Wat is Power Line Communication (plc) en hoe werkt het?

Powerline Communications (PLC), ook wel bekend als Power Line Telecommunications (PLT), is de communicatietechnologie die gebruikmaakt van de bestaande openbare en particuliere bedrading voor de overdracht van de signalen. Met behulp van PLC-communicatiesignalen worden high-speed data, spraak en video verzonden via laagspanningsleidingen.

PLC is een technologie die al jaren in gebruik is, maar waar nu meer vraag naar is na de lancering van nieuwe communicatietechnologieën die worden ondersteund door PLC, dwz PLC zou een betrouwbaar communicatiemedium zijn voor toepassingen zoals Internet-of-Things (IoT) en Slimme netwerken.

Wat is Power Line-communicatie?

De methode voor het overbrengen van stroom en gegevens voor communicatie via hetzelfde bestaande netwerk van draden van het ene uiteinde naar het andere uiteinde wordt Power Line Communication genoemd. Het biedt breedband datacommunicatie op geleiders die al in gebruik zijn voor de transmissie van elektrisch vermogen met behulp van een modulair signaal. Dit kan nu worden gedaan via de bedrading van het huis of het pand en kan ook worden gedaan via het bestaande elektriciteitsdistributiesysteem.

BPL (Broadband over Power Line) is ook bekend als powerline-internet dat PLC-technologie ondersteunt om internettoegang via de transmissielijnen mogelijk te maken. De BPL-technologie met PLC wordt vaak gebruikt op afgelegen locaties waar er weinig internettoegang is via kabel- of PDSL-verbindingen.

Types van

In principe zijn er vier soorten PLC:

Interne netwerken: Snelle datatransmissie kan worden geleverd voor thuisnetwerken met behulp van de interne stroomkabel.
Breedband via hoogspanningslijn : breedbandinternet kan worden aangeboden via de buitenstroombedrading.
Interne smalbandtoepassingen: Datadiensten met lage bitsnelheid, zoals domotica en intercoms, kunnen worden bestuurd en gebruikt voor communicatie via het interne stroomnet.
Smalband buitentoepassingen: Smalband buitentoepassingen kunnen worden gebruikt voor automatische meteruitlezing en bewaking of besturing op afstand.

Hoe werkt PLC?

Net als elke andere communicatietechnologie PLC bestaat ook uit een zender die de gegevens moduleert die via een communicatiemedium moeten worden verzonden, en vervolgens zal de ontvanger de gegevens demoduleren voor verder gebruik. Behalve het verzenden van de signalen voor communicatie, stelt PLC de gebruiker ook in staat om alle aangesloten apparaten op de voedingslijn te besturen en te bewaken, omdat het in hetzelfde bedradingssysteem is geïmplementeerd.

PLC stuurt een minder fluctuerende output in vergelijking met het oude systeem. Zoals u het bovenstaande diagram kunt zien, in het oude systeem dat een gelijkrichter en frequentiegenerator had om een zo stabiel mogelijke output van de gewenste frequentie te krijgen, maar er was een kleine fluctuatie in de output, terwijl het PLC-systeem een gelijkrichter met een filter en een Microcontroller die een stabiele en gewenste waarde levert met behulp van een relaisschakelaar. Als resultaat is de overdracht van gegevens nauwkeuriger en stabieler met goede uitgangssignalen.

Modulatieschema's die in PLC worden gebruikt:

De modulatieschema's die in PLC worden gebruikt, zijn Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM), Binary Phase Shift Keying (BPSK), Frequency Shift Keying (FSK), Spread-FSK (S-FSK) en ook eigen schema's (zoals de Differential Code Shift Keying (DCSK)).

OFDM biedt hoge gegevenssnelheden, maar vereist een goed rekenvermogen voor uitvoer van Fast Fourier Transforms (FFT) en Inverse-FFT (IFFT). Aan de andere kant zijn BPSK en FSK vrij standaard en eenvoudige modulatieschema's die in PLC kunnen worden gebruikt, maar ze bieden lage gegevenssnelheden. Het huidige modulatieschema voor PLC is dus OFDM met PSK-modulatie die zo'n zware berekening aankan.

Maakt gebruik van PLC

De PLC wordt gebruikt voor het verzenden van radioprogramma's, schakelmechanismen voor besturingssystemen van nutsbedrijven, transmissielijnbeveiliging en automatische meteruitlezing. Afgezien daarvan zijn er ook enkele automobieltoepassingen waarbij de gegevens, spraak en muziek worden verzonden via gelijkstroom (DC) batterijvoedingslijn met enkele speciale filters om de lijnruis van de uiteindelijke uitvoer te verwijderen.

De term Power Line Communication (PLC) staat bekend onder verschillende namen, zoals power line carrier, power-line digital subscriber line (PDSL), power line telecom (PLT), power line networking (PLN), netcommunicatie en breedband over hoogspanningslijnen (BPL).

Voordelen en nadelen van PLC

Voordelen:

Lage implementatiekosten: PLC vereist geen installatie van nieuwe draden, wat als resultaat de implementatiekosten aanzienlijk zou verlagen.
Groot bereik: PLC kan communicatie mogelijk maken met moeilijk bereikbare knooppunten waar het draadloze RF-signaal te lijden heeft van een hoge mate van verzwakking, zoals in de ondergrondse constructies of gebouwen met obstakels en metalen muren, of gewoon overal waar het draadloze signaal ongewenst is vanwege de EMI-problemen in plaatsen zoals ziekenhuizen.

Lagere bedrijfskosten: PLC biedt een goedkope oplossing in vergelijking met de andere bestaande technologieën, zoals draadloze RF of zichtbaar-lichtcommunicatiesystemen (VLC).
Indoor High Speed: De implementatie van PLC- en VLC-technologieën die samen zijn geïntegreerd, heeft onlangs veel onderzoeksaandacht gekregen, wat heeft geresulteerd in het mogelijk maken van een nieuwe generatie high-speed indoor-communicatie voor tal van toepassingen.

Deze voordelen leiden tot meer implementaties van PLC-netwerken in verschillende industrieën. Maar met voordelen zijn er ook enkele nadelen.

Nadelen

Het heeft ook enkele nadelen, zoals:

Lage transmissiesnelheid,
Gevoeligheid voor verstoring,
Niet-lineaire vervorming en kruismodulatie tussen kanalen,
Groot formaat en
De hoge prijs van condensatoren en inductoren die in het PLC-systeem worden gebruikt.

Vanwege deze nadelen heeft PLC in sommige toepassingen nog steeds niet de voorkeur.

Toepassingen van PLC

PLC wordt veel gebruikt in technologieën zoals Smart Grid en micro-omvormers. Door de technologieën vertrouwd te maken met meer gebruikers, zal PLC binnenkort meer aanpassing hebben voor toepassingen zoals verlichtingstoepassingen (voor verkeerslichtregeling, LED-dimmen enz.), Industriële toepassingen (voor irrigatiebesturing enz.), Machine-to-machine-toepassingen (zoals voor automaten of de receptie-naar-kamercommunicatie van een hotel), telemetrietoepassingen (bijv. offshore booreilanden), transporttoepassingen (zoals voor elektronica in auto's, treinen en vliegtuigen) en nog veel meer.

Problemen waarmee PLC wordt geconfronteerd

Het belangrijkste grootste probleem waarmee de PLC tot nu toe wordt geconfronteerd, is dat de voedingsbedrading in de PLC-technologie niet afgeschermd en niet-getwist is, wat betekent dat de bedrading grote hoeveelheden radio-energie zal afgeven, wat als resultaat interferentie zal veroorzaken bij de bestaande gebruikers van dezelfde frequentieband. Ook zullen de BPL-systemen (Broadband over Power Line) enige storing ondervinden van de radiosignalen die worden uitgezonden door de PLC-bedrading.