Desafíos de la comunicación de la línea eléctrica

Como alguien que trabajó en PLC en la universidad:

Sí, PLC se está utilizando para aplicaciones de control y medición de red.

Entonces, ya hay muchos medidores que implementan eso. Hay normas (por ejemplo, EN 50065); ¡Parece que no has llegado muy lejos en tu investigación!

  

¿Existe algún problema técnico / práctico para implementar una red de medición inteligente basada en PLC?

Sí. Mucho. Como, realmente muchos. En comparación con su canal inalámbrico habitual o su canal de línea de comunicación dedicado habitual; incluso en comparación con su canal DSL.

Por ejemplo: las líneas eléctricas tienen una impedancia de sumidero extremadamente baja. Eso no es bueno si necesitas generar una señal de amplitud significativa.

Entonces: Las líneas eléctricas tienen una alta atenuación. De hecho, cuanto más alto subas (y estoy hablando de un par de 100 kHz), más feo se vuelve. Pero, espero que no: el ruido es exactamente más fuerte donde la atenuación es más baja¹. Por lo tanto, el peor de los casos para un canal de comunicación de frecuencia selectiva.

Entonces: muchos canales se consideran estacionarios ; PLC no lo es. Es muy fuertemente ciclostacionaria, con períodos en los que es casi inutilizable. ¡Genial!

Ah, y también: donde los ingenieros de comunicaciones inalámbricas a menudo consideran el ruido blanco o las fuentes de interferencia de banda estrecha, el modelo de canal de PLC habitual tiene varias fuentes de interferencia de banda estrecha (a menudo con el mismo comportamiento ciclostacionario) y bastante ruido de impulso periódico y aperiódico. Los impulsos son de banda ancha.

Luego está el asunto de no permitir que interfiera con los dispositivos conectados a la red.

También, pero no sé si esto está realmente respaldado por hechos, pero suena probable: el PLC, cuando se usa en comunicaciones de gran alcance sobre líneas de alto voltaje, es acusado por entusiastas de la radio afición por una gran interferencia . Solo otra cosa de la que debes preocuparte.

Todo lo que se dice: PLC está muerto para internet en interiores, exactamente por las razones que Bimpelrekkie cita. El WiFi es más rápido (¡mucho más ancho de banda, incluso con toda la interferencia de la banda ISM!), Tampoco llega a todas las habitaciones en un edificio complejo, pero se extiende más fácilmente, consume menos energía y lo más importante es que es mucho más barato. El PLC parece relativamente activo en el sector de la red, donde tener una línea de comunicaciones adicional puede ser costoso. Los diferentes países y proveedores utilizan PLC como su estándar para medidores y para aplicaciones de redes inteligentes. Se han realizado esfuerzos recientes para emular channel² por el hecho de poder probar realmente los módems bidireccionales con escenarios reproducibles (algo intrínsecamente difícil de realizar, en comparación con las mediciones de canales inalámbricos).

En general, el canal de backhaul de PLC es una bestia interesante, y aplicar lo que hacemos los ingenieros de comunicaciones inalámbricas con la radio definida por software y los enfoques de radio cognitiva parece acertado; Si te gusta eso, busca las disertaciones de Kaiser y Otterbach (tan pronto como se publiquen).

Sí, lo que sugiere es posible y puede comprar adaptadores para usar los cables de red como Ethernet, consulte: Power-line comunicación .

Pero eso pone los datos en las líneas de la red, por lo que aún necesitaría un segundo adaptador de línea de alimentación para conectarse a su conexión a Internet, ya sea por cable o WiFi.

Para que el segundo adaptador agregue el costo. Como la mayoría de las personas ya tienen WiFi, a menudo es más barato usar WiFi directamente.

¿Quizás está sugiriendo que la comunicación desde el medidor inteligente a la empresa de servicios públicos se realiza a través de los cables de alimentación? Desafortunadamente, eso no funcionará, la comunicación de la línea eléctrica puede funcionar en las últimas millas, pero no hasta la compañía de servicios públicos. No sin grandes cambios de todos modos.

Incluso si se usara un nuevo sistema diseñado para un rango más largo, ese rango aún sería limitado y podrían ser necesarios cambios costosos en el sistema de red. Tenga en cuenta que hay muchos transformadores presentes entre la estación de energía y su casa, estos transformadores atenuarán o incluso bloquearán fácilmente cualquier señal que esté tratando de transmitir.

En general, el uso de WiFi es mucho más barato y conveniente, ya que la mayoría de la infraestructura ya está instalada.

Como alguien que ha implementado cientos de miles de dispositivos de medidores inteligentes, Dios mío, odio el PLC. Siempre tanta promesa, siempre tan poca entrega en el campo. En la superficie parece que debería ser mucho más confiable. Después de todo, una conexión de cable no tiene ese problema de interferencia inalámbrica. Pero oh, entonces entras en el campo y este país tiene impedancias súper bajas en todas partes que están saturando tu señal. O oh sí, ese tramo de 500 unidades no está conectado al mismo tramo en el que su punto de salida es tan obvio que nunca se conectará. Será mejor que espere que su extremo frontal sea lo suficientemente robusto como para manejar oleadas, desconectar los picos de eventos, luces, etc. Esas líneas eléctricas son mucho más ruidosas de lo que pensaría en el campo. Nada como el laboratorio.

Hay varios estándares que las personas dicen IEEE 1901.2, PRIME, G3-PLC, CTIA / EIA709.2 y muchos de los propietarios. Hay empresas que se especializan en la fabricación de módems PLC como Semitech . He pasado más tiempo del que me gusta pensar en ajustar diseños de PLC, hacer herramientas para examinar el espectro en la línea, encontrar los canales correctos. Luego las pruebas, las instalaciones de campo y ...

Tomaría una solución de malla inalámbrica cualquier día a través de PLC. Lora, malla de WiFi, incluso Zigbee y similares. Todas estas soluciones se han implementado mucho más fácilmente que cualquier sistema PLC que haya visto. Pero tal vez tendrá mejor suerte;) Personalmente solo haría PLC en carreras cortas como controladores de iluminación LED o en un entorno muy controlado. Definitivamente hay grandes implementaciones de PLC, pero dada la opción preferiría tener la tecnología inalámbrica. Eso viene con sus propios desafíos, pero en mi experiencia en el campo ha sido la solución más robusta.