Comunicarea prin linii electrice
controlul locuinței (bandă îngustă)Edit
tehnologia comunicațiilor prin linii electrice poate utiliza cablajul electric dintr-o casă pentru automatizarea casei: de exemplu, controlul de la distanță al iluminatului și al aparatelor fără instalarea cablurilor suplimentare de control.
De obicei, dispozitivele de comunicare cu linii electrice de control la domiciliu funcționează prin modularea într-o undă purtătoare cuprinsă între 20 și 200 kHz în cablajul gospodăriei de la emițător. Transportatorul este modulat prin semnale digitale. Fiecare receptor din sistem are o adresă și poate fi comandat individual de semnalele transmise prin cablajul gospodăriei și decodate la receptor. Aceste dispozitive pot fi fie conectate la prize de curent obișnuite, fie conectate permanent la locul lor. Deoarece semnalul purtător se poate propaga către casele (sau apartamentele) din apropiere pe același sistem de distribuție, aceste scheme de control au o „adresă de casă” care desemnează proprietarul. O tehnologie populară cunoscută sub numele de X10 a fost utilizată încă din anii 1970.
„universal powerline bus”, introdus în 1999, folosește modulația poziției pulsului (PPM). Metoda stratului fizic este o schemă foarte diferită de X10. LonTalk, parte a liniei de produse LonWorks home automation, a fost acceptată ca parte a unor standarde de automatizare.
bandă îngustă de viteză redusă
comunicațiile în bandă îngustă au început la scurt timp după ce alimentarea cu energie electrică a devenit larg răspândită. În jurul anului 1922, primele sisteme de frecvență purtătoare au început să funcționeze pe linii de înaltă tensiune cu frecvențe de 15 până la 500 kHz în scopuri de telemetrie, iar acest lucru continuă. Produsele de consum, cum ar fi alarmele pentru bebeluși, sunt disponibile cel puțin din 1940.
în anii 1930, semnalizarea purtătorului de undă a fost introdusă pe sistemele de distribuție de medie (10-20 kV) și joasă tensiune (240/415 v).
timp de mulți ani, căutarea a continuat pentru o tehnologie bi-direcțională ieftină, potrivită pentru aplicații precum citirea contorului la distanță. Franceză de energie electrică Centiclectricit de France (EDF) prototipat și standardizat un sistem numit „spread frequency shift keying” sau S-FSK. (Vezi IEC 61334) acum este un sistem simplu cu costuri reduse, cu o istorie lungă, cu toate acestea are o rată de transmisie foarte lentă, între 200 și 800 de biți pe secundă. În anii 1970, Tokyo Electric Power Co a efectuat experimente care au raportat o funcționare bidirecțională de succes cu câteva sute de unități.
de la mijlocul anilor 1980, a existat o creștere a interesului pentru utilizarea potențialului tehnicilor de comunicații digitale și al procesării semnalelor digitale. Unitatea este de a produce un sistem fiabil, care este suficient de ieftin pentru a fi instalat pe scară largă și capabil să concureze rentabil cu soluții wireless. Dar canalul de comunicații Powerline cu bandă îngustă prezintă multe provocări tehnice, este disponibil un model de canal matematic și un studiu al muncii.
aplicațiile comunicațiilor de rețea variază enorm, așa cum s-ar aștepta de la un astfel de mediu disponibil pe scară largă. O aplicație naturală a comunicațiilor cu bandă îngustă este controlul și telemetria echipamentelor electrice, cum ar fi contoarele, întrerupătoarele, încălzitoarele și aparatele de uz casnic. O serie de dezvoltări active iau în considerare astfel de aplicații din punct de vedere al sistemelor, cum ar fi gestionarea cererii. În acest sens, aparatele de uz casnic ar coordona în mod inteligent utilizarea resurselor, de exemplu limitând sarcinile de vârf.aplicațiile de Control și telemetrie includ atât aplicațiile de tip ‘utility side’, care implică echipamente aparținând companiei de utilități până la contorul intern, cât și aplicațiile de tip’ consumer-side ‘ care implică echipamente în spațiile consumatorului. Aplicațiile posibile din partea utilității includ citirea automată a contorului (AMR), controlul tarifar dinamic, gestionarea sarcinii, înregistrarea profilului de încărcare, controlul creditului, plata în avans, conexiunea la distanță, detectarea fraudelor și gestionarea rețelei și ar putea fi extinse pentru a include gaz și apă.
Open Smart Grid Protocol (OSGP) este una dintre cele mai dovedite tehnologii și protocoale PLC cu bandă îngustă pentru contorizarea inteligentă. Există mai mult de cinci milioane de contoare inteligente, bazate pe OSGP și folosind BPSK PLC, instalate și funcționând în întreaga lume. Alianța OSGP, o asociație non-profit înființată inițial ca ESNA în 2006, a condus un efort de a stabili o familie de specificații publicate de Institutul European de standarde în telecomunicații (ETSI) utilizat împreună cu standardul ISO/IEC 14908 pentru rețele de control pentru aplicații de rețea inteligentă. OSGP este optimizat pentru a oferi o livrare fiabilă și eficientă a informațiilor de comandă și control pentru contoare inteligente, module de control al sarcinii directe, panouri solare, gateway-uri și alte dispozitive de rețea inteligentă. OSGP urmează o abordare modernă și structurată bazată pe modelul protocolului OSI pentru a face față provocărilor în evoluție ale rețelei inteligente.
la nivelul fizic, OSGP folosește în prezent ETSI 103 908 ca standard tehnologic. La nivelul aplicației OSGP, ETSI TS 104 001 oferă o stocare de date orientată spre tabel bazată, parțial, pe ANSI C12.19 / MC12.19 / 2012 / IEEE Std 1377 standarde pentru industria de utilitate sfârșitul dispozitiv tabele de date și ANSI C12.18 / MC12.18 / IEEE Std 1701, pentru serviciile sale și încapsulare sarcină utilă. Acest sistem standard și de comandă oferă nu numai contoare inteligente și date conexe, ci și pentru extinderea cu scop general la alte dispozitive de rețea inteligentă.
un proiect al EDF, Franța include gestionarea cererii, controlul iluminatului stradal, contorizarea și facturarea la distanță, optimizarea tarifelor specifice clienților, gestionarea contractelor, estimarea cheltuielilor și siguranța aplicațiilor pentru gaze.
există, de asemenea, multe aplicații de nișă specializate care utilizează rețeaua de alimentare din casă ca o legătură de date convenabilă pentru telemetrie. De exemplu, în Marea Britanie și Europa, un sistem de monitorizare a audienței TV utilizează comunicațiile powerline ca o cale convenabilă de date între dispozitivele care monitorizează activitatea de vizionare TV în diferite camere dintr-o casă și un concentrator de date care este conectat la un modem telefonic.
bandă îngustă de viteză medie
Tehnologia sistemului transportator de linii de distribuție (DLC) a utilizat un interval de frecvență de 9 până la 500 kHz cu o rată de date de până la 576 kbit / s.
un proiect numit Real-time Energy Management via Powerlines and Internet (REMPLI) a fost finanțat din 2003 până în 2006 de Comisia Europeană.
în 2009, un grup de furnizori au format PoweRline Intelligent Metering Evolution (PRIME) alliance. Așa cum a fost livrat, stratul fizic este OFDM, eșantionat la 250 kHz, cu 512 canale de tastare cu schimbare de fază diferențială de la 42-89 kHz. Cea mai rapidă rată de transmisie este de 128,6 kilobiți/secundă, în timp ce cea mai robustă este de 21,4 kbit/s. folosește un cod convoluțional pentru detectarea și corectarea erorilor. Stratul superior este de obicei IPv4.
în 2011, mai multe companii, inclusiv operatori de rețele de distribuție (ERDF, Enexis), furnizori de contoare (Sagemcom, Landis& Gyr) și furnizori de cipuri (Maxim Integrated, Texas Instruments, STMicroelectronics, Renesas) au fondat Alianța G3-PLC pentru a promova tehnologia G3-PLC. G3-PLC este protocolul low layer pentru a permite infrastructura la scară largă pe rețeaua electrică. G3-PLC poate funcționa pe banda CENELEC a (35 până la 91 kHz) sau banda CENELEC B (98 kHz până la 122 kHz) în Europa , pe banda ARIB (155 kHz până la 403 kHz) în Japonia și pe FCC (155 kHz până la 487 kHz) pentru SUA și restul lumii. Tehnologia utilizată este OFDM eșantionată la 400 kHz cu modulare adaptativă și cartografiere a tonurilor. Detectarea și corectarea erorilor se face atât printr-un cod convoluțional, cât și prin corectarea erorilor Reed-Solomon. Controlul de acces media necesar este preluat de la IEEE 802.15.4, un standard radio. În protocol, 6LoWPAN a fost ales pentru a adapta IPv6 un strat de rețea internet la medii constrânse, care este comunicațiile liniei de alimentare. 6loWPAN integrează rutare, pe baza rețelei de rețea loadng, compresie antet, fragmentare și securitate. G3-PLC a fost proiectat pentru o comunicare extrem de robustă bazată pe conexiuni fiabile și foarte securizate între dispozitive, inclusiv trecerea transformatoarelor de medie tensiune la joasă tensiune. Cu ajutorul IPv6, G3-PLC permite comunicarea între contoare, actuatoare de rețea, precum și obiecte inteligente. În decembrie 2011, tehnologia G3 PLC a fost recunoscută ca un standard internațional la uit la Geneva, unde este menționată ca G. 9903, transceivere de comunicații prin multiplexare cu bandă ortogonală cu bandă îngustă pentru rețelele G3-PLC.
transmiterea programelor radioedit
uneori PLC a fost folosit pentru transmiterea programelor radio pe linii electrice. Când este operat în banda radio AM, este cunoscut sub numele de sistem de curent purtător.