Hvad er kraftledningskommunikation (plc) og hvordan det fungerer

Power line Communications (PLC), også kendt som Power Line Telecommunications (PLT), er den kommunikationsteknologi, der bruger de eksisterende offentlige og private ledninger til transmission af signalerne. Ved hjælp af PLC-kommunikationssignaler transmitteres højhastighedsdata, tale og video over lavspændingsledninger.

PLC er en teknologi, der har været i brug siden år, men som nu blev efterspurgt mere efter lanceringen af nye kommunikationsteknologier, der understøttes af PLC, dvs. PLC ville være et pålideligt kommunikationsmedium til applikationer som Internet-of-things (IoT) og Smart Grids.

Hvad er Power Line-kommunikation?

Metoden til overførsel af strøm og data til kommunikation gennem det samme eksisterende ledningsnetværk fra den ene ende til den anden ende siges som Power Line Communication. Det giver bredbåndsdatakommunikation på ledere, der allerede er i brug til transmission af elektrisk strøm ved hjælp af et modulært signal. Nu kan dette gøres via ledningerne i hjemmet eller lokaler og kan også gøres via det eksisterende elektriske distributionssystem.

BPL (Broadband over Power Line) er også kendt som power-line Internet, der understøtter PLC-teknologi for at give internetadgang via transmissionslinjerne. BPL-teknologien med PLC bruges ofte på fjerntliggende steder, hvor der er lav internetadgang via kabel- eller PDSL-forbindelser.

Typer af

Dybest set er der fire typer PLC:

Internt netværk: Hurtig datatransmission kan leveres til hjemmenetværk ved hjælp af den interne strømforsyning.
Bredbånd via strømlinje : Bredbåndsinternetadgang kan tilbydes via strømforsyningsledningen udendørs.
Interne applikationer med smalbånd: Datatjenester med lav bithastighed som hjemmeautomatisering og intercom kan styres og bruges til kommunikation via den interne strømforsyning.
Smalle bånd udendørs applikationer: Smalle bånd udendørs applikationer kan bruges til automatisk måleraflæsning og fjernovervågning eller kontrol.

Hvordan fungerer PLC?

Som enhver anden kommunikationsteknologi består PLC også af en afsender, der modulerer de data, der skal sendes gennem et kommunikationsmedium, og derefter vil modtageren demodulere dataene til videre brug. Bortset fra at sende signalerne til kommunikation tillader PLC også brugeren at kontrollere og overvåge alle de tilsluttede enheder til strømledningen, fordi den er implementeret i det samme ledningssystem.

PLC sender en mindre svingende output sammenlignet med det gamle system. Som du kan se diagrammet ovenfor, i det gamle system, der havde en ensretter og frekvensgenerator for at få så stabil som muligt output af ønsket frekvens, men der var en lille udsving i output, mens PLC-systemet bruger en ensretter med et filter og et Microcontroller, der giver en stabil og ønsket værdi output ved hjælp af relæ switch. Som et resultat er transmission af data mere præcis og mere stabil med gode udgangssignaler.

Modulationsskemaer brugt i PLC:

Modulationsskemaerne, der anvendes 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 giver høje datahastigheder, men kræver god beregningsmæssig hestekræfter til FFT (Fast Fourier Transforms) og Invert-FFT (IFFT) output. Mens derimod BPSK, FSK er ganske standard og enkle moduleringsordninger, der kan bruges i PLC, men de tilbyder lave datahastigheder. Så den aktuelt kørende moduleringsplan for PLC er OFDM med PSK-modulering, der kan håndtere en så tung beregning.

Anvendelse af PLC

PLC'en bruges til transmission af radioprogrammer, hjælpefunktionskontrolmekanismer, transmissionslinjebeskyttelse og automatisk måleraflæsning. Bortset fra det er der også nogle bilanvendelser, hvor data, stemme og musik sendes over jævnstrøm (DC) batterilinje med nogle specielle filtre for at fjerne linjestøj fra det endelige output.

Udtrykket Power Line Communication (PLC) er kendt med forskellige navne som f.eks. Kraftledningsbærer, kraftlednings digital abonnentlinje (PDSL), kraftledningstelekommunikation (PLT), kraftledningsnetværk (PLN), netkommunikation og bredbåndsover kraftledninger (BPL).

Fordele og ulemper ved PLC

Fordele:

Lave implementeringsomkostninger: PLC kræver ingen installation af nye ledninger, hvilket som et resultat ville reducere installationsomkostningerne betydeligt.
Stor rækkevidde: PLC kan muliggøre kommunikation med svært tilgængelige noder, hvor det trådløse RF-signal lider under høje dæmpningsniveauer som i underjordiske strukturer eller bygninger med forhindringer og metalvægge, eller simpelthen hvor det trådløse signal er uønsket på grund af EMI-problemer på steder som hospitaler.

Lavere driftsomkostninger: PLC giver en billig løsning sammenlignet med de andre eksisterende teknologier såsom RF trådløs eller VLC-systemer (Synligt lys).
Indendørs høj hastighed: Implementeringen af PLC & VLC-teknologier, der er integreret sammen, har for nylig modtaget en betydelig mængde forskningsopmærksomhed, hvilket resulterede i muliggørelse af en ny generation af højhastighedskommunikation til mange forskellige applikationer.

Disse fordele fører til flere implementeringer af PLC-netværk i forskellige brancher. Men med fordele kommer der også nogle ulemper.

Ulemper

Det har også nogle ulemper som:

Lav transmissionshastighed,
Følsomhed over for forstyrrelser,
Ikke-lineær forvrængning og krydsmodulation mellem kanaler,
Stor størrelse og
Den høje pris på kondensatorer og induktorer, der bruges i PLC-systemet.

På grund af disse ulemper foretrækkes PLC stadig ikke i nogle applikationer.

Anvendelser af PLC

PLC bruges i vid udstrækning i teknologier som Smart Grid og mikro-invertere. At få teknologierne fortrolig med flere brugere, vil snart PLC have mere tilpasning til applikationer som belysningsprogrammer (til trafiklysstyring, LED-dæmpning osv.), Industrielle applikationer (til vandingskontrol osv.), Maskine-til-maskine-applikationer som for salgsautomater eller et hotels reception-til-rum-kommunikation), telemetriapplikationer (f.eks. offshore olierigge), transportapplikationer (som for elektronik i biler, tog og fly) og mange flere.

Problemer med PLC

Det største største problem, som PLC står over for indtil dato, er at strømledningerne i PLC-teknologien ikke er afskærmet og ikke drejet, hvilket betyder at ledningerne vil udsende store mængder radioenergi, hvilket som et resultat vil medføre interferens til de eksisterende brugere af det samme frekvensbånd. BPL-systemerne (Broadband over Power Line) får også en vis forstyrrelse fra radiosignalerne, der udsendes af PLC-ledningerne.