikacje „po stronie konsumenta”, które obejmują sprzęt w lokalu konsumenta. Możliwe zastosowania po stronie mediów obejmują automatyczny odczyt liczników (AMR), dynamiczną kontrolę taryf, zarządzanie obciążeniem, rejestrowanie profilu obciążenia, kontrolę kredytową, przedpłatę, zdalne połączenie, wykrywanie oszustw i zarządzanie siecią, a także mogą zostać rozszerzone o gaz i wodę.
Open Smart Grid Protocol (OSGP) jest jedną z najbardziej sprawdzonych wąskopasmowych technologii i protokołów PLC do inteligentnych pomiarów. Istnieje ponad pięć milionów inteligentnych liczników, opartych na OSGP i wykorzystujących BPSK PLC, zainstalowanych i działających na całym świecie. OSGP Alliance, stowarzyszenie non-profit założone pierwotnie jako ESNA w 2006 roku, podjęło wysiłki w celu stworzenia rodziny specyfikacji opublikowanych przez Europejski Instytut Norm Telekomunikacyjnych (ETSI) używanych w połączeniu z normą ISO/IEC 14908 control networking standard for smart grid applications. OSGP jest zoptymalizowany w celu zapewnienia niezawodnego i wydajnego dostarczania informacji sterujących i sterujących dla inteligentnych liczników, modułów bezpośredniego sterowania obciążeniem, paneli słonecznych, bram i innych urządzeń inteligentnej sieci. OSGP stosuje nowoczesne, ustrukturyzowane podejście oparte na modelu protokołu OSI, aby sprostać zmieniającym się wyzwaniom związanym z inteligentną siecią.
w warstwie fizycznej OSGP używa obecnie ETSI 103 908 jako standardu technologii. W warstwie aplikacji OSGP ETSI TS 104 001 zapewnia magazyn danych zorientowany na tabelę, częściowo oparty na ANSI C12.19 / MC12.19 / 2012 / Standardy IEEE Std 1377 dla tabel danych urządzeń końcowych przemysłu użyteczności publicznej i ANSI C12. 18 / MC12. 18 / IEEE Std 1701, dla swoich usług i enkapsulacji ładunku. Ten standard i system dowodzenia zapewnia nie tylko inteligentne liczniki i Powiązane Dane, ale także ogólne rozszerzenie na inne inteligentne urządzenia sieciowe.
projekt EDF we Francji obejmuje zarządzanie popytem, sterowanie oświetleniem ulicznym, zdalne pomiary i rozliczanie, optymalizację taryf specyficznych dla klienta, Zarządzanie umowami, szacowanie kosztów i bezpieczeństwo aplikacji gazowych.
istnieje również wiele specjalistycznych niszowych aplikacji, które wykorzystują zasilanie sieciowe w domu jako wygodne łącze danych do telemetrii. Na przykład w Wielkiej Brytanii i Europie system monitorowania widowni telewizyjnej wykorzystuje komunikację powerline jako wygodną ścieżkę danych między urządzeniami monitorującymi aktywność oglądania telewizji w różnych pomieszczeniach w domu a koncentratorem danych podłączonym do modemu telefonicznego.
Medium-speed narrow-bandEdit
Technologia systemu Distribution Line Carrier (DLC) wykorzystywała zakres częstotliwości od 9 do 500 kHz z szybkością transmisji do 576 kbit/s.
projekt o nazwie Real-time Energy Management via Powerlines and Internet (REMPLI) był finansowany w latach 2003-2006 przez Komisję Europejską.
w 2009 roku grupa dostawców utworzyła Powerline Intelligent Metering Evolution (PRIME) alliance. Jak dostarczono, warstwą fizyczną jest OFDM, próbkowana przy 250 kHz, z 512 różnicowymi przesunięciami fazowymi, kluczującymi kanały z 42-89 kHz. Jego najszybsza prędkość transmisji wynosi 128,6 kilobitów / sekundę, podczas gdy jego najmocniejsza to 21,4 kbit / s.wykorzystuje kod konwolutacyjny do wykrywania i korekcji błędów. Górna warstwa to zwykle IPv4.
w 2011 roku kilka firm, w tym operatorzy sieci dystrybucyjnych (EFRR, Enexis), dostawcy liczników (Sagemcom, Landis& Gyr) i dostawcy chipów (Maxim Integrated, Texas Instruments, STMicroelectronics, Renesas) założyło Sojusz G3-PLC w celu promowania technologii G3-PLC. G3-PLC jest protokołem niskowarstwowym umożliwiającym infrastrukturę na dużą skalę w sieci elektrycznej. G3-PLC może pracować na paśmie CENELEC a (35 do 91 kHz) lub CENELEC B (98 kHz do 122 kHz) w Europie , na paśmie ARIB (155 kHz do 403 kHz) w Japonii i na FCC (155 kHz do 487 kHz) w USA i na całym świecie. Zastosowana technologia to OFDM próbkowane przy 400 kHz z modulacją adaptacyjną i mapowaniem tonów. Wykrywanie i korekcja błędów odbywa się zarówno za pomocą kodu konwolucyjnego, jak i korekcji błędów Reeda-Solomona. Wymagana Kontrola dostępu do mediów pochodzi ze standardu radiowego IEEE 802.15.4. W protokole 6lowpan został wybrany w celu dostosowania warstwy Sieci internetowej IPv6 do ograniczonych środowisk, którymi jest komunikacja w linii energetycznej. 6loWPAN integruje routing w oparciu o obciążenie sieci mesh, kompresję nagłówka, fragmentację i bezpieczeństwo. G3-PLC został zaprojektowany z myślą o wyjątkowo solidnej komunikacji opartej na niezawodnych i wysoce bezpiecznych połączeniach między urządzeniami, w tym przejściach transformatorów średniego napięcia i Niskiego Napięcia. Dzięki zastosowaniu protokołu IPv6 G3-PLC umożliwia komunikację między miernikami, siłownikami sieciowymi oraz obiektami inteligentnymi. W grudniu 2011 r. Technologia G3 PLC została uznana za międzynarodowy standard w Itu w Genewie, gdzie jest określana jako G. 9903, wąskopasmowe ortogonalne transceivery komunikacyjne z podziałem częstotliwości dla sieci G3-PLC.
Nadawanie programów radiowychedit
czasami PLC był używany do nadawania programów radiowych przez linie energetyczne. Gdy działa w paśmie radiowym AM, jest znany jako system prądu nośnego.