Vad är kraftledningskommunikation (plc) och hur det fungerar

Power Line Communications (PLC), även känd som Power Line Telecommunications (PLT) är kommunikationstekniken som använder befintliga offentliga och privata ledningar för överföring av signalerna. Med hjälp av PLC-kommunikationssignaler överförs höghastighetsdata, röst och video över lågspänningsledningar.

PLC är en teknik som har använts sedan flera år men nu efterfrågades mer efter lanseringen av ny kommunikationsteknik som stöds av PLC, dvs PLC skulle vara ett pålitligt kommunikationsmedium för applikationer som Internet-of-things (IoT) och Smarta nät.

Vad är kraftledningskommunikation?

Metoden för överföring av kraft och data för kommunikation via samma befintliga nätverk av ledningar från ena änden till den andra änden sägs som Power Line Communication. Den tillhandahåller bredbandsdatakommunikation på ledare som redan används för överföring av elkraft med hjälp av en modulär signal. Nu kan detta göras via kablarna i hemmet eller lokalerna och kan också göras via det befintliga eldistributionssystemet.

BPL (Broadband over Power Line) är också känt som kraftlinjeinternet som stöder PLC-teknik för att möjliggöra internetåtkomst via överföringsledningarna. BPL-tekniken med PLC används ofta på avlägsna platser där det finns låg internetåtkomst via kabel- eller PDSL-anslutningar.

Typer av

I grund och botten finns det fyra typer av PLC:

Internt nätverk: Snabb dataöverföring kan tillhandahållas för hemnätverk med den interna nätkabeln.
Bredband via kraftledning: Bredbandsanslutning till internet kan erbjudas via nätkabeln utomhus.
Interna applikationer med smalband: Datatjänster med låg bithastighet som hemautomation och intercoms kan styras och användas för kommunikation via intern elnät.
Smalband utomhusapplikationer: Smalband utomhusapplikationer kan användas för automatisk mätaravläsning och fjärrövervakning eller kontroll.

Hur fungerar PLC?

Liksom alla andra kommunikationstekniker består PLC också av en avsändare som modulerar data som ska skickas via ett kommunikationsmedium, och sedan kommer mottagaren att demodulera data för vidare användning. Förutom att skicka signalerna för kommunikation tillåter PLC också användaren att kontrollera och övervaka alla anslutna enheter till kraftledningen eftersom den är implementerad i samma ledningssystem.

PLC skickar en mindre fluktuerande effekt jämfört med det gamla systemet. Som du kan se diagrammet ovan, i det gamla systemet som hade en likriktare och frekvensgenerator för att få så stabil som möjligt utgång av önskad frekvens men det var en liten fluktuation i utgången medan PLC-systemet använder en likriktare med ett filter och ett Microcontroller som ger en stabil och önskad värdeutgång med hjälp av reläomkopplare. Som ett resultat är överföringen av data mer exakt och stabilare med bra utsignaler.

Modulationsscheman som används i PLC:

Modulationsscheman som används i PLC är ortogonal frekvensdelningsmultiplexering (OFDM), binärfasskiftning (BPSK), frekvensskiftnyckling (FSK), Spread-FSK (S-FSK) och egna system (som Differential Code Shift Keying (DCSK)).

OFDM ger höga datahastigheter men kräver bra beräkningshästkrafter för Fast Fourier Transforms (FFT) och Inverse-FFT (IFFT) output. Medan BPSK, FSK å andra sidan är ganska standardiserade och enkla moduleringsscheman som kan användas i PLC men de erbjuder låga datahastigheter. Så det nuvarande moduleringsschemat för PLC är OFDM med PSK-modulering som kan hantera en så tung beräkning.

Användning av PLC

PLC: n används för sändning av radioprogram, brytningsmekanismer för verktygsföretag, överföringsledningsskydd och automatisk mätaravläsning. Bortsett från det finns det också några fordonsanvändningar där data, röst och musik skickas över likström (DC) batteriladdningsledning med några speciella filter för att ta bort linjebruset från den slutliga utgången.

Termen Power Line Communication (PLC) är känd med olika namn som kraftledare, kraftledning digital abonnentlinje (PDSL), kraftledningstelefon (PLT), kraftledningsnätverk (PLN), nätkommunikation och bredband över kraftledningar (BPL).

Fördelar och nackdelar med PLC

Fördelar:

Låga implementeringskostnader: PLC kräver ingen installation av nya ledningar vilket som ett resultat skulle avsevärt minska distributionskostnaderna.
Stor räckvidd: PLC kan möjliggöra kommunikation med svåråtkomliga noder där RF-trådlös signal lider av höga dämpningsnivåer som i underjordiska strukturer eller byggnader med hinder och metallväggar, eller helt enkelt varhelst den trådlösa signalen är oönskad på grund av EMI-problem på platser som sjukhus.

Lägre driftskostnad: PLC ger en låg kostnadslösning jämfört med andra befintliga tekniker som RF-trådlöst eller synligt ljus kommunikationssystem (VLC).
Inomhus hög hastighet: Implementeringen av PLC & VLC-teknologier integrerade tillsammans har nyligen fått en stor mängd forskningsuppmärksamhet, vilket resulterade i möjliggörandet av en ny generation av snabba inomhuskommunikationer för många applikationer.

Dessa fördelar leder till fler implementeringar av PLC-nätverk i olika branscher. Men med fördelar kommer det också vissa nackdelar.

Nackdelar

Det har också några nackdelar som:

Låg överföringshastighet,
Känslighet för störningar,
Icke-linjär distorsion och korsmodulation mellan kanaler,
Stor storlek och
Det höga priset på kondensatorer och induktorer som används i PLC-systemet.

På grund av dessa nackdelar är PLC fortfarande inte att föredra i vissa applikationer.

Tillämpningar av PLC

PLC används ofta i tekniker som Smart Grid och mikro-inverterare. För att göra teknologierna bekanta med fler användare, kommer PLC snart att ha mer anpassning för applikationer som belysningstillämpningar (för trafikljusstyrning, LED-dimning etc.), industriella applikationer (för bevattningskontroll etc.), maskin-till-maskin-applikationer (som för varuautomater eller ett hotells mottagning-till-rum-kommunikation), telemetritillämpningar (t.ex. oljeplattformar till havs), transportapplikationer (som för elektronik i bilar, tåg och flygplan) och många fler.

Problem med PLC

Det största problem som PLC står inför hittills är att strömkablarna i PLC-tekniken är oskärmad och otvivlad vilket innebär att ledningarna kommer att avge stora mängder radioenergi, vilket som ett resultat kommer att orsaka störningar hos de befintliga användarna av samma frekvensband. Dessutom kommer BPL-systemen (Broadband over Power Line) att få störningar från radiosignalerna som PLC-kablarna sänder ut.