Hva er kraftlinjekommunikasjon (plc) og hvordan det fungerer

Power Line Communications (PLC), også kjent som Power Line Telecommunications (PLT) er kommunikasjonsteknologien som bruker eksisterende offentlige og private ledninger for overføring av signalene. Ved hjelp av PLC-kommunikasjonssignaler overføres høyhastighetsdata, tale og video over lavspentede kraftledninger.

PLC er en teknologi som har vært i bruk siden år, men som nå ble etterspurt mer etter lanseringen av nye kommunikasjonsteknologier som støttes av PLC, dvs. PLC vil være et pålitelig kommunikasjonsmedium for applikasjoner som Internet-of-things (IoT) og Smart Grids.

Hva er kraftlinjekommunikasjon?

Metoden for å overføre strøm og data for kommunikasjon gjennom det samme eksisterende nettverket av ledninger fra den ene enden til den andre enden sies som Power Line Communication. Det gir bredbåndsdatakommunikasjon på ledere som allerede er i bruk for overføring av elektrisk kraft ved hjelp av et modulært signal. Nå kan dette gjøres gjennom ledningene til hjemmet eller lokalene, og kan også gjøres gjennom det eksisterende distribusjonssystemet for elektrisk kraft.

BPL (Broadband over Power Line) er også kjent som kraftlinjeinternett som støtter PLC-teknologi for å tillate internettilgang gjennom overføringslinjene. BPL-teknologien med PLC brukes ofte på avsidesliggende steder der det er lite internettilgang via kabel- eller PDSL-tilkoblinger.

Typer av

I utgangspunktet er det fire typer PLC:

Internt nettverk: Høyhastighets dataoverføring kan gis for hjemmenettverk ved hjelp av den interne strømledningen.
Bredbånd over kraftlinje : Bredbåndstilgang til internett kan tilbys gjennom strømledningen utendørs.
Interne applikasjoner med smalbånd: Datatjenester med lav bithastighet som hjemmeautomatisering og intercom kan styres og brukes til kommunikasjon gjennom den interne strømnettet.
Smalbånd utendørsapplikasjoner: Smalbånd utendørsapplikasjoner kan brukes til automatisk måleravlesning og fjernovervåking eller kontroll.

Hvordan fungerer PLC?

Som enhver annen kommunikasjonsteknologi består også PLC av en avsender som modulerer dataene som skal sendes gjennom et kommunikasjonsmedium, og deretter vil mottakeren demodulere dataene for videre bruk. Bortsett fra å sende signalene for kommunikasjon, tillater PLC også brukeren å kontrollere og overvåke alle tilkoblede enheter til kraftledningen fordi den er implementert i samme ledningssystem.

PLC sender en mindre svingende effekt sammenlignet med det gamle systemet. Som du kan se diagrammet ovenfor, i det gamle systemet som hadde en likeretter og frekvensgenerator for å få så stabil som mulig utgang av ønsket frekvens, men det var en liten svingning i utgangen mens PLS-systemet bruker en likeretter med et filter og et Mikrocontroller som gir en stabil og ønsket verdiutgang ved hjelp av relébryter. Som et resultat er overføring av data mer nøyaktig og mer stabil med gode utgangssignaler.

Moduleringsskjemaer brukt i PLC:

Moduleringsskjemaene som brukes i PLC er Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Binary Phase Shift Keying (BPSK), Frequency Shift Keying (FSK), Spread-FSK (S-FSK) og proprietære ordninger også (som Differential Code Shift Keying (DCSK)).

OFDM gir høye datahastigheter, men krever god beregningsmessig hestekrefter for Fast Fourier Transforms (FFT) og Inverse-FFT (IFFT) -utgang. Mens derimot BPSK, FSK er ganske standard og enkle moduleringsskjemaer som kan brukes i PLC, men de tilbyr lave datahastigheter. Så det nåværende moduleringsskjemaet for PLC er OFDM med PSK-modulering som kan håndtere en så tung beregning.

Bruk av PLC

PLC brukes til å overføre radioprogrammer, brytermekanismer for verktøyfirmaer, beskyttelse av overføringslinje og automatisk måleravlesning. Bortsett fra det, er det også noen bilbruk der data, tale og musikk sendes over likestrøm (DC) batterilinje med noen spesielle filtre for å fjerne linjestøyen fra den endelige utgangen.

Begrepet Power Line Communication (PLC) er kjent med forskjellige navn som kraftlinjebærer, kraftledning digital abonnentlinje (PDSL), kraftlinjetelekommunikasjon (PLT), kraftlinjenettverk (PLN), nettkommunikasjon og bredbånd over kraftledninger (BPL).

Fordeler og ulemper ved PLC

Fordeler:

Lav implementeringskostnad: PLC krever ingen installasjon av nye ledninger som som et resultat vil redusere distribusjonskostnadene betydelig.
Stor rekkevidde: PLC kan muliggjøre kommunikasjon med vanskelig tilgjengelige noder der RF trådløst signal lider av høye dempningsnivåer som i underjordiske strukturer eller bygninger med hindringer og metallvegger, eller rett og slett hvor det trådløse signalet er uønsket på grunn av EMI-problemer på steder som sykehus.

Lavere driftskostnad: PLC gir en billig løsning sammenlignet med andre eksisterende teknologier som RF trådløs eller VLC-systemer.
Innendørs høy hastighet: Implementeringen av PLC og VLC-teknologier integrert sammen har nylig fått betydelig forskningsoppmerksomhet, noe som resulterte i muliggjørelse av en ny generasjon høyhastighets innendørs kommunikasjon for mange applikasjoner.

Disse fordelene fører til flere implementeringer av PLC-nettverk i forskjellige bransjer. Men med fordeler kommer det også noen ulemper.

Ulemper

Det har også noen ulemper som:

Lav overføringshastighet,
Følsomhet for forstyrrelser,
Ikke-lineær forvrengning og kryssmodulering mellom kanaler,
Stor størrelse og
Den høye prisen på kondensatorer og induktorer som brukes i PLC-systemet.

På grunn av disse ulempene er PLC fortsatt ikke foretrukket i noen applikasjoner.

Anvendelser av PLC

PLC er mye brukt i teknologier som Smart Grid og mikro-omformere. Gjør teknologiene kjent med flere brukere, snart vil PLC ha mer tilpasning for applikasjoner som belysningsprogrammer (for trafikklyskontroll, LED-dimming etc.), industrielle applikasjoner (for vanningskontroll etc.), maskin-til-maskin applikasjoner (som for salgsautomater eller et hotells mottak-til-rom-kommunikasjon), applikasjoner for telemetri (f.eks. oljerigger til havs), transportapplikasjoner (som for elektronikk i biler, tog og fly) og mange flere.

Problemer med PLC

Det største største problemet som PLC står overfor til dags dato er at strømledningen i PLC-teknologien er uskjermet og utrotet, noe som betyr at ledningene vil avgi store mengder radioenergi, som et resultat vil føre til forstyrrelser for eksisterende brukere av det samme frekvensbåndet. Dessuten vil BPL-systemene (Broadband over Power Line) få forstyrrelser fra radiosignalene som sendes ut av PLC-ledningene.