HomePlug AV (HPAV) technologia umożliwiająca transmisję danych przez sieć elektroenergetyczną

Zdarzają się miejsca i sytuacje w których klasyczne rozwiązania sieciowe oparte o tradycyjne kable lub sieć bezprzewodową nie mają miejsca bytu. W specyficznych obiektach takich jak obiekty sakralne, zabytkowe kamienice czy miejsca gdzie estetyka nie pozwala na stosowanie listw elektroinstalacyjnych z przewodami, a grube mury uniemożliwiają budowanie sieci bezprzewodowych, technologia PLC (skrót od PowerLine Communication) adapterów HomePlug stanowi jedyne wyjście awaryjne z problemu.

Urządzenia HomePlug (transmisja Ethernet linią zasilającą) mają z założenia oferować bezproblemową komunikację opartą na przesyłaniu danych z wykorzystaniem sieci elektroenergetycznej. Przesyłanie danych opiera się na przesyłaniu zmodulowanego sygnału równolegle z napięciem zasilającym o częstotliwości 50 (lub 60) Hz. Z uwagi na to, że na wielu częstotliwościach mogą okresowo występować różne nieprzewidziane zakłócenia, częstotliwość na których wystąpią szumy i zakłócenia, są wykluczane z użycia w czasie początkowej adaptacji łączących się ze sobą urządzeń. Sam proces negocjacji właściwej częstotliwości powtarza się co kilka-kilkanaście sekund.

Wpływ na stabilność i wydajność sieci opartej o PowerLine Communication ma wiele rozmaitych czynników o których użytkownik końcowy mamiony wizją nierealnej do osiągnięcia w standardowych warunkach prędkości 500 Mb/s w najnowszych urządzeniach niejednokrotnie zapomina. Realnie, w gorszej jakości instalacjach są to prędkości rzędu 16 – 48 Mb/s (2MB/s – 6MB/s), z dość stałym współczynnikiem pomiędzy prędkością wysyłania i ściągania danych oscylującym na poziomie 1: 4, co do większości „awaryjnych” zastosowań w zupełności wystarcza. Brak odpowiedniej wiedzy na temat stanu i jakości wykonania instalacji (która jest medium przesyłanych danych) generuje liczne opinie o niskiej wydajności wielu rozwiązań dostępnych na rynku. Czynników istotnych i wpływających na końcową prędkość komunikacji jest wiele, i są to m.in.:
– stan sieci elektrycznej w obiekcie. Nie każda instalacja jest bowiem zaprojektowana do przesyłania danych. Oczekiwana funkcjonalność musi iść w tym wypadku w parze z wysoką jakością wykonania instalacji.
– właściwe prowadzenie przewodów, a także jakość wszystkich użytych po drodze elementów instalacji (wykluczone jest aby po drodze znajdowały się takie urządzenia jak UPS, czy listwy przeciwprzepięciowe).
– zakłócenia ze strony sieci zasilającej generowane przez obce urządzenia, lub inne urządzenia PLC.
– zgodność w zakresie faz w obrębie których pracują urządzenia (muszą pracować w obrębie jednej fazy – większość urządzeń dostępnych na rynku najzwyczajniej nie skomunikuje się ze sobą).

Dostępnych na rynku rozwiązań jest wiele, więc nie zamierzamy ich wszystkich omawiać.
Skupimy się na jednym, wybranym, naszym zdaniem dość ciekawym z uwagi na swoje możliwości.

Dostępny w naszej ofercie RPL-WPL200 Powerline 200 Mbps jest ethernetową kartą sieciową z funkcją bezprzewodową w obudowie adaptera umożliwiającego łączność za pośrednictwem sieci energetycznej (zasilającej), a także bezprzewodową. Powerline 200 oferuje bowiem dodatkowe wsparcie dla sieci 802.11n/g/b bezprzewodowych przy transferach danych do 300Mbps, co umożliwia mu uzupełnienie wad klasycznych adapterów Powerline nie posiadających możliwości obsługi sieci bezprzewodowych. W standardzie zintegrowany QoS , 128-bitowe szyfrowanie danych (AES) zapewnia bezpieczne i stabilne połączenie pomiędzy urządzeniami. Szyfrowana komunikacja po sieci zasilającej zapewnia natomiast łączność skutecznie zabezpieczoną przed hakerami. Jego bliźniaczym i tańszym, aczkolwiek pozbawionym funkcjonalności WiFi bratem jest model RP-PL200 który znakomicie sprawdza się wszędzie tam gdzie wystarczy nam połączenie Ethernet.

Przy samym użytkowaniu urządzeń HomePlug warto również pamiętać że technologia PLC może zakłócać (i bardzo często to robi) działanie sieci zasilających, sieci radiowych oraz bezprzewodowych. Choć te kwestie są regulowane przez wytyczne co do kompatybilności elektromagnetycznej (EMC), które większość z dostępnych na rynku urządzeń spełnia, zdarzają się jednak wyjątki od reguły.  Najnowsze informacje dotyczące współczesnych urządzeń HomePlug AV potwierdzają, że mogę one generować zakłócenia na paśmie częstotliwości od 2,5 do 370Mhz, co czasem wynika po prostu z faktu ich uszkodzenia. Warto więc przed zastosowaniem technologii HomePlug AV zastanowić się czy nie będzie ona kolidowała z innymi rozwiązaniami używanym przez nas lub nasze otoczenie.

Pocieszająca natomiast jest informacja donosząca o tym że już wkrótce standard ten w coraz większej liczbie urządzeń zostanie unowocześniony o nowe rozwiązania PLC zapewniające zgodność ze standardem IEEE P1901.2 w którym zastosowano technologię OFDM (wielu częstotliwości nośnych). Technologię która zwiększa niezawodność transmisji poprzez szereg mechanizmów korekcji błędów zapewniających poprawną transmisję nawet gdy amplituda zakłóceń przewyższa amplitudę sygnału użytecznego.
Nowa metoda komunikacji wykorzystująca niskie częstotliwości (poniżej 500 kHz) 3 KHz do 95 KHz (CENELEC Band A) umożliwia komunikację:
– wewnątrz i na zewnątrz linii komunikacyjnych niskiego napięcia (linia pomiędzy transformatorem i odbiornikiem, poniżej 1000 V)
– poprzez transformator niskiego napięcia / średniego napięcia (1000 V / 72 kV)
– poprzez transformator średniego napięcia / niskiego , dla linii energetycznych miejskich jak i na długich dystansach (km) – obszary wiejskie.
Obecnie rozwiązania te są stosowane np. do zdalnego odczytu liczników energii elektrycznej, ale nie jest wykluczone że już wkrótce standard ten spopularyzuje się również wśród urządzeń domowych.

Nowy standard IEEE P1901.2 wykorzystuje częstotliwości nadawcze niższe niż 500 kHz. Transmisję danych możliwa do osiągnięcia oscyluje na poziomie około 500 kbps w zależności od wymagań aplikacji. P1901.2 koncentruje się na zrównoważonym i efektywnym wykorzystania kanału komunikacyjnego linii elektroenergetycznej przy minimalnym stopniu wzajemnego zakłócania minimalizując wyjście poza dopuszczalny zakres emisji w częstotliwościach powyżej 500 kHz. Technologia ta jest m.in. podstawą strategii Hy-Fi opracowanej przez firmę Qualcomm Incorporated. Strategii sieci łączącej IEEE 1901 (gniazda sieciowe w każdym pokoju komunikujące się po sieci elektroenergetycznej) z IEEE 802.11ad 60 GHz Wi-Fi (która nie wychodzi poza obręb pomieszczenia w którym się znajduje).

Jak nowe technologie przyjmą się na rynku, czas pokaże. W chwili obecnej możemy posiłkować się dostępnymi i coraz bardziej osiągalnymi pod względem kosztów rozwiązaniami HomePlug AV. Rozwiązaniami które jednak ze względu na brak pewności prawidłowego działania technologii PLC w nieznanych warunkach każą nam zastanowić się nad ich walorami użytkowymi wszędzie tam gdzie wymagane jest stabilne oraz szybkie połączenie z internetem. Nie możemy natomiast zapominać, że na chwilę obecną są to jedyne rozwiązania stanowiące wyjście awaryjne z problemu, gdy nie mamy jak inaczej wykonać sieci.