Концерт для счетчика и сети: PLC-модемы компании Texas Instruments
Основными типами модуляции, которая используется при обмене данными по силовым сетям (PLC) с помощью специальных устройств — PLC-модемов, являются частотная манипуляция (Frequency Shift Keying, FSK), частотная манипуляция с разнесенными частотами (Spread Frequency Shift Keying, S-FSK) и ортогональное мультиплексирование с частотным разделением каналов (OFDM). Наиболее популярным видом модуляции для PLC-модемов компании Texas Instruments (TI) является OFDM-модуляция. Этот выбор обусловлен ее высокой помехозащищенностью и наличием международных стандартов. Для повышения гибкости и адаптируемости к местным стандартам компания TI разработала и запатентовала собственный стандарт OFDM-модуляции — FlexOFDM. Кроме того PLC-модемы компании TI поддерживают стандарты PRIME и G3 для OFDM-модуляции.
OFDM-модуляция
OFDM-модуляция основана на многочастотном алгоритме Discrete Multi Tone (DMT), который был разработан и запатентован специалистами из Amati Communications (ныне подразделение Texas Instruments Internet Access group) в начале 1990-х. Сложность технической реализации не позволяла на начальных этапах использовать его для DSL-связи. С развитием микроконтроллеров, и прежде всего — DSP, появились многочисленные реализации алгоритма DMT, в частности, OFDM-модуляция.
Алгоритм DMT построен по принципу разделения всего диапазона частот, используемого для обмена данными, на несколько участков шириной по 4,3125 кГц, которые используются для независимой передачи данных.
При передаче данных информация распределяется между независимыми каналами пропорционально их пропускной способности. При приеме выполняется демультиплексирование каналов и восстановление исходного информационного потока.
Для повышения качества связи передатчик, исходя из уровня помех в частотном диапазоне участка, выбирает подходящую модуляционную схему и скорость передачи. На каналах с малым уровнем шумов часто используются алгоритмы QAM 64, а на более зашумленных каналах — более простые алгоритмы, например QPSK.
Алгоритм OFDM в отличие от DMT использует одно значение пропускной способности и скорости передачи данных для элементарных каналов всего частотного диапазона.
К достоинствам OFDM можно отнести высокую скорость передачи данных и способность отстраиваться от помех в линии. Еще одним достоинством алгоритма OFDM является наличие для него стандартов ITU и ANSI.
Основной недостаток метода — невозможность избирательной адаптации пропускной способности элементарных каналов к частотным характеристикам линии. Элементарные частотные каналы OFDM разделяются заградительными интервалами. При увеличении числа элементарных частотных каналов, пропорционально увеличивается ширина частотного интервала, который не может быть использован непосредственно для передачи данных. Это приводит к невысокой, по сравнению с базовым алгоритмом DMT, эффективности использования полосы пропускания линии.
Диапазоны частот для PLC
Диапазоны несущих частот определяются локальными инструкциями. Эти инструкции для основных регионов мира приведены в таблице 1.
Таблица 1. Диапазоны несущих частот PLC для основных регионов мира
Регион | Инструкция | Диапазон частот, кГц | Регулирующая организация |
---|---|---|---|
Европа | CENELEC | 0…500 | Европейский Комитет по Электротехнической Стандартизации (European Committee for Electrotechnical Standardization) |
США | FCC | 10…490 | Федеральное Агентство по Связи США (Federal Communications Commission) |
Япония | ARIB | 10…450 | Ассоциация Радио Индустрии и Бизнеса Японии (Association of Radio Industries and Businesses) |
Китай | EPRI | 3…500 (3…90) | НИИ Электроэнергетики (Electric Power Research Institute) |
Европейский стандарт для узкополосной низкочастотной передачи данных по PLC-каналам определяет четыре основные сетки частот, которые отображены в таблице 2.
Таблица 2. Сетка частот Cenelec
Сетка | Диапазон частот, кГц | Назначение |
---|---|---|
Cenelec A | 0…95 | Исключительно для поставщиков электроэнергии |
Cenelec B | 95…125 | Открыты для использования любыми приложениями |
Cenelec C | 125…140 | |
Cenelec D | 140…148 |
Для сеток Cenelec A, B, D уровень протокола определяется стандартами или патентами. Для сетки Cenelec C определен доступ по стандарту CSMA (Carrier Sense Multiple Access — множественный доступ с контролем несущей).
Основными областями применения PLC модемов являются
- Счетчики электроэнергии
- Управление освещением
- Домашняя автоматика
- Промышленная автоматика
- Солнечная энергетика
- Зарядные устройства для электромобилей (EVSE)
PLC-решения от TI
Среди реализованных компанией TI есть как стандартные, так и собственные, запатентованные решения. Основные поддерживаемые компанией TI стандарты приведены в таблице 3.
Таблица 3. Основные стандарты для PLC, поддерживаемые компанией TI
Стандарт | Модуляция | Диапазон частот, кГц | Скорость обмена данными, кБод | Целевой процессор | Области применения | TI статус/доступность |
---|---|---|---|---|---|---|
IEC 61334 | SFSK | 60…76 | 1,2…2,4 | Piccolo-A (TMS320F2802x), TMS320F28069 | Измерительные устройства | Доступно |
PRIME | OFDM | 42…90 | 21…128 | TMS320F28069, Concerto (F28x35x) | Доступно | |
G3 | OFDM | 35…90 | 2,4…34 | TMS320F28069, Concerto (F28x35x) | Доступно | |
FlexOFDM (Запатентован TI) | OFDM | <10 (для FCC) | 2,4…128 | TMS320F28069 | Солнечная энергетика, освещение, домашняя автоматика | Доступно (диапазоны Cen A, B) |
FlexOFDM-lite Облегченный FlexOFDM (Запатентован TI) | OFDM | CenA CenB | <1…21 | Piccolo-A (TMS320F2802x), Piccolo-B (TMS320F2803x) | Доступно (Piccolo-B для CenA), другие – в 2011 г. |
Основными принципами создания решений для TI являются гибкость и масштабируемость. Оба эти принципа обеспечиваются за счет полной программируемости и модифицируемости решений для требований конкретной задачи.
Гибкость обеспечивается за счет использования решений, основанных на двух микросхемах: сигнальном процессоре семейства C2000; и отдельной микросхеме для работы с аналоговым сигналом (Analog Front-End, AFE).
Такой подход гарантирует полную программируемость решения за счет использования процессоров F28x (MAC и PHY) и обеспечивает возможность работы как в режиме S-FSK, так и в режиме низкочастотной узкополосной OFDM модуляции (LF NB OFDM) для стандартов PRIME и G3.
В настоящее время осуществляется миграция решений TI для PLC-модемов: от использования отдельных компонентов для реализации функциональных блоков — к выпуску однокристальных решений для функционального блока в целом. На рисунке 1 показана схема такой миграции.
Рис. 1. Схема миграции решений TI для PLC-модемов
Стандартное PLC-решение от TI состоит из трех основных частей:
- Блок цифровой обработки информации (DSP)
- Блок обработки аналогового сигнала (AFE)
- Схема согласования с линией (Coupling Circuit)
На рисунке 2 показана типовая блок-схема PLC-модема от TI.
Рис. 2. Стандартный PLC-модем от TI
Блок цифровой обработки информации (DSP)
Блок цифровой обработки информации, как правило, реализуется на мощных сигнальных процессорах (DSP) семейства C2000. Далее будут рассмотрены некоторые из перспективных микросхем для реализации PLC модемов.
Микроконтроллеры TMS320F28069 из семейства Piccolo TM с гарвардской архитектурой основаны на высокопроизводительном ядре C28x TM и работают на тактовой частоте 80 МГц, имеют 128 кбайт Flash-памяти, 50 кбайт ОЗУ и 1 кбайт OTP ROM. Микроконтроллеры имеют аппаратный умножитель-аккумулятор, который может работать в режимах 16х16, 32х32 или сдвоенном 16х16 разрядов. Для ускорения выполнения сложных алгоритмов имеются: сопроцессор для операций с плавающей точкой одинарной точности (FPU); программируемый ускоритель алгоритмов управления (CLA); блок алгоритмов Витерби, комплексной арифметики и вычисления CRC (VCU). Эффективности выполнения программ способствуют быстрый ответ на прерывания и их обработка, унифицированная модель памяти, оптимизация кода как для C/C++, так и для ассемблера, и совместимость с кодом предыдущих семейств C28x.
Для тактирования микроконтроллера можно использовать два внутренних генератора, встроенный кварцевый генератор/вход внешнего тактирования с поддержкой динамического коэффициента умножения ФАПЧ. Надежность работы системы тактирования обеспечивается сторожевым таймером (WDT) и схемой обнаружения пропадания тактового сигнала.
Набор периферийных модулей включает: три 32-разрядных таймера CPU; восемь модулей расширенных ШИМ (ePWM) с 19 выходами, восемью каналами HRPWM и независимыми 16-разрядными таймерами в каждом канале; три входа захвата (eCAP) и четыре входа захвата с высоким разрешением (HRCAP); два модуля квадратурных энкодеров (eQEP); 12-разрядный АЦП с производительностью 3 MSPS, 16 входами и сдвоенной схемой устройства выборки и хранения УВХ; два модуля SCI (UART); два модуля SPI; шину I 2 C; шину многоканального буферизованного последовательного порта (McBSP); модуль eCAN; модуль USB 2.0 (Full-Speed в режиме Device и Full-/Low-Speed в режиме Host).
Внутренние стабилизаторы обеспечивают работу от одного источника питания с напряжением 3,3 В, что избавляет от необходимости применения внешней схемы, обеспечивающей необходимую последовательность подачи напряжений на блоки микроконтроллера.
Микросхемы выпускаются в корпусах LQFP80/LQFP100 с повышенной теплоотдачей, выполненных по технологии PowerPAD TM , и предназначены для работы в температурном диапазоне -40…125°C.
В качестве примера разработки PLC-модема на базе TMS320F28069, компания TI выпускает набор TMDSPLCKIT-V3, описанный в конце данной статьи.
Для увеличения функционала и интеграции в счетчиках электроэнергии TI предлагает двухъядерные микроконтроллеры F28x35x семейства Concerto. Эти контроллеры позволят реализовать, например, электросчетчик и концентратор для PLC. Пример многофункционального счетчика — на рисунке 3.
Рис. 3. Пример реализации электросчетчика с PLC-модемом, MBus и W-M Bus на базе Concerto
Микросхемы F28M35x состоят из коммуникационного CPU с ядром Cortex-M3 и управляющего CPU с ядром C28x+FPU+VCU (соотношение тактовых частот обоих CPU 60/60, 75/100 и 100/150 МГц); от 512 кбайт до 1 Мбайт встроенной Flash-памяти; от 72 до 132 кбайт ОЗУ с ECC и контролем четности; модулей защиты памяти; аналоговой подсистемы и подсистемы межпроцессорной синхронизации. Коммуникационная подсистема содержит большое количество стандартных периферийных блоков для обмена данными: 10/100 Ethernet MAC с 1588; USB 2.0 OTG с интегрированным контроллером PHY-уровня; сдвоенный модуль CAN; интерфейсы SPI, UART, I 2 C; интерфейс внешней памяти с разрядностью 8/16/32. В состав периферийных блоков управляющей подсистемы входят расширенные модули ШИМ с разрешением
150 псек для каждого канала и гибкой реакцией на аварийные ситуации. Аналоговая подсистема состоит из двух высокоскоростных 12-разрядных АЦП с двумя блоками УВХ каждый и аналоговых компараторов с внутренним ЦАП в канале ИОН.
Микросхемы выпускаются в корпусах QFP144 и BGA200+ и предназначены для работы в промышленном -40…105°C или автомобильном -40…125°C (AEC Q100) температурном диапазоне.
Для сертификации микросхем на удовлетворение самым жестким стандартам и регуляциям имеется полный комплект подробной документации.
В ближайшее время компания TI планирует выпустить микросхему, принадлежащую к семейству TMS320F2806x Piccolo высокопроизводительных микроконтроллеров, оптимизированную для работы в качестве сигнального процессора PLC-модемов. В состав микроконтроллера будут входить только необходимыми модули для реализации PLC, что позволит снизить его себестоимость по сравнению с TMS320F28069.
Микроконтроллер будет построен на 32-разрядном CPU C28x с тактовой частотой 80/90 МГц, с 256 кбайт Flash-памяти и 100 кбайт ОЗУ, с арифметическим сопроцессором (VCU) с аппаратной реализацией алгоритмов Витерби, операций с комплексными числами и вычисления контрольных сумм, прецизионным внутренним тактовым генератором с частотой 10 МГц, модулями ШИМ с разрешением 150 псек и 12-разрядным АЦП.
Для его питания потребуется один источник с напряжением 3,3 В.
Микросхемы предполагается выпускать в корпусе LQFP80 для температурного диапазона -40…125°C, в соответствии с AEC Q100, повыводно совместимых с существующими микросхемами семейства Piccolo.
Микроконтроллер будет поддерживать стандарты S-FSK/PRIME/G3 и OFDM в пределах сеток Cenelec B/C и планируется к применению в силовых системах электромобилей (EVSE)/системах освещения/солнечных электростанциях.
Перейдем к рассмотрению второй подсистемы PLC модема — блоку обработки аналогового сигнала.
Блок обработки аналогового сигнала (AFE)
Интегрированный PLC AFE — микросхема AFE031 — поддерживает все виды LFNB-модуляции, такие как FSK, S-FSK и OFDM с поддержкой Cenelec A, B, C, D.
Приемник обладает чувствительностью 20 мкВ (с.к.з.) и имеет два интегрированных детектора перехода напряжения силовой сети через ноль.
Встроенный усилитель мощности и драйвер силовой линии с мощным выходом обеспечивают пиковое напряжение 13 В при выходном токе 1,5 А и напряжении питания 15 В. Имеется буфер передачи для стандартов Euridis 1 и 2
Для программирования AFE031 используется четырехпроводной SPI-интерфейс.
Энергопотребление в режиме приема составляет всего 15 мВт.
Все блоки микросхемы подключены к отдельным выводам.
AFE031 выпускается в корпусе QFN48 размером 7×7 мм с повышенной теплоотдачей и имеет расширенный температурный диапазон -40…125°C
Блок-схема AFE031 приведена на рисунке 4.
Рис. 4. Блок-схема AFE031
Основными областями применения AFE031 являются:
- Обмен данными по силовым сетям,
- Счетчики электроэнергии и концентраторы,
- Солнечные электростанции, зарядные устройства для электромобилей, домашняя автоматика,
- Электромобили, уличное освещение,
- Промышленные приложения.
К главным преимуществам использования AFE031 можно отнести:
- Уменьшение стоимости и упрощение разработок,
- Полностью интегрированные приемник и передатчик,
- Гибкость, простота использования, низкая стоимость решений,
- Замена для RS-485 для приложений с низкой скоростью обмена данными.
В таблице 4 приведено сравнение AFE031 с AFE на дискретных компонентах.
Таблица 4. Сравнение AFE031 с AFE на дискретных компонентах
Рассмотрим подробнее внутреннюю структуру AFE031.
Тракт передачи имеет регулируемый с помощью блока TxPGA уровень выходного сигнала (-12 дБ, -6 дБ, -3 дБ, 0 дБ). Заводская регулировка фильтра передатчика (Tx) и программирование для соответствия Cenelec A, B, C, D (можно перенастроить) избавляет от необходимости дополнительной подстройки частотных диапазонов. В режиме ЦАП не требуется дополнительная фильтрация для соответствия требованиям Cenelec EN50065-1. Для экономии электроэнергии в режиме приема имеется функция выключения тракта передачи.
Выходной усилитель мощности обеспечивает уровень сигнала до 120 dBuVrms на нагрузке 2 Ом (требования PRIME), и имеет программируемое внешним резистором ограничение выходного тока от ±400 мА до ±1,5 А и регулировку коэффициента усиления в пределах 16 дБ. Выходной ток составляет до 1,5 А при питании от однополярного источника с напряжением от 7 до 26 В. Для повышения стабильности работы УМ имеет однополюсную передаточную характеристику. Диодный датчик температуры вырабатывает сигнал для отключения при перегреве.
Тракт приема имеет внешний полосовой фильтр, который ограничивает уровень шума и перекрестных помех, за которым следует малошумящий приемник с чувствительностью 15 dBuVrms. Уровень сигнала регулируется блоком RxPGA1 (-12 дБ, -6 дБ, 0 дБ, 6 дБ) и блоком RxPGA2 (0 дБ, 12 дБ, 24 дБ, 36 дБ). Заводская регулировка фильтра приемника (Rx) и программирование для соответствия Cenelec A, B, C, D (можно перенастроить) избавляет от необходимости дополнительной подстройки частотных диапазонов.
Блок обнаружения перехода напряжения через ноль требуется при использовании S-FSK-модуляции для синхронизации с началом пакета и функционирует как логический элемент «ИЛИ-НЕ» с гистерезисом. При необходимости используется гальваническая развязка с помощью оптопар. В микросхеме имеется два однотипных блока.
Блок Euridis обеспечивает обмен данными по силовой сети в соответствии со стандартом, используемым во Франции, при котором разнесение частот составляет 50 кГц. Блок состоит из приемника и передатчика.
Приемник имеет полосу пропускания 2…340 кГц, коэффициент усиления тракта приема (Rx) -4 дБ с постоянным напряжением смещения Avdd/2.
На выходе передатчика установлен стробируемый буфер.
Микросхема AFE031 программируется через четырехпроводный SPI-интерфейс, который используется для работы с внутренними регистрами и поддержки ЦАП с данными PLC (временное мультиплексирование посредством вывода разряда ЦАП).
Несколько выводов GPIO используются для непосредственного доступа к:
- Выбору режима ЦАП/управление,
- Блоку отключения микросхемы,
- Сигналам Tx Ready/Rx Ready,
- Сигналу прерывания.
Схема согласования состоит из трансформатора, обеспечивающего гальваническую изоляцию и обладающего фильтрующим действием, и схемы детектора нуля, изолированной от силовой линии и необходимой для синхронизации пакетов в стандартах S-FSK и G3. Первичным использованием детектора нуля является временная синхронизация (не критичная при передаче).
Отладочный набор C2000 Power Line
Modem Developer’s Kit (TMDSPLCKIT-V3)
Набор позволяет легко разрабатывать программное обеспечение для PLC-модемов. В него входят два PLC-модема с управляющей картой на базе микроконтроллера TMS320F28069 и микросхема аналоговой обработки сигнала AFE031. Входящее в комплект программное обеспечение PLC SUITE поддерживает ряд технологий обмена данными, включая OFDM (PRIME/G3 и FlexOFDM) и SFSK.
Технологии PLC
Технологии PLC (Power Line Communication) обеспечивает передачу данных по силовым линиям электропитания. Существует несколько разных технологий PLC: для передачи данных по высоковольтным ЛЭП, для передачи данных телеметрии и широкополосной передачи данных по низковольтным сетям.
Для построения систем АСКУЭ используются технологии PLC, обеспечивающие узкополосную передачу данных в диапазоне частот CENELEC A (35-91 кГц, Россия и Европа), CENELEC B (98-122 кГц, некоторые страны Европы), FCC (155-487 кГц, США).
На настоящий момент на рынке существуют стандартизованные технологии передачи данных PLC PRIME, G3PLC, обеспечивающие сравнимые характеристики, а также ряд проприетарных технологий, часть из которых не соответствует нормам излучения по частоте или мощности, на что следует обращать особое внимание при выборе PLC-технологии.
Варианты реализаций технологии PLC от компании Инкотекс:
PLC II: Проприетарная, проверенная годами технология PLC, работающая в стандартном диапазоне CENELEC A. Технология представляет собой mesh-сеть с автоматическим перестроением маршрутов и автоматической ретрансляцией для увеличения дальности связи от концентратора до счетчиков электроэнергии. Технология обладает относительно небольшой скоростью передачи данных, но высокой надежностью, подтвержденной несколькими сотнями тысяч приборов учета, включенными в АСКУЭ на базе PLC II. Технология оптимальна для развертывания локальных систем, не предъявляющих повышенных требований к объемам собираемых данных и достаточна для построения АСКУЭ с функциями сбора суточных показаний, журналов событий и функциями управления нагрузкой.
PRIME: Технология является международным стандартом и используется огромным количеством производителей систем и приборов учета. Хорошо адаптирована к параметрам физической среды передачи данных, обеспечивает высокую скорость передачи данных (до 1 Мбит/c) и возможность мониторинга PLC сети в режиме реального времени.
В технологии используется древовидная топология сети, в которой есть базовый узел (контроллер/роутер/УСПД) и служебные узлы (счетчики). Передача данных между служебным и базовым узлами допускает до 1024 ретрансляций. Построение маршрутов и регистрация узлов выполняется автоматически.
Для взаимозаменяемости счетчиков разных производителей должна быть обеспечена совместимость на уровне протоколов обмена. Счетчики торговой марки «Меркурий», использующие технологию PRIME, поддерживают стандартный протокол обмена СПОДЭС на основе DLMS/COSEM.
Стандарт PRIME 1.4 обеспечивает наилучшее качество связи по сравнению с другими технологиями PLC.
G3PLC: Технология также является международным открытым стандартом, ориентированным на глобальное применение. Используется топология mesh-сети. По сравнению с PRIME скорость передачи данных существенно ниже до 35 Кбит/c (CENELEC)/128 Кбит/c (ARIB).
Достоинством стандарта является передача IPv6-пакетов в сеть Интернет, работа с различными типами оборудования, не только со счетчиками электроэнергии.
Типовая дальность связи при использовании PLC (без ретрансляции) составляет порядка 100 м, максимальная – 400 м. Дальность связи зависит от качества электрической сети (наличие скруток, множественных отпаек и т.п.) и наличия помех. Дальность связи практически не зависит от используемой технологии связи. Меньшую дальность обеспечивают старые системы, большую – только системы, работающих в нестандартном (запрещенном) частотном диапазоне или с превышением разрешенной мощности.
Создание сети передачи данных на основе PLC-технологии
Технология PLC (Power line communication) — телекоммуникационная технология, базирующаяся на использовании силовых электросетей для высокоскоростного информационного обмена. Термин PLC описывает несколько разных систем, использующих линии электропередачи (ЛЭП) для пересылания голосовой информации или данных. Сеть передает голос и данные, накладывая цифровой радиосигнал поверх стандартного переменного тока частотой 50 или 60 Гц.
Компания «ТелЛинк» при использовании технологии PLC обеспечивает оптимизированную широкополосную модуляцию с расширяющимся спектром, адаптивную стабилизацию, ускоренную синхронизацию, кодирование с защитой от ошибок и оптимизированный протокол символьной пересылки. Основа этого подхода заключается в адаптивной стабилизации и динамической адаптации к рассогласованию импеданса электросети.
Скорость, устойчивость, безошибочность и надежность передачи данных, а также широкая полоса пропускания сигнала модема в реальном времени позволяют использовать его в электросети c многочисленными узлами, поддерживающими различные промышленные протоколы.
Микропроцессорный контроллер PLC-сети обеспечивает передачу данных в распределенных коммуникационных системах, в системах управления, контроля, а также общего применения без дополнительно выделенных линий связи. Используя PLC-технологию распространения сигнала и организацию сетевых протоколов на базе микропроцессора, можно организовать надежную сеть обмена данными цифровых устройств по линии электропередачи, при этом нет необходимости в прокладке дополнительных дорогостоящих сетевых кабелей.
Микроконтроллер модема реализует широкополосную модуляцию сигнала, автоматическое отслеживание и адаптацию к быстроизменяющимся условиям распространения сигнала, прямое исправление ошибок, протокол помехозащищенной символьной пересылки. Все микропроцессоры и микроконтроллеры, оптимизированные для PLC-оборудования, а также контроллеры физического уровня, процессор передачи данных, процессор канального уровня выполнены на основе микропроцессорной архитектуры.
Аналоговые и цифровые микросхемы, обеспечивающие функции PLC-приемопередатчика, осуществляют модуляцию/демодуляцию, отслеживание и адаптацию распространения сигнала, прямое исправление ошибок. С применением высокоинтегрированных, специализированных микросхем, выполняющих как цифровые, так и аналоговые функции, нет необходимости устанавливать дополнительные внешние устройства или схемные решения.
Области применения PLC-модемов «ТелЛинк»:
- Энергетика (телемеханика, SCADA (АСУ ТП), телефония, АСКУЭ).
- Система автоматического и диспетчерского управления, система централизованного учета энергопотребления, нефте-, газо- и угледобывающие отрасли.
- Управление освещением.
- Видеонаблюдение с трала рыболовного тральщика.
- Зарядные станции для электромобилей по стандарту HomePlug Green Phy.
В таблице представлен краткий обзор PLC-модемов серий 200 и 300 компании «ТелЛинк». Рассмотрим подробнее варианты их использования.
Таблица. Основные технические характеристики PLC-модемов компании «ТелЛинк»
PLC адаптер: что это такое, принцип работы, как подключить и настроить?
К нам на портал в последнее время приходит много писем от постоянных читателей с вопросами о PLC-адаптере – как им пользоваться, что это такое и где это можно купить. Для начала попробуем ответить на вопрос – что такое PLC адаптер. PLC — это сокращённое название от полного наименования Power Line Communication, что дословно можно перевести как «Мощная Линия Связи». Принцип технологии в передачи пакетов цифровой информации по электрической сети.
Да, вы не ослышались, оказывается по электрической сети, которая питает все наши устройства можно передавать интернет или связывать несколько сетевых устройств. Первые прототипы были не такие медленные и способны были передавать информацию на скорости до 10 Мбит в секунду. Да мой первый интернет был на скорости 256 Кбит в секунду. Сейчас же современные модули могут передавать данные со скоростью – свыше 450 Мбит в секунду.
Немного о технологии
Принцип передачи происходит аналоговым путём. При чем стандартное электричество всё также остаётся в неизменном виде. Стандартный переменный ток с частотой в 50 и 50 Гц, просто накладывается на аналоговый сигнал. Есть два вида:
- Broadband over Power Lines – широкополосная передача. Её и используют для передачи интернета, так как скорость при этом в разы выше
- Narrowband over Power Lines – скорость очень низкая – всего пару мегабит в секунду.
Как это работает? Сигнал как уже было сказано ранее передается аналоговым путём, то есть с помощью волны. Поток данных, для увеличения скорости разбивается на несколько потоков. Каждый поток расходится на свою частоту и одновременно передаётся конечному приёмнику. Используется диапазон от 2 до 34 МГц.
Задача PLC адаптера принимать и отправлять волны, кодировать и декодировать сигнал для всех сетевых устройств. Данную технологию широко пользуются там, где проблематично провести кабель или настроить беспроводную сеть из повторителей.
Вот вам пример. В одном доме проведен интернет. Подключение идёт к роутеру. От одного из LAN портов идёт провод, который подключен к подобному адаптеру. Адаптер подключен к электрической сети. Во втором доме, к второму PLC -адаптеру можно подключать любые сетевые устройства. Например, можно подключить коммутатора или роутер в режиме «Точки доступа».
Где можно купить?
Подобные сетевые устройства не такие популярные, но их становится всё больше. Самые популярные Powerline устройства от фирм «Ростелеком», «МГТС», «TP-Link». Они примерно одинаковые, поэтому сравнивать их нет смыла. Они даже подключаются одинокого. Купить их можно почти в любом интернет-магазине или напрямую обратиться в данные компании. Стоимость варьируется от 1500 до 3000 рублей.
Как подключить и настроить?
Один комплект PLC – состоит из двух адаптеров, двух сетевых кабелей, для подключения и инструкции. Подключать адаптер нужно напрямую в розетку, без всяких переходников.
- Итак сначала втыкаем рядом с основным модемом или роутером эту нехитрую коробочку. Как вы видите сам роутер можно питать от неё же.
- Не забываем подключить сетевой кабель к порту адаптера (Ethernet соединение).
- Теперь втыкаем второй модуль – там, где вы хотите, чтобы был интернет.
- Идём к первой коробочке и зажимаем кнопку «Security» на секунд 14. Она может называться по-другому, смотрите в инструкции. Тоже самое делаем на втором устройстве. Настройки сбросились.
- Теперь проделываем пунктик 4, но зажимаем по 5 секунд на каждой коробочке. Теперь интернет должен работать. Ничего сложного нет.
Для того чтобы подключить ещё один или более адаптеров, то делаем так. Идём к тому модулю, который стоит рядом с роутером и зажимаем кнопку на 5 секунд. Далее идём к каждому новому модулю и также зажимаем туже кнопку на 5 секунд. Подключения достаточно простое не запутаетесь.
При нормальной работе все три индикатора должны гореть. Первый обозначает – питание. Второе – PLC подключение (уровень сигнала). И последний — это передача данных по сети.