Comunicación por línea eléctrica

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Comunicación por línea eléctrica , PLC ( Eng.  Power line communication ) es un término que describe varios sistemas diferentes para usar líneas eléctricas (TL) para transmitir información de voz o datos. La red puede transportar voz y datos superponiendo una señal analógica sobre la CA estándar de 50 Hz o 60 Hz . El PLC incluye BPL ( banda ancha sobre líneas eléctricas  : transmisión de banda ancha sobre líneas eléctricas), que proporciona transmisión de datos a velocidades de hasta 500 Mbps, y NPL ( banda estrecha inglesa sobre líneas eléctricas  : transmisión de banda estrecha sobre líneas eléctricas) con velocidades de transmisión de datos significativamente más bajas de hasta 1 Mbps.   

Uso de la comunicación a través de líneas eléctricas para controlar el sistema eléctrico

Incluso en los albores del desarrollo de las redes eléctricas, surgió la cuestión de transferir información de despacho de un centro de energía a otro. El uso de líneas telefónicas y telegráficas tendidas paralelas a las líneas eléctricas para estos fines se consideraba irracional, por lo que ya a principios del siglo XX, las redes de corriente continua (ver guerra actual ) en los Estados Unidos utilizaban la transmisión de señales telegráficas directamente a través de los cables de las líneas eléctricas. Posteriormente, con el desarrollo de las comunicaciones por radio, una técnica similar se volvió aplicable a las redes de CA.

La transmisión de información de despacho a través de cables de líneas eléctricas se usa ampliamente como uno de los principales tipos de comunicación. El transceptor se conecta a la línea de alimentación a través de un filtro de conexión formado por un pequeño condensador (2200 - 6800 picofaradios ) y un transformador de alta frecuencia ( autotransformador ). Dicho sistema permite la transmisión tanto de información de voz como de datos de telemetría y telecontrol .

Uso de líneas eléctricas para otros fines de comunicación

La tecnología PLC se basa en el uso de redes eléctricas para el intercambio de información a alta velocidad. Durante mucho tiempo se han llevado a cabo experimentos sobre la transmisión de datos a través de la red eléctrica, pero la baja velocidad de transmisión y la escasa inmunidad al ruido eran el cuello de botella de esta tecnología. La llegada de procesadores DSP (procesadores de señal digital) más potentes hizo posible utilizar métodos de modulación de señal más complejos, como la modulación OFDM , lo que permitió avanzar significativamente en la implementación de la tecnología PLC.

En el año 2000, varios líderes importantes en el mercado de las telecomunicaciones se unieron en HomePlug Powerline Alliance con el objetivo de realizar investigaciones y pruebas prácticas en forma conjunta, así como adoptar un estándar único para la transmisión de datos a través de sistemas de energía. El prototipo PowerLine es la tecnología PowerPacket de Intellon, que formó la base para la creación de un estándar unificado HomePlug1.0 (adoptado por la alianza HomePlug el 26 de junio de 2001), que define una velocidad de transferencia de datos de hasta 14 Mb/s.

Sin embargo, por el momento[ ¿cuándo? ] el estándar HomePlug AV ha elevado la tasa de datos a 500 Mbps.

La base técnica de la tecnología PLC

La base de la tecnología PowerLine es el uso de la división de frecuencia de la señal, en la que un flujo de datos de alta velocidad se analiza en varios flujos de velocidad relativamente baja, cada uno de los cuales se transmite en una frecuencia de subportadora separada, y luego se combinan en una señal En realidad, la tecnología PowerLine utiliza 1536 frecuencias de subportadora con 84 de las mejores en el rango de 2-34 MHz.

Al transmitir señales a través de una fuente de alimentación doméstica, puede haber una gran atenuación en la función de transmisión en ciertas frecuencias, lo que puede provocar la pérdida de datos. La tecnología PowerLine proporciona un método especial para resolver este problema: apagar y encender dinámicamente las señales que transportan datos. La esencia de este método radica en el hecho de que el dispositivo monitorea constantemente el canal de transmisión para identificar una porción del espectro con un cierto umbral de atenuación excedido. Si se detecta este hecho, se detiene temporalmente el uso de estas frecuencias hasta que se restablece el valor de atenuación normal y se transmiten datos en otras frecuencias.

También existe el problema del ruido impulsivo (hasta 1 microsegundo) de las lámparas halógenas, así como el encendido y apagado de potentes electrodomésticos equipados con motores eléctricos.

Aplicación de la tecnología PLC

Conexión a Internet

Actualmente, la gran mayoría de las conexiones finales se realizan mediante el tendido de un cable desde una línea de alta velocidad hasta el apartamento u oficina del usuario. Esta es la solución más económica y fiable, pero si no es posible el cableado, se puede utilizar el sistema de comunicaciones eléctricas de potencia disponible en cada edificio. Al mismo tiempo, cualquier enchufe eléctrico del edificio puede convertirse en un punto de acceso a Internet. El usuario sólo necesita disponer de un módem PowerLine para comunicarse con un dispositivo similar instalado, por regla general, en la sala de control eléctrico del edificio y conectado a un canal de alta velocidad. El PLC puede ser una buena solución de "última milla" en comunidades de cabañas y edificios de poca altura, debido al hecho de que los cables tradicionales cuestan varias veces más que el PLC.

Oficina pequeña (SOHO)

La tecnología PowerLine se puede utilizar para crear una red local en oficinas pequeñas (hasta 10 computadoras), donde los requisitos principales para la red son la facilidad de implementación, la movilidad de los dispositivos y la facilidad de expansión. Al mismo tiempo, tanto la red de oficina completa como sus segmentos individuales pueden construirse utilizando adaptadores PowerLine. A menudo, hay una situación en la que es necesario incluir una computadora remota o una impresora de red ubicada en otra habitación o en el otro extremo del edificio en una red existente. Este problema se resuelve fácilmente con la ayuda de adaptadores PowerLine.

Comunicaciones en el hogar

La tecnología PowerLine se puede utilizar para implementar la idea de un "hogar inteligente", donde todos los productos electrónicos de consumo están conectados en una única red de información con la posibilidad de control centralizado.

Automatización

Debido al hecho de que el PLC utiliza comunicaciones preparadas, la tecnología PowerLine se puede utilizar en la automatización de procesos, conectando unidades de automatización a través de cables eléctricos u otros tipos de cables.

Sistemas de seguridad

Debido al hecho de que el PLC puede funcionar con varios cables (no necesariamente eléctricos), el uso en el sistema de alarma contra incendios también es bastante factible para los sistemas de videovigilancia de objetos.

Beneficios

Desventajas

La mayoría de estas deficiencias se pueden eliminar mediante el uso de señales similares al ruido con un gran código base de acceso a la red.

Enlaces