- Mikä on voimajohtoviestintä?
- Tyyppisiä
- Kuinka PLC toimii?
- PLC: ssä käytetyt modulaatiokaaviot:
- PLC: n käyttö
- PLC: n edut ja haitat
- PLC: n sovellukset
- PLC: n kohtaamat ongelmat
Voimajohtoviestintä (PLC), joka tunnetaan myös nimellä Power Line Telecommunications (PLT), on viestintätekniikka, joka käyttää olemassa olevia julkisia ja yksityisiä johdotuksia signaalien siirtämiseen. PLC-viestintäsignaaleja käytettäessä nopea data, ääni ja video välitetään matalajännitteisillä voimajohdoilla.
PLC on tekniikka, jota on käytetty jo vuosia, mutta sen kysyntä on lisääntynyt uusien viestintätekniikoiden lanseeraamisen jälkeen, joita PLC tukee eli PLC olisi luotettava viestintäväline esimerkiksi Internet-esineiden (IoT) ja Älykkäät ruudukot.
Mikä on voimajohtoviestintä?
Menetelmää tehon siirtämiseksi ja datan viestintää varten samalla nykyisen verkon lankojen yhdestä päästä toiseen päähän on mainittu kuten Power Line Communication. Se tarjoaa laajakaistaisen tietoliikenteen johtimissa, joita jo käytetään sähköenergian siirtämiseen modulaarisen signaalin avulla. Nyt tämä voidaan tehdä kodin tai tilojen johdotuksen kautta ja se voidaan tehdä myös olemassa olevan sähkönjakelujärjestelmän kautta.
BPL (Broadband over Power Line) tunnetaan myös nimellä sähkölinja-Internet, joka tukee PLC-tekniikkaa Internetin käytön sallimiseksi siirtolinjojen kautta. PLC-tekniikkaa sisältävää BPL-tekniikkaa käytetään usein syrjäisissä paikoissa, joissa kaapeli- tai PDSL-yhteyksillä on vähän Internet-yhteyttä.
Tyyppisiä
Pohjimmiltaan on olemassa neljä tyyppistä PLC: tä:
- Sisäinen verkkoyhteys: Nopea tiedonsiirto voidaan tarjota kotiverkkoon käyttämällä talon sisäistä verkkojohtoa.
- Laajakaista yli sähkölinjan : Laajakaistayhteyttä voidaan tarjota verkkovirran johdotuksen kautta.
- Kapeakaistaiset talon sisäiset sovellukset: Pienen bittinopeuden datapalveluja, kuten koti-automaatiota ja sisäpuhelimia, voidaan ohjata ja käyttää sisäisen sähköverkon kautta tapahtuvaan viestintään.
- Kapeakaistaiset ulkosovellukset: Kapeakaistaisia ulkosovelluksia voidaan käyttää automaattiseen mittarinlukemiseen ja etävalvontaan tai ohjaukseen.
Kuinka PLC toimii?
Kuten mikä tahansa muu viestintätekniikka, PLC koostuu myös lähettäjästä, joka moduloi tiedonsiirtovälineen kautta lähetettävän datan, ja sitten vastaanotin demoduloi tiedot jatkokäyttöä varten. Signaalien lähettämisen lisäksi, PLC antaa käyttäjän myös hallita ja valvoa kaikkia liitettyjä laitteita sähköjohtoon, koska se on toteutettu samassa johdotusjärjestelmässä.
PLC lähettää vähemmän vaihtelevaa lähtöä vanhaan järjestelmään verrattuna. Kuten yllä olevasta kaaviosta näet, vanhassa järjestelmässä, jossa oli tasasuuntaaja ja taajuusgeneraattori, jotta saataisiin mahdollisimman vakaa halutun taajuuden lähtö, mutta ulostulossa oli pieni vaihtelu, kun taas PLC-järjestelmä käyttää tasasuuntaajaa, jossa on suodatin ja Mikrokontrolleri, joka tarjoaa vakaan ja halutun arvolähdön relekytkimen avulla. Tämän seurauksena tiedonsiirto on tarkempaa ja vakaampaa hyvillä lähtösignaaleilla.
PLC: ssä käytetyt modulaatiokaaviot:
PLC: ssä käytettyjä modulaatiomenetelmiä ovat ortogonaalinen taajuusjakoinen multipleksointi (OFDM), binaarivaiheen siirtonäppäimistö (BPSK), taajuussiirtoavain (FSK), Spread-FSK (S-FSK) ja myös omat järjestelmät (kuten differentiaalinen koodinvaihtoavaus (DCSK)).
OFDM tarjoaa korkeat tiedonsiirtonopeudet, mutta vaatii hyvän laskennallisen hevosvoiman nopean Fourier-muunnoksen (FFT) ja käänteisen FFT: n (IFFT) ulostulolle. Toisaalta BPSK, FSK ovat melko tavallisia ja yksinkertaisia modulaatiomenetelmiä, joita voidaan käyttää PLC: ssä, mutta ne tarjoavat alhaisen datanopeuden. Joten tällä hetkellä käynnissä oleva PLC-modulaatiokaavio on OFDM ja PSK-modulaatio, joka pystyy käsittelemään niin raskasta laskutoimitusta.
PLC: n käyttö
PLC: tä käytetään radio-ohjelmien, sähköyhtiön ohjauskytkentämekanismien, voimajohdon suojauksen ja automaattisen mittarilukeman lähettämiseen. Sen lisäksi, on myös joitain autoteollisuuden käyttötarkoituksia, joissa data, ääni ja musiikki lähetetään tasavirta -akkuvirralla tietyillä erityisillä suodattimilla linjan kohinan poistamiseksi lopullisesta lähdöstä.
Termi Power Line Communication (PLC) tunnetaan eri nimillä, kuten voimajohdon kantaja, voimajohdon digitaalinen tilaajajohto (PDSL), voimajohdon tietoliikenne (PLT), voimajohtoverkko (PLN), verkkoviestintä ja laajakaista yli voimajohdot (BPL).
PLC: n edut ja haitat
Edut:
- Pienet toteutuskustannukset: PLC ei vaadi uusien johtojen asentamista, mikä pienentäisi merkittävästi käyttöönottokustannuksia.
- Suuri ulottuvuus: PLC voi mahdollistaa viestinnän vaikeasti saavutettavien solmujen kanssa, joissa langaton radiosignaali kärsii suuresta vaimennustasosta, kuten maanalaisissa rakenteissa tai esteissä ja metalliseinissä olevissa rakennuksissa, tai yksinkertaisesti missä tahansa langaton signaali ei ole toivottavaa EMI-ongelmat esimerkiksi sairaaloissa.
- Pienemmät käyttökustannukset: PLC tarjoaa edullisen ratkaisun verrattuna muihin olemassa oleviin tekniikoihin, kuten langattomiin RF- tai näkyvän valon tietoliikennejärjestelmiin (VLC).
- Suuri nopeus sisätiloissa: Yhdistettyjen PLC- ja VLC-tekniikoiden toteuttaminen on viime aikoina saanut paljon huomiota tutkimukseen, mikä johti uuden sukupolven nopeaan sisäviestintään monissa sovelluksissa.
Nämä edut johtavat PLC-verkkojen käyttöönottoon enemmän eri toimialoilla. Mutta etujen mukana on myös joitain haittoja.
Haitat
Sillä on myös joitain haittoja, kuten:
- Pieni lähetysnopeus,
- Herkkyys häiriöille,
- Epälineaarinen vääristymä ja ristimodulaatio kanavien välillä,
- Suuri koko ja
- PLC-järjestelmässä käytettyjen kondensaattoreiden ja induktorien korkea hinta.
Näiden haittojen vuoksi PLC: tä ei vieläkään pidetä parempana joissakin sovelluksissa.
PLC: n sovellukset
PLC: tä käytetään laajalti tekniikoissa, kuten Smart Grid ja mikro-invertterit. Tutustumalla tekniikoihin useampien käyttäjien kanssa, PLC sopeutuu pian sovelluksiin, kuten valaistussovelluksiin (liikennevalojen hallintaan, LED-himmennykseen jne.), Teollisiin sovelluksiin (kastelun hallintaan jne.), Koneiden välisiin sovelluksiin (kuten myyntiautomaateille tai hotellin vastaanotosta huoneeseen tapahtuvaan viestintään), telemetriasovelluksiin (esim. offshore-öljynporauslautat), liikennesovelluksiin (kuten elektroniikkaan autoissa, junissa ja lentokoneissa) ja moniin muihin.
PLC: n kohtaamat ongelmat
Suurin PLC: n tähän mennessä kohtaama ongelma on se, että PLC-tekniikan virtajohdot ovat suojaamattomia ja irti, mikä tarkoittaa, että johdotus lähettää suuria määriä radioenergiaa, mikä sen seurauksena aiheuttaa häiriöitä nykyisten laitteiden käyttäjille. samalla taajuuskaistalla. Myös BPL (Broadband over Power Line) -järjestelmät saavat jonkin verran häiriötä PLC-johdotusten lähettämistä radiosignaaleista.