- O que é comunicação por linha de energia?
- Tipos de
- Como funciona o PLC?
- Esquemas de modulação usados no PLC:
- Usos de PLC
- Vantagens e desvantagens do PLC
- Aplicações de PLC
- Problemas enfrentados pelo PLC
Power line Communications (PLC), também conhecido como Power Line Telecommunications (PLT) é a tecnologia de comunicação que utiliza a fiação pública e privada existente para a transmissão dos sinais. Usando sinais de comunicação PLC, dados de alta velocidade, voz e vídeo são transmitidos por linhas de energia de baixa tensão.
PLC é uma tecnologia que está em uso há anos, mas agora tem mais demanda após o lançamento de novas tecnologias de comunicação que estão sendo suportadas por PLC, ou seja, PLC seria um meio de comunicação confiável para aplicações como Internet das coisas (IoT) e Tabelas inteligentes.
O que é comunicação por linha de energia?
O método de transferência de energia e dados para comunicação por meio da mesma rede existente de fios de uma extremidade à outra é denominado Comunicação de Linha de Força. Ele fornece comunicação de dados em banda larga em condutores que já estão em uso para a transmissão de energia elétrica por meio de um sinal modular. Agora, isso pode ser feito através da fiação residencial ou comercial e também pode ser feito através do sistema de distribuição de energia elétrica existente.
BPL (Broadband over Power Line) também é conhecido como power-line Internet, que suporta a tecnologia PLC para permitir o acesso à Internet através das linhas de transmissão. A tecnologia BPL com PLC é freqüentemente usada em locais remotos onde há pouca quantidade de acesso à Internet por cabo ou conexões PDSL.
Tipos de
Basicamente, existem quatro tipos de PLC:
- Rede interna: A transmissão de dados em alta velocidade pode ser fornecida para rede doméstica usando a fiação de alimentação interna.
- Banda larga através de linha de energia: O acesso à Internet de banda larga pode ser oferecido por meio da fiação elétrica externa.
- Aplicações internas de banda estreita: Serviços de dados de baixa taxa de bits, como automação residencial e intercomunicadores, podem ser controlados e usados para comunicação por meio da rede elétrica interna.
- Aplicações externas de banda estreita : As aplicações externas de banda estreita podem ser usadas para leitura automática de medidores e vigilância ou controle remoto.
Como funciona o PLC?
Como qualquer outra tecnologia de comunicação, o PLC também consiste em um emissor que modula os dados a serem enviados por meio de um meio de comunicação e, em seguida, o receptor demodula os dados para uso posterior. Além de enviar os sinais para comunicação, o PLC também permite ao usuário controlar e monitorar todos os dispositivos conectados à rede elétrica, pois está implementado no mesmo sistema de fiação.
O PLC envia uma saída menos flutuante em comparação com o sistema antigo. Como você pode ver o diagrama acima, no sistema antigo que tinha um retificador e gerador de frequência para ficar o mais estável possível a saída da frequência desejada, mas havia uma pequena flutuação na saída enquanto o sistema PLC usa um retificador com um filtro e um Microcontrolador que fornece uma saída de valor estável e desejada com a ajuda do interruptor de relé. Como resultado, a transmissão de dados é mais precisa e mais estável com bons sinais de saída.
Esquemas de modulação usados no PLC:
Os esquemas de modulação usados no PLC são Multiplexação por Divisão Ortogonal de Freqüência (OFDM), Chaveamento de Mudança de Fase Binária (BPSK), Chaveamento de Mudança de Freqüência (FSK), Spread-FSK (S-FSK) e esquemas proprietários também (como o Chaveamento de Mudança de Código Diferencial (DCSK)).
OFDM fornece altas taxas de dados, mas requer boa potência computacional para a saída Fast Fourier Transforms (FFT) e Inverse-FFT (IFFT). Enquanto, por outro lado, BPSK, FSK são esquemas de modulação bastante padronizados e simples que podem ser usados em PLC, mas oferecem baixas taxas de dados. Portanto, o esquema de modulação atualmente em execução para PLC é OFDM com modulação PSK que pode lidar com uma computação tão pesada.
Usos de PLC
O PLC é usado para transmitir programas de rádio, mecanismos de comutação de controle de concessionárias, proteção de linha de transmissão e leitura automática de medidores. Além disso, existem também alguns usos automotivos em que os dados, voz e música são enviados por linha de energia de bateria de corrente contínua (DC) com alguns filtros especiais para remover o ruído da linha da saída final.
O termo Power Line Communication (PLC) é conhecido com vários nomes, como operadora de linha de energia, linha de assinante digital (PDSL), telecomunicação por linha de energia (PLT), rede de linha de energia (PLN), comunicação de rede e banda larga linhas de energia (BPL).
Vantagens e desvantagens do PLC
Vantagens:
- Baixo custo de implementação: o PLC não requer a instalação de novos fios, o que, como resultado, reduziria significativamente os custos de implantação.
- Grande alcance: o PLC pode permitir a comunicação com nós de difícil alcance, onde o sinal sem fio RF sofre de altos níveis de atenuação, como nas estruturas subterrâneas ou edifícios com obstruções e paredes de metal, ou simplesmente onde o sinal sem fio é indesejável devido ao Problemas de EMI em lugares como hospitais.
- Menor custo de operação: o PLC fornece uma solução de baixo custo em comparação com outras tecnologias existentes, como sistemas RF sem fio ou de comunicação de luz visível (VLC).
- Alta velocidade interna: A implementação de tecnologias PLC e VLC integradas em conjunto recebeu recentemente uma quantidade considerável de atenção de pesquisa, o que resultou na habilitação de uma nova geração de comunicações internas de alta velocidade para inúmeras aplicações.
Essas vantagens levam a mais implementações de redes PLC em várias indústrias. Mas com vantagens também vêm algumas desvantagens.
Desvantagens
Ele também tem algumas desvantagens, como:
- Baixa velocidade de transmissão,
- Sensibilidade à perturbação,
- Distorção não linear e modulação cruzada entre canais,
- Tamanho grande e
- O alto preço dos capacitores e indutores usados no sistema PLC.
Devido a essas desvantagens, o PLC ainda não é preferido em algumas aplicações.
Aplicações de PLC
O PLC é amplamente utilizado em tecnologias como Smart Grid e microinversores. Familiarizando as tecnologias com mais usuários, em breve o PLC terá mais adaptação para aplicações como aplicações de iluminação (para controle de semáforos, dimerização de LED etc.), aplicações industriais (para controle de irrigação etc.), aplicações máquina a máquina (como para máquinas de venda automática ou comunicação de recepção para quarto de um hotel), aplicações de telemetria (por exemplo, plataformas de petróleo offshore), aplicações de transporte (como para eletrônicos em carros, trens e aviões) e muito mais.
Problemas enfrentados pelo PLC
O maior problema que o PLC está enfrentando até agora é que a fiação de energia na tecnologia PLC não é blindada e torcida, o que significa que a fiação emitirá grandes quantidades de energia de rádio, que, como resultado, causará interferência aos usuários existentes de a mesma banda de frequência. Além disso, os sistemas BPL (Broadband over Power Line) obterão alguma interferência dos sinais de rádio emitidos pelos fios do PLC.