Z dôvodu rýchleho rozvoja domácej automatizácie a rastúcich nákladov na inštaláciu ďalších komunikačných liniek je veľký záujem o prenos dát medzi rôznymi zariadeniami cez existujúce linky 220-380V. "Od zásuvky k zásuvke."
Ovládacie a ovládané zariadenie alebo zariadenia sa pripájajú pomocou štandardných sieťových káblov do domácej elektrickej zásuvky a prijímajú z nej napájacie a riadiace signály.
Týmto spôsobom možno vybudovať lokálne siete medzi počítačmi, systémy „inteligentnej domácnosti“ a podobné. Zložitosť organizácie takýchto sietí spočíva v tom, že to pôvodne nebolo zabezpečené, neexistujú jednotné štandardy, siete sú veľmi hlučné a ich parametre sa pri zmene zaťaženia výrazne menia. Pri prenose dát cez siete 220/380V vysokofrekvenčný signál rýchlo mizne. Musí byť zabezpečená elektromagnetická kompatibilita a oddelenie prenosu dát od spotreby energie.
Najznámejšie technológie na prenos dát cez siete 220/380V sú:
X-10 tej istej spoločnosti (http://www.x10.com);
CEBus spoločnosti Intellon (http://www.intellon.com);
LonWorks spoločnosti Echelon Corporation (http://www.echelon.com);
Adaptive Networks, ponúkané spoločnosťou s rovnakým názvom (http://www.adaptivenetworks.com);
DPL 1000 vyrába NOR.WEB (http://www.nor.webdpl.com).
PLC Universal Powerline Association, (http://electrointernet.ru)
X10- najstaršia technológia (1978) je zameraná na ovládanie domácich spotrebičov.
Intellon CEBus(Intellon SSC) vyrobený spoločnosťou Intellon pre domácu sieť CEBus. Štandard CEBus (EIA-600) umožňuje interakciu medzi domácimi automatizačnými zariadeniami založenými na rôznych prenosových sieťach: elektrické vedenia, rádiové kanály, káblové kanály atď.
Využíva technológiu signálu podobnú šumu, ktorá prenáša každý bit dát vo frekvenčnom pásme 100-400 kHz. Prenosová rýchlosť je v porovnaní s X-10 minimálne o jeden rád vyššia. Intellon predáva súpravu na hodnotenie elektrického vedenia. Súprava na navrhovanie a budovanie takejto siete. Jeho cena je 245 dolárov.
vývoj americkej korporácie Echelon pre distribuované riadiace siete. Základom technológie LonWorks je protokol výmeny informácií LonTalk. Každý uzol siete obsahuje mikroprocesor, ktorý implementuje funkcie tohto protokolu.
LonTalk je sedemvrstvový komunikačný protokol, ktorý umožňuje spoľahlivý prenos dát cez rôzne fyzické médiá. Vysielače a prijímače boli vyvinuté pre každý typ prostredia na podporu sieťovej prevádzky naprieč rôznymi dĺžkami kanálov, prenosovými rýchlosťami a sieťovými topológiami. Cena LonWorks: 42 USD za transceiver, od 2 000 USD za programovací systém.
vyrába množstvo zariadení, ktoré podporujú prenos dát po akomkoľvek type elektrického vedenia. Efektívna prenosová rýchlosť je 115 kbit/s.Jeho charakteristickými znakmi sú výnimočná spoľahlivosť a prispôsobivosť (pravdepodobnosť chyby 10-9), signál podobný šumu, možnosť použitia softvéru s krútenou dvojlinkou a veľmi vysoká cena.
1000 DPL, umožňuje prenášať dáta cez energetické siete rýchlosťou až 1 Mbit/s, vyvinuté spoločnosťou NOR.WEB. DPL 1000 je revolúcia v prenose dát cez elektrické vedenie. Podrobnosti o technickej implementácii nie sú dostupné v dostupných zdrojoch. V Európe sa v súčasnosti testuje skúšobné pripojenie pomocou technológie DPL 1000. Ak všetko pôjde dobre, potom je táto technológia pre Ruskú federáciu šancou urobiť internet rýchlym a dostupným pre KAŽDÉHO.
, technológia prenosu dát cez 220/380 V, 6/10 kV a koaxiálne siete. Používa sa šumový signál 1536 subnosných v rozsahu od 2 do 34 MHz. Okrem toho môžete odstrániť niektoré subnosné, ak interferujú s inými sieťami. Samotný systém sa prispôsobuje hlučnosti a zaťaženiu elektrickej siete. Prenosová rýchlosť do 200 Mbit/s so vzdialenosťou medzi zariadeniami do 300 m Náklady na účastnícky modem začínajú od 120 USD.
Podrobnejšie informácie o špecifikovanom vybavení a normách nájdete na nasledujúcich webových stránkach. Elektrické vedenia prenášajú nielen príkazy, ale aj hlas. Môžete napríklad implementovať mini PBX alebo interkom. Technológie na prenos informácií cez rozvodné siete boli nezaslúžene zabudnuté. Ako ukazuje svetová skúsenosť, ide o veľmi sľubný smer.
Všetci sa skôr či neskôr pýtame na vytvorenie domácej internetovej siete. Na malom priestore je možné tento problém vyriešiť jednoducho: stačí nainštalovať smerovač Wi-Fi, ktorý bude distribuovať internet do jednej alebo dvoch miestností. Ale čo keď hovoríme o viacizbovom byte, vidieckom dome alebo kancelárii s mnohými miestnosťami? Vynikajúcou možnosťou je vedenie sieťových káblov, ale je lepšie to urobiť pri počiatočnej rekonštrukcii a inštalácii elektrických káblov: koniec koncov, nikto nebude mať rád horu drôtov vo všetkých miestnostiach. Druhou možnosťou je nainštalovať opakovač, ktorý posilní Wi-Fi z hlavného smerovača. Tento nápad je vhodný pre malý počet používateľov a v ideálnom prípade pre stabilné pripojenie budete musieť do každej miestnosti nainštalovať opakovač. Čo ak však potrebujete internet vo veľkom dome alebo veľkej kancelárii? Potom príde na pomoc internet prechádzajúci cez elektrické drôty: technológia Powerline.
Technológia Powerline umožňuje prenos dát cez elektrické vedenie, ktoré je už nainštalované v celom dome. Adaptér Powerline sa pripája k elektrickej zásuvke, prijíma dátový paket zo svojho LAN portu a posiela informácie po elektrickom vedení. Ďalší adaptér pripojený k tomu istému zdroju rozpozná a dekóduje signál a následne dáta pošle ďalej cez LAN port alebo Wi-Fi (v závislosti od modelu). Táto technológia umožňuje prenášať dáta prakticky bez straty na vzdialenosť až 300 metrov a na jednej sieti môže fungovať viac ako 200 adaptérov. Je dôležité, aby boli všetky sieťové adaptéry v rovnakej fáze, inak dôjde k strate signálu. Je tiež žiaduce, aby vedenie bolo vyrobené z medeného drôtu. Tiež nezabudnite, že k elektrickej sieti je pripojených mnoho ďalších zariadení, ako aj prepäťové ochrany, UPS, automatické zariadenia, RCD - to všetko vytvára rušenie.
Toto všetko treba brať do úvahy pri pripájaní Powerline adaptérov, no teraz sa zameriame na to, ako ich vyberať. Tieto gadgety sa líšia množstvom charakteristík, ktoré ovplyvnia rýchlosť internetu a, čo je dôležité, jednoduchosť používania.
Aké sú rozdiely medzi Powerline adaptérmi?
Prenosová rýchlosť siete Powerline
Táto charakteristika priamo závisí od štandardu, na ktorom sieť funguje. Dva najpopulárnejšie sú Homeplug AV a Homeplug AV2.Homeplug AV je štandard, ktorý používa dva sieťové vodiče: fázový a neutrálny. Komunikačná rýchlosť medzi zariadeniami podľa tohto štandardu je 200, 500 a 600 Mbit/s. Skutočná rýchlosť je však oveľa nižšia: približne 100, 240 a 280 Mbit/s.
Štandard Homeplug AV2 okrem dvoch vyššie spomínaných vodičov používa ešte tretí - uzemnenie. To vám umožní dosiahnuť vysoké rýchlosti: až 1300 Mbit/s. Skutočná rýchlosť bude asi 600 Mbit/s, no vidíte, nie je to zlé.
Štandard Homeplug AV2 je obzvlášť citlivý na kvalitu zapojenia. Preto ak váš dom nemá uzemnenie, alebo vaše rozvody sú hliníkové a nekvalitné, tak vám to nebude vyhovovať. Ak potrebujete internet na surfovanie a občasné sledovanie filmov, zamyslite sa: má zmysel kupovať si adaptéry s vysokorýchlostným pripojením, keď ušetríte a uspokojíte všetky svoje potreby s adaptérmi s rýchlosťou 200 - 500 Mbit/s.
Podpora PoE
PoE je skratka pre Power over Ethernet, teda „napájanie cez Ethernet“. Technológia PoE umožňuje napájanie potrebného zariadenia cez bežný sieťový kábel. V tomto prípade sa výmena digitálnych signálov nestratí a sieť zostáva plne funkčná.Technológia PoE bude žiadaná, ak chcete nainštalovať napríklad router, IP kameru alebo IP telefón na miesto, kde nie je možné inštalovať zásuvku, napríklad v podkroví, na streche alebo mimo steny. Adaptér Powerline s podporou PoE vám umožní pripojiť internet k najbližšej zásuvke a následne pripojiť adaptér k požadovanému zariadeniu pomocou sieťového kábla.
Počet adaptérov v cene
Na vytvorenie siete Powerline potrebujete aspoň dva adaptéry: jeden prijíma dáta zo smerovača a odosiela ich cez káble a druhý prijíma dáta a prenáša ich do počítača, smartfónu, televízora a ďalších zariadení. Ako už bolo spomenuté, v sieti môže byť viac ako 200 adaptérov - ich počet závisí od možností modelu.Je lepšie zakúpiť adaptéry od rovnakej spoločnosti a dokonca aj modelu. Jednak to uľahčí ich synchronizáciu (veľa modelov sa nájde hneď po stlačení jedného tlačidla). Po druhé, pri pripájaní adaptérov s rôznymi charakteristikami bude rýchlosť sieťového prenosu dát zameraná na najslabšie zariadenie.
Dostupnosť vstavanej zásuvky
Adaptéry Powerline sa dodávajú so vstavanou zásuvkou alebo bez nej. V druhom prípade je gadget adaptér so zástrčkou na pripojenie k elektrickej zásuvke. V prvom prípade má adaptér zabudovanú aj elektrickú zásuvku, do ktorej môžete pripojiť akékoľvek zariadenie napájané zo siete. Nevýhodou zásuvky je zníženie rýchlosti prenosu dát adaptéra pri pripojení zariadenia k nej, ale nie je až také výrazné.
Počet ethernetových portov
Adaptéry Powerline majú ethernetové porty na pripojenie zariadení k nim pomocou sieťového kábla. Čím viac portov, tým viac zariadení môže prijímať internet z modulu gadget. To sa však týka len zariadení, ktoré majú aj ethernetový port – a smartfóny a tablety budú potrebovať Wi-Fi. Prípadne môžete k adaptéru pripojiť Wi-Fi router pomocou sieťového kábla.Ethernetová prenosová rýchlosť
Ide o rýchlosť, ktorou sa budú dáta prenášať z adaptéra do zariadenia, ktoré je k nemu pripojené sieťovým káblom a späť. Väčšina moderných sietí pracuje rýchlosťou 10 - 100 Mbit/s. Ak chcete prenášať veľké množstvo informácií, napríklad filmy v HD kvalite, živé vysielanie, online hry, mali by ste si vybrať zariadenie, ktoré podporuje rýchlosti 100 - 1000 Mbit/s.
Podpora Wi-Fi
Táto funkcia vám umožní distribuovať Wi-Fi priamo z adaptéra Powerline bez použitia ďalšieho smerovača. Pri výbere modulu gadget s podporou Wi-Fi by ste mali venovať pozornosť dvom dôležitým charakteristikám: rýchlosť prenosu dát Wi-Fi a podporované štandardy Wi-Fi.Čím vyššia je rýchlosť prenosu dát Wi-Fi, tým lepšie. Táto charakteristika priamo závisí od štandardov Wi-Fi podporovaných zariadením. Tu je päť najbežnejších štandardov zoradených podľa rýchlosti a dosahu: 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, kde prvý má rýchlosť 11 Mbps a druhý má rýchlosť 1,3 Gbps s . Upozorňujeme, že existujú dve frekvenčné pásma Wi-Fi: 2,4 a 5 GHz a mnohé zariadenia podporujú iba jedno z nich. V pásme 2,4 GHz sú štandardy 802.11b, 802.11g a 802.11n a v pásme 5 GHz sú to 802.11a, 802.11n a 802.11ac.
Router
Charakteristika naznačuje prítomnosť alebo neprítomnosť schopnosti používať toto zariadenie ako smerovač. Router pridelí každému počítaču v lokálnej sieti jedinečnú internú adresu a distribuuje dátové pakety medzi počítačmi. To vám umožní vytvoriť zdieľané internetové pripojenie pomocou iba jednej oficiálnej externej IP adresy. Zároveň je zachovaná bežná prevádzka všetkých sieťových aplikácií.Toto riešenie bude relevantné pri zriaďovaní internetu v kancelárii pre firmu.
Kritériá výberu
Ako sme zistili, adaptéry Powerline sa líšia množstvom parametrov, ktoré budú rozhodujúce pri výbere vhodného zariadenia. Niektoré modely sú vhodné do malého bytu, iné do vidieckeho domu a niektoré do veľkej kancelárie. V tomto prípade sú veľmi dôležité vlastnosti elektrickej siete, ktoré môžu výrazne obmedziť výber adaptéra. A na vytvorenie siete v jedno- alebo dvojizbovom byte je lepšie použiť smerovač Wi-Fi s opakovačom alebo káblovým pripojením.Adaptéry Powerline sme teda distribuovali podľa účelu a miesta ich použitia.
Na vytvorenie domácej siete v starom bytovom dome, ktorého elektroinštalácia nemá uzemnenie, mali by ste si vybrať zo súprav dvoch adaptérov Powerline so štandardom Homeplug AV, s 1 - 2 ethernetovými portami a vstavanými zásuvkami. Ich cena: 1250 - 4999 rubľov. 
Na vytvorenie domácej siete v novom bytovom dome alebo súkromnom dome lepšie sa pozrieť bližšie
Pravdepodobne poznáte situáciu, keď sa okolo vášho domáceho počítača vinie neuveriteľné množstvo káblov, ktoré vedú k monitoru, myši, klávesnici, smerovaču atď. Existuje niekoľko spôsobov, ako sa ich zbaviť. Najjednoduchšie je to orezať, náročnejšie je prejsť na bezdrôtové technológie.
Nehovorme o pohodlí bezdrôtových myší alebo klávesníc: to všetko sa hromadí priamo okolo počítača, a preto nijako zvlášť nezasahuje do života. Ethernetové káble však často treba ťahať cez pol bytu. Pri správnych opravách môžete vziať do úvahy všetky aspekty a umiestniť zásuvky okolo domu alebo bytu na pripojenie k sieti. Pri sťahovaní do prenajatého bytu je ťažšie vyriešiť tento problém, existujú aj iné nuansy.
Wi-Fi? Nemôžete sa naň vždy spoľahnúť, pretože jeho výkon je ovplyvnený materiálom stien a ich umiestnením. A ak hovoríme o bytovom dome, potom je tu aj množstvo ďalších bezdrôtových prístupových bodov: vysielanie je o niečo viac ako úplne zaplnené. Počas dňa alebo rána to nie je také viditeľné, ale večer môžu začať problémy s pingom a lagmi pri sledovaní IPTV alebo pri hraní vzduchom.
Možnosti ich riešenia sú manuálne nastavenia a pravidelná analýza rádiových vĺn, prechod na prístupové body s podporou 5 GHz alebo návrat ku koreňom – drôtom. Prvý sa zdá náročný na prácu a je nepravdepodobné, že by sa domáci používateľ neustále prehrabával nejasnými programami a hľadal voľné miesto v pásme 2,4 GHz. Predstavte si, že vaša mama/otec/starí rodičia robia túto činnosť... Najprv ich naučte používať smartfón s dotykovým displejom.
Prechod na 5 GHz? Je to vynikajúca možnosť, ktorú odporúčame my aj odborníci na komunikáciu. Takéto smerovače však budú stáť peniaze a nie všetky domáce zariadenia budú môcť pracovať v sieti. Neuveriteľné, ale pravdivé: tento rozsah je nepochopiteľný ani pre súčasnú konzolu PlayStation 4, nehovoriac o lacných smartfónoch a televízoroch.
No, najnepohodlnejším, ale praktickým spôsobom sú drôty. Môžete predstierať, že ste Spider-Man, umiestniť ich po celom dome a s určitými zručnosťami dosiahnuť esteticky príjemný vzhľad. Existuje ďalšia „káblová možnosť“, ktorú sme testovali - technológia Powerline, keď je internet dodávaný cez napájací kábel. Trochu strašidelné, aby som bol úprimný... Vedecky sa to nazýva „komunikácia po elektrickom vedení“ a na prenos údajov po nich sa používajú elektrické vedenia.
Nebudeme vás unavovať historickými informáciami, ale poďme hneď na vec. Na testovanie sme si vybrali byt v dome postavenom koncom 70. rokov minulého storočia. V stenách sú položené rovnaké staré hliníkové drôty, v paneli sú inštalované tri automatické stroje, ale existuje iba jedna fáza, ako vo veľkej väčšine prípadov. Kábel operátora je vedený do jednej z miestností, kde je nainštalovaný lacný router s Wi-Fi.
Nuž, poďme zistiť, či hliník rozpadajúci sa na prášok zvládne záťaž. Testované adaptéry TP-Link AV1200 Powerline sú „pretaktované“ na gigabit, no všetok tento výkon je možné využiť len v lokálnej sieti v podmienkach blízkych ideálnym. Navonok sú adaptéry pomerne veľké obdĺžnikové boxy so sadou indikátorov na boku, perforáciami na vetranie po obvode, konektorom pre dátový kábel a záložnou zásuvkou, to znamená, že zariadenie môžete stále pripojiť „cez“ adaptér.
Ako to funguje?
Hlavný adaptér potrebuje odniekiaľ získať internet. Zariadenie zapojíme do zásuvky a pripojíme k nemu kábel zo smerovača. Naše kontrolky TP-Link blikajú a bez akýchkoľvek nastavení by sa po aktivácii druhého adaptéra mal internet objaviť v celom byte. No nie je to kúzlo?!
Teraz môžete ísť do akejkoľvek miestnosti, kde je zásuvka a hľadať miesto pre druhý adaptér.
V modeloch adaptérov bez Wi-Fi bude každé zariadenie vyžadovať na pripojenie ethernetový kábel: ten istý laptop bude musieť byť pripojený pomocou prepojovacieho kábla. Ak chcete pripojiť svoj „kuchynský“ televízor k internetu, táto možnosť vyzerá praktickejšie.
Dosah zariadení, resp. ich schopnosť zabezpečiť komunikáciu v elektrickom vedení bez straty paketov je 100 metrov (pre testované zariadenie). V tomto prípade je potrebné počítať s metrážou drôtov v stenách, ktoré nejdú priamo z bodu A do bodu B. Ak sa niečo pokazí a druhý adaptér nevidí pár, dochádza k nútenému „spárovaniu“ tlačidlo “. Adaptéry sa navzájom hľadajú 10 sekúnd a bez zásahu používateľa sa vytvorí reťazec prenosu dát. Signál môže cirkulovať po celom dome, ale všetko závisí od spôsobu vedenia elektroinštalácie. A pamätajte: jednoduchým zapojením zástrčky z televízora alebo notebooku do zásuvky nezískate prístup na internet.
„Pripojenie je šifrované 128-bitovým kľúčom AES, váš sused dáta neuvidí. Ak je vedenie staré, ak je niekde uvoľnený kontakt, ak sú vodiče zle skrútené, môže to negatívne ovplyvniť priepustnosť. Zariadeniam je podľa výrobcu jedno, či je v elektroinštalácii použitá meď alebo hliník,“- povedal Sergej Barisevič, vedúci oddelenia technickej podpory zákazníkov v Atlant Telecom.
To je všetko, nemusíte zadávať žiadne heslá, okamžite máme obyčajnú lokálnu sieť s prístupom na internet. Teraz nás zaujímajú rýchlosti.
Najprv sme otestovali IPTV na televízore a spustili HD kanály. Nechýbajú žiadne brzdy, „lagy“ či rozpadajúce sa obrázky, rýchlosť je evidentne viac než dostatočná. „HD obsah vyžaduje 18 Mbps pre stabilnú kvalitu,“- komentuje Sergej.
Je čas na Speedtest. Tarifný plán vám umožňuje prenášať dáta rýchlosťou 100 Mbit/s, takže čakáme na zodpovedajúce ukazovatele. Maximum, čo sa nám podarilo zo starých drôtov v stenách vytlačiť, bolo viac ako 85 Mbit/s. Toto je veľmi hodný výsledok, berúc do úvahy všetky aspekty. Pri maximálnej možnej vzdialenosti v byte od základnej zásuvky klesla rýchlosť na 80 Mbit/s.
Pred ďalším meraním otáčok zaťažíme elektrickú sieť, aby sme zabránili plynulému toku bitov v rozvodoch. V dvoch izbách sa svieti, televízor je zapnutý, počítač hučí ventilátormi, drnčí chladnička, spája ich mikrovlnka a výkonná rýchlovarná kanvica. Ďalší „test rýchlosti“ ukazuje približne rovnaké čísla s miernym poklesom okolo 5-10 %.
Zaujímavosťou je, že ping sa prakticky nemení („tankeri“ budú spokojní), pričom pri pripojení cez Wi-Fi kvôli znečisteniu ovzdušia a vzdialenosti od prístupového bodu vyskočí na 250-300 ms s maximom 30 ms cez elektrickú zásuvku. Merania ukázali, že bezdrôtová komunikácia v bytovom dome je v porovnaní s Powerline menej efektívna. Ale stále pohodlnejšie.
Neskôr, v kancelárskom prostredí, bola rýchlosť prenosu dát 35 Mbit/s na vzdialenosť najmenej trikrát väčšiu ako v byte (v skutočnosti však mohla byť ešte väčšia: po ruke nebola žiadna schéma zapojenia). Okrem toho sú tu do zásuviek pripojené desiatky zariadení spotrebúvajúcich energiu.
V oboch prípadoch nie sú žiadne sťažnosti na kvalitu prenosu dát: je určite vyššia ako „vzduchom“, a to aj pri zaťažení elektrickej siete.
Prečo sa táto technológia nepoužíva všade?
„Je to otázka ceny. Áno, používateľ si môže kúpiť niekoľko ďalších adaptérov, ale cena pripojenia sa zdvojnásobí. A Wi-Fi je tiež lacnejšie a poskytuje aj väčšiu mobilitu. Toto riešenie je vhodné pre staticky inštalované zariadenia. Za rovnakú IPTV získate stabilný signál. Aj keď pracujete cez prepäťovú ochranu,“- hovorí technický špecialista.
Prečo operátori nepoužívajú Powerline?
Svojho času operátori skúmali možnosť využitia takejto technológie na poskytovanie prístupu na internet do celých domácností. „Zhruba povedané, na každý dom je nainštalovaný jeden vypínač pripojený k optike a účastník dostane vlastný adaptér v byte. Nebola potrebná žiadna ďalšia kabeláž."- povedal Sergej. V skutočnosti by to však malo za následok značné výdavky: operátori nemôžu zaručiť kvalitu elektroinštalácie inštalovanej pred 5-10, 30 alebo viac rokmi. „Niečo podobné sa deje s technológiou ADSL, keď všetci operátori závisia od telefónnej linky Beltelecomu a nemôžu kontrolovať kvalitu pripojenia,“- pridal.
závery
V malom byte s Wi-Fi nie je praktickosť Powerline adaptérov samozrejmá. Jedinou výnimkou je pevne nainštalované zariadenie: inteligentný televízor alebo set-top box. Modely s bezdrôtovými modulmi sú drahšie, ale umožňujú vám zabezpečiť nepretržité pokrytie Wi-Fi v bytoch, kde steny rušia signál. Podobne pri súkromnom dome, keď si napríklad potrebujete zaviesť internet v pivnici.
Internet cez elektrickú zásuvku je už medzi IT špecialistami známy spôsob prenosu informácií o streamovaní dát na internete. Ide o jedinečnú alternatívu k bežným sieťam z optických vlákien, ktorá nevyžaduje ani router, všetko bude kompletne realizované jednoduchým prenosom prúdu cez bežnú zásuvku. Toto riešenie predstavuje istú úsporu medzi spotrebiteľmi. Hlavnou výhodou takéhoto prenosu dát je neprerušovaný prenos streamovaných informácií bez akéhokoľvek spomalenia, na rozdiel od káblových káblových sietí resp. Wi-Fi.
Ako sa pripojiť k internetu cez elektrickú sieť? Powerline adaptér s WiFi Tenda N300
Prístup na internet cez elektrickú sieť
Ak ste vlastníkom priestranného viacizbového bytu, novo zrekonštruovaného, ktorého podmienky neumožňujú typickú káblovú sieť z dôvodu zložitosti prepravy po celej ploche areálu. Aby sme to nahradili, prichádza rozhodnutie položiť elektrickú sieť pre služby poskytovateľov internetu, aby sa v budúcnosti uspokojili so svetom World Wide Web.
Áno, na jednej strane ide o to isté zapojenie, možno sa nelíši od kábla, ale má dostatočné výhody oproti tomu, že po dosiahnutí vysokých rýchlostí ustúpia aj bezdrôtová komunikácia, ako napríklad pripojenie Wi-Fi. Za ďalšiu výhodu tejto implementácie možno považovať snáď dosiahnutie prijateľnej ceny za službu jej použitia.
Prehľad a konfigurácia TP-Link PA2010
BPL – Širokopásmové pripojenie cez elektrické vedenie
Totiž, na Západe je už známe širokopásmové pripojenie cez elektrickú sieť. Používa ho väčšina komerčných a vládnych organizácií, ktoré vyžadujú stabilné internetové pripojenie bez prerušenia. Niektorí ľudia dokonca používajú túto technológiu namiesto káblových alebo telefónnych ADSL sietí. Preto sú tóny dlho „testované“ v zahraničí. Ruskí poskytovatelia však takéto služby len zriedka ponúkajú, pričom uvádzajú nedostatočný rozvoj takejto technológie a vysoké náklady na prenosové zariadenia. Skúsme však prísť na to, ako to vlastne funguje.
Na začiatok musí súčasný poskytovateľ získať oficiálne povolenie na prístup k elektrárňam a zariadeniam. Všetky dokumenty musia byť predložené a rozhodnutia musia byť dohodnuté medzi dodávateľmi elektriny a poskytovateľom.
Princíp fungovania takéhoto systému je realizovaný pomocou silového prúdu pozdĺž nosnej vlny (v Rusku a európskych krajinách je to 50 Hz), pridáva sa niekoľko typov modulácie OFDM, v ktorých sú signály distribuované do niekoľkých tokov s ortogonálnym multiplexovaním. Subnosná frekvencia môže byť podľa oficiálnych údajov až 21 MHz, ktorý neovplyvňuje štandardný prúdový výboj 50 Hz, teda nemá nepriaznivý vplyv na elektrické spotrebiče. V iných krajinách sa frekvencia pomocnej nosnej zvyšuje až 30 MHz.
Vysielacie prepínače a smerovače s optickým vláknom sú inštalované na transformátorových blokoch, ktoré premieňajú toky na bežný elektrický prúd, ktorý ide priamo k spotrebiteľovi. Špeciálne rozdeľovače signálu sú inštalované na diaľku, ktoré môžu súčasne prenášať rovnaký prúd. Samotný prijímač signálu je inštalovaný v elektrickom paneli a distribuuje tok cez domácu sieť.
V súčasnosti je povolená rýchlosť až 100 Mbit/s, ale existuje zariadenie, ktoré vám umožňuje niekoľkokrát zvýšiť rýchlosť. Takéto vybavenie však zatiaľ nie je široko dostupné. V skutočnosti je BPL prípojka typom obytnej siete, ku ktorej je pripojený bytový dom. Aktuálna rýchlosť závisí od zaťaženia siete medzi používateľmi. Ak má teda vaša budova sto bytov, tak pri plnom zaťažení pre každý môže rýchlosť dosiahnuť až 10 Mbit/s .
V zásade sa táto technológia nelíši od bežného telefónneho spojenia alebo čohokoľvek iného. Ak máte notebook alebo tablet a potrebujete bezdrôtové pripojenie, odporúča sa objednať si Wi-Fi router od svojho poskytovateľa. Takéto zariadenie je zvyčajne vybavené ethernetovým rozhraním alebo dokonca USB pripojením.
Pokiaľ ide o cenový segment, napríklad niektorí moskovskí poskytovatelia poskytujúci takúto službu požadujú 20 dolárov na zapojenie stomegabitovej siete. V Amerike je táto služba dostupná za rovnakých 20 dolárov, no s oveľa menšou šírkou pásma, ktorá môže dosiahnuť jeden megabit.
Výhody a nevýhody
Každá technológia, ako je známe, má však svoje výhody aj nevýhody. V prvom rade ide o nespoľahlivosť samotného elektrického vedenia. Toto je obzvlášť kritické, keď sa takýto systém vykonáva a namiesto medi sa používajú hliníkové vodiče. Majú ďalšiu nevýhodu: nedostatočnú vodivosť užitočných nosných signálov. Okrem toho je možné krútenie takýchto káblov, čo tiež negatívne ovplyvňuje samotný signál. Preto technológia elektrická sieť internet nachádza svoje uplatnenie v novostavbách, kde sú už položené medené drôty.
Okrem toho elektrická sieť, ako každý mechanizmus, ktorý vedie prúd, môže generovať rušenie blízkymi elektrickými spotrebičmi a tiež negatívne ovplyvniť prevádzku takýchto zariadení.
Na ochranu zariadení BPL pred prepätiami je potrebné použiť špeciálne prepäťové ochrany, ktoré sú navrhnuté špeciálne na prácu v takýchto zariadeniach, ale v Rusku je veľmi ťažké ich nájsť.
Hlavnou výhodou BPL je však absencia kladenia pozemných káblov, ako je to v prípade káblových sietí alebo ADSL telefónnej linky. A tiež - možnosť získať stabilný a lacný pri dobrej rýchlosti. Jeho nevýhodou pre poskytovateľa je podpisovanie zmlúv s dodávateľmi elektriny. Je tiež veľmi dôležité skontrolovať, či je možné tento typ siete nainštalovať, vo väčšine prípadov to závisí od samotnej konštrukcie domu
BPL je cenovo dostupná alternatíva ku káblovým a telefónnym sieťam pre pohodlný prístup k World Wide Web.
Po prečítaní nasledujúceho materiálu sa vtip o „zabijaku ethernetových kariet“, ktorým je prepojovací kábel so zástrčkou RJ-45 na jednom konci a sieťovou zástrčkou 220 V na druhom, už nebude zdať taký vtipný. Pravda, k prerušeniu tohto vodiča budete musieť pripojiť príslušný adaptér PowerLine...
Známy vtip, že väčšina vynálezov pochádza z ľudskej lenivosti, sa veľmi dobre vzťahuje na dátové siete. Odkedy sa komunikácia medzi počítačmi v kancelárii stala povinnou a Ethernet sa stal de facto štandardom, prebiehajú neustále pokusy túto komunikáciu ešte viac zjednodušiť – napríklad odstránením potreby ukladať ďalšie káble.
Už sme viackrát písali o rôznych technológiách, ktoré vám umožňujú „ušetriť“ na usporiadaní samostatnej sieťovej infraštruktúry - napríklad o HomePNA, ktorá zahŕňa použitie, alebo o bezdrôtových sieťach. Technológia, o ktorej bude dnes reč, využíva na budovanie miestnych sietí... obyčajné elektrické vedenie, ktoré existuje v akejkoľvek budove.
Technológia PowerLine má zložitý a premenlivý osud. Niekoľkokrát sa predpokladalo, že bude mať ústredné miesto vo vývoji domácich informačných sietí. Potom na to „zabudli“, takže so zdokonaľovaním technologického základu sa opäť vrátili a vyhlásili to takmer za všeliek. Výskumné agentúry ani IT publikácie tomuto sektoru trhu nevenovali pozornosť (ako sa ukázalo, v RuNet je na túto tému len pár viac či menej serióznych publikácií a v Uanete ešte menej).
Čiastočne s cieľom vyplniť súčasné informačné vákuum, čiastočne v súvislosti s ďalšou vlnou komerčného záujmu o túto demokratickú a na prvý pohľad mimoriadne jednoduchú myšlienku sme sa rozhodli pokračovať v rozhovore začatom v recenzii „“ a doplniť ho príbehom o nákladoch na vynaložené úsilie na dosiahnutie udržateľnej práce prostredníctvom napájania. Čitateľom ponúkame podrobný prehľad technológie PowerLine, ako aj testy a naše dojmy z prevádzky zariadení, ktoré sú už reálne dostupné na domácom trhu za celkom prijateľné ceny.
Naozaj nás nemáš za hlupákov.
Vo svojom projekte ste uviedli 70 metrov kábla a 10 sieťových zásuviek.
Myslíte si, že naše počítače sú stále napájané solárnou energiou?
Jedol si energiu? Možno plánujete vŕtať nové diery?...
(Z diskusie o sieťových nákladoch, 1996)
Z celého tohto dosť komického príbehu, keď som musel dlho a argumentačne dokazovať finančnému riaditeľovi jednej malej firmy, že informačný kábel a zásuvky naozaj treba položiť a namontovať, lebo elektrická sieť je jedna vec, resp. informačná sieť je úplne iná, pamätám si poslednú otázku, ktorá symbolizuje rozlúčku s poslednou nádejou: "Takže nie je možné použiť rovnaké káble?" Ak zavriete oči pred nejakou „netechnickou“ formuláciou samotnej otázky, táto osoba je celkom ľahko pochopiteľná. Luxusná rekonštrukcia kaštieľa sa práve skončila a potreba organizácie fungovať s dobre zavedeným systémom „disketového obehu“, ktorý sa nachádza iba v štyroch miestnostiach na troch poschodiach, v jednej sieti, bola diktovaná skôr úvahami o prestíži ako naliehavou potrebou.
Bolo v tých časoch možné odpovedať na túto otázku kladne? Ešte v roku 1996 č. Bezdrôtové siete sú drahé a nestabilné. Súčasné technológie a prenosové protokoly po energetických sieťach (X-10, CEBus, LONWorks), ako aj mnohé ďalšie, ktoré z inzertných stránok sľubovali „nasýtenie nášho domova inteligenciou“ a následne bez stopy upadli do zabudnutia, boli skôr exotické na domácom trhu. Vyznačovali sa buď nízkym výmenným kurzom, alebo slabou odolnosťou voči rušeniu, alebo prvým a druhým súčasne a odrádzali ich neprimerane vysoké náklady na koncové zariadenia.
PowerLine: detstvo, dospievanie, mladosť
...a skúsenosti, syn ťažkých chýb...
Medzitým história zachovala mnoho pokusov použiť „nevhodné“ káble ako fyzické médium na výmenu údajov. S telefónnymi „medenými pármi“ je samozrejme jednoduchšie pracovať - ich parametre boli štandardizované a pravidlá kladenia podliehali pomerne prísnym požiadavkám, zjednoteným v mnohých krajinách. To je pravdepodobne dôvod, prečo prvou životaschopnou technológiou prenosu cez alternatívne káble bola technológia navrhnutá spoločnosťou Tut Systems (v polovici 90. rokov). Ako viete, na jeho základe bol čoskoro prijatý štandard pre prenos dát cez telefónnu kabeláž, HomePNA 1.0. Aj keď prvá verzia tohto štandardu nebola veľmi „pokročilá“, v sieti HomePNA 1.0 s až 7-10 počítačmi bolo vo všeobecnosti možné získať 1 Mbps so vzdialenosťou medzi nimi asi 100-150 m.
Hoci vedenie domácej siete je z mnohých dôvodov, ku ktorým sa dostaneme neskôr, ešte menej úrodným prostredím, myšlienka použitia jedného vozidla na napájanie zariadení a prenos riadiacich signálov siaha takmer do začiatku éry. elektriny. V patentových letopisoch 20. rokov 20. storočia bolo možné objaviť návrh založený na „... použití tónov niekoľkých vokálnych [zvukových rozsahov. Poznámka autor] frekvencie na zapínanie a vypínanie zariadení cez vodiče, cez ktoré je napájané.“ Navyše, ako nastavovač riadiacich signálov v rozšírenom patentovom vzorci, podnikavý autor „vytyčuje“ použitie... píšťalky a mikrofónu so zosilňovačom.
Je však dosť ťažké objektívne povedať, kto presne urobil ďalší rozhodujúci krok „do zásuvky“, vývoj technológie predstavoval dlhý reťazec víťazstiev taktických výskumov a strategických prehier na trhu. Vykonané pátracie práce sa vyznačovali fragmentáciou a líšili sa v oblastiach: niektoré spoločnosti si dali za úlohu zbaviť sa ďalších káblov pri prenose zvukových signálov, v dôsledku ich práce sa už v r. 40-te roky. Iní (to sa datujú už koncom 70. rokov) vložili svoje úsilie do odhlučnených riadiacich systémov cez napájaciu sieť, ktorých prevádzka si nevyžadovala vysoké komunikačné rýchlosti. Iní sa rôznymi zložitosťami pokúšali „vtesnať“ šírku pásma obsadenú video signálom (dosahuje niekoľko megahertzov) do bežného napájacieho kábla. Je pravda, že v praxi sa často ukázalo, že ekonomická efektívnosť používania týchto riešení sa spravidla ukázala ako imaginárna.
Ukázalo sa, že stelesnenie, aj keď sofistikovaných, ale v podstate analógových alebo kvázi digitálnych prístupov k vytváraniu, kódovaniu a prenosu informácií a viazané technologickými obmedzeniami existujúcimi v tom čase (ako sú vysoké náklady na DAC, ADC a ďalšie komponenty signálov cesty digitálneho spracovania) nemožno vytvoriť komerčné verzie „serióznych“ zariadení. To nakoniec ochladilo nadšenie prieskumníkov a dobrých desať rokov sa nápad pomaly „varil vo vlastnej šťave“. Na trhu však stále nájdete komunikačné zariadenia (vrátniky, minipobočkové ústredne) a jednoduché ovládacie zariadenia (napríklad rozsvietenie niekoľkých svietidiel v lustri), ktoré fungujú po sieťových kábloch, sériovo vyrábané a na internete nájdete popisy originálnych projektov a rôzne zaujímavé návrhy: od amatérskych (zvyčajne využívajúce tóny zvukového alebo ultrazvukového frekvenčného rozsahu na vytvorenie sady príkazov) až po snímače, dekodéry a príkazové zariadenia pre potreby priemyselnej elektroniky.
A akokoľvek detinsky primitívne dnes tieto zariadenia vyzerajú z výšin technologického rozvoja, práve vďaka množstvu koncepčných riešení tých rokov môžeme dnes hovoriť o zariadeniach na prenos informácií cez napájacie vodiče, ktoré sa osvedčili v praxi. že sú schopné zabezpečiť vysokú rýchlosť a odolnosť voči šumu procesnej výmeny a majú dostatočné zdroje na adresovanie zariadení v sieti. Posledná uvedená skutočnosť je dôležitá najmä pri masovej distribúcii, pretože určuje schopnosť jednoznačne identifikovať, komu je informácia určená. Pre tých, ktorí túto požiadavku nepovažujú za tak kritickú, si spomeňme na americkú anekdotu o tom, ako stlačenie tlačidla na sieťovom diaľkovom ovládači kávovaru (zrejme fungujúceho na princípoch podobných vyššie uvedenému patentu!) viedlo k vykonaniu tzv. príkaz na odmrazenie chladničky a zapnutie zavlažovania trávnikov na susedovom pozemku.
Obdobie dospievania vo vývoji techniky je zvyčajne spojené s množstvom projektov realizovaných v rokoch 1997-2000. experimenty s prenosom dát a hlasu v pilotných projektoch popredných výskumných laboratórií. Okrem v tom čase málo známych spoločností sa na nich podieľali takí giganti telekomunikačného priemyslu ako Siemens, Nortel a viacerí poskytovatelia komunikačných služieb v Nemecku a Spojenom kráľovstve. A hoci plány boli skutočne napoleonské (Norweb Telecom dokázal uzavrieť dohody s tuctom popredných energetických spoločností v Eurázii) a sľuby boli rozdané veľkoryso (1,5 fenigu za minútu práce na internete), myšlienka rozsiahleho využitia elektrické vedenie malo opäť „smolu“.
Existuje mnoho vysvetlení a dôvodov: vysoká úroveň rušivého žiarenia zo zariadení a ich cena porovnateľná s cenou DSL a káblových modemov a konštrukčné nedostatky koncových zariadení a nestabilný softvér pre ne a silný tlak zo strany veľké telekomunikačné spoločnosti... To všetko je pravda, ale podľa názoru autora tu zohrali významnú úlohu marketingové chyby súvisiace so zvláštnosťami vnímania rozhodnutí tými, ktorým boli určené. Pripomeňme si, že práve v týchto rokoch sa pod heslom „Rýchly Ethernet do každej kancelárie“ uskutočnil víťazný pochod „krútenej dvojlinky“. A špecialisti zodpovední za siete malých kancelárií, ktorí trpeli BNC konektormi a terminálovými terminátormi, zjavne neboli naklonení experimentovať s novou a zároveň dosť hrubou technológiou, ktorá nesľubovala vysoké rýchlosti a zdedila topológiu nudný „koaxiálny“ Ethernet. Čo sa týka opatrných obyčajných mešťanov zúčastňujúcich sa na experimentoch... Očakávanie, že technologické riešenie, hoci aj veľmi perspektívne, budú obhajovať na úkor svojich súčasných potrieb a finančných záujmov, ako to opakovane ukázala história vývoja techniky, je vopred odsúdený na zánik "... ukážeš mu medený groš a rob si s ním, čo chceš."
Aj keď prvé pokusy postaviť organizáciu domácich sietí a „distribúciu“ internetu na komerčný základ neviedli k očakávanej revolúcii na trhu telematických služieb, už v roku 2001 sa začali masovo vyrábané zariadenia so skromným nápisom „HomePlug“. 1.0“ počas prevádzkových testov vykonaných v 500 domácnostiach dokázal, že efektívna prevádzka prostredníctvom napájacej siete je možná v 98 % prípadov.
Ryža. 1. Výhľad načrtnutý analytikmi je povzbudivý.
Spoľahlivosť, životnosť a pomerne vysoká rýchlosť zahrnuté v štandarde podľa analytikov prinútili telefónne spoločnosti premýšľať o tom, ako pevne držia „svoj kúsok koláča“, čo slúžilo ako jeden z faktorov ďalšieho znižovania cien za internetové pripojenie. služby.
Poskytovanie služieb prístupu na internet je najatraktívnejšou, aj keď nie jedinou oblasťou použitia technológií na prenos informácií po silových vodičoch. Dnes všetky známe smery, v ktorých sa vývoj takýchto systémov ako základu výmeny informácií prostredníctvom energetických sietí prejavuje, možno rozdeliť zhruba do troch skupín.
Skupina jedna. Prostredie na výmenu informácií medzi monitorovacími a riadiacimi zariadeniami systému domácej automatizácie
Dom plný elektrických spotrebičov a pohostinne slúžiaci svojim majiteľom sa objavil v sci-fi románoch Raya Bradburyho už v 60. rokoch. A doteraz väčšina z nás vníma tieto myšlienky ako populárne sci-fi, v žiadnom prípade nie lacné a ani zďaleka nie životne dôležité. Pôvodná myšlienka je však spojiť ovládač (riadiacu jednotku), počítač, tlačiareň, telefón, senzory klimatizácie a rôzne ovládače (ako sú ovládané spínače, klimatizácia, ohrievače, kuchynské spotrebiče, akvárium a zavlažovanie trávnika systém) neobsahuje nič hanebné alebo nadprirodzené. Navyše jeho jednotlivé prvky, ktoré sú už dnes k dispozícii na implementáciu, môžu a mali by sa považovať za základ pre vytvorenie komfortného, autonómneho, bezpečného a energeticky úsporného (podľa niektorých odhadov až 20-25 % nákladov) riadiaceho systému budúcnosť. Dá sa predpokladať, že s pokračujúcim rastom nákladov na energetické zdroje a elektrinu sa doba návratnosti zníži. A rád by som veril, že v blízkej budúcnosti prestanú byť významné počiatočné investície vážnou prekážkou ich realizácie...
Je zrejmé, že takéto jednotné prostredie vrátane PC, počítačových periférií a domácich zariadení môže fungovať len vtedy, ak existuje lokálna informačná sieť, ktorej hlavnou požiadavkou je vysoká a zaručená úroveň spoľahlivosti, určená predovšetkým podľa stupňa dokonalosti technológie výmeny údajov. Je tiež zrejmé, že vzhľad zásuviek rozhrania na pripojenie USB, FireWire alebo Ethernet na varnej kanvici, vysávači alebo nástennej lampe pravdepodobne kupujúci neprijme s radosťou. Aj keď nesľubujme, že sa zrejme nájde výrobca, ktorému sa toto všetko podarí nielen integrovať do svojho kávovaru, ale aj presvedčiť klienta, že o tom celý život sníval.
Mimochodom, práve s príchodom nových verzií technológií prenosu informácií je spojený proces prehodnocovania konceptu domáceho bezpečnostného systému, vrátane širokej škály senzorov (oheň, pohyb, rozbíjanie skla atď.), monitorovania podsystémy (vrátane bezpečnostných kamier), hasiace zariadenia a objekty kontroly vstupu. Tu však treba klásť dôraz. Zatiaľ môžeme hovoriť o „tajných strážcoch“, ktoré sa používajú ako pomocné (buď dodatky k existujúcim alebo autonómnym), pretože na pripojenie k centralizovanému bezpečnostnému alebo požiarnemu systému môže byť potrebný príslušný certifikát pre senzor. a vo všeobecnosti pre technológiu prenosu týchto informácií. Podľa viacerých predbežných odhadov sú technické parametre takýchto riešení bezpečnostných systémov (predovšetkým z hľadiska spoľahlivosti a bezpečnosti prenosového kanála) porovnateľné alebo dokonca lepšie ako pri existujúcich bezdrôtových.
Skupina dva. PowerLine telefóny a médiá
V zásade existujú na trhu telefónnych riešení aj originálne zariadenia. Takže v lete 2002 spoločnosť Ascom z Bernu oznámila, že začala vyrábať novú sériu založenú na proprietárnom PLC adaptéri. Spoločnosťou ponúkané riešenie Voice over PowerLine je založené na malých, atraktívnych boxoch, z ktorých každý dokáže pripojiť jeden až štyri hlasové (alebo faxové) koncové body a súčasne organizovať až dva páry telefonických rozhovorov. Tlačová správa zdôrazňuje, že používanie nových typov produktov nezhoršuje parametre „počítačovej“ výmeny v sieti na elektrických rozvodoch.
Inak sú telefónne riešenia založené na štandardnom klasickom Voice over IP a PowerLine adaptéry plnia úlohu banálnych prevodníkov prostredia Ethernet-to-PowerLine, do ktorého sieťového konektora sa pripája IP telefón.
Prvý experiment s prenosom hudby v rámci myšlienky spojenia spotrebnej elektroniky do jedinej domácej infraštruktúry je spojený s demonštráciou spoločností Motorola, Phoenix Broadband a Sonicblue, keď počítač pripojený k elektrickej zásuvke posielal súbory stiahnuté z internetu. cez sieť do MP3 prehrávača Sonicblue Rio.
Hlavnými požiadavkami na takéto systémy je poskytnúť určitú QoS av druhom prípade aj uspokojiť rastúci „apetít“ aplikácií na streamovanie audio a video informácií vo vysokej kvalite. Stávajú sa prísnejšie, ak existuje niekoľko takýchto tokov, alebo ak sú dáta prenášané paralelne inými typmi aplikácií. Prakticky sa pri použití zariadení štandardu HomePlug 1.0 osvedčila možnosť prenášať dva MPEG-1/2 streamy bez citeľného oneskorenia pri zachovaní sieťovej aktivity (určitý priemerný štandardný „streamový obrat“) medzi piatimi alebo šiestimi ďalšími účastníkmi. Významnou udalosťou bola praktická ukážka prvého prenosu vysokokvalitného videa rýchlosťou 30 fps cez sieť PowerLine nasadenú na stánku na veľtrhu spotrebnej elektroniky v Las Vegas začiatkom roku 2003. Výstavu usporiadali ViXS Systems (vývojár čipov a video softvéru) a Cogency Semiconductor (výrobca čipsetu PiranhaT). Mimochodom, uvádza sa, že experiment bol duplikovaný vysielaním cez kanál WLAN a rozdiel medzi prvým a druhým spôsobom prenosu nebolo možné zistiť.
Skupina tri. Sieť PowerLine a Internet PowerLine
Trend zvyšovania počtu počítačov v domácnosti naďalej naberá na obrátkach, čo si vyžaduje vznik lacných a pohodlných prostriedkov na spojenie počítačov a periférnych zariadení do jednej siete, keď je kladenie nových vodičov neprijateľné alebo nepraktické (obr. 2).
Ryža. 2. Štruktúra domácej siete PowerLine. Pripojenie k intranetu/internetu
Diskutovaním len o jednom prípade – pripojenie viacerých zariadení v rámci jedného bytu alebo súkromného domu – však možnosti využitia PowerLine nie sú obmedzené.
Druhým aspektom používania technológie network-over-power je vyriešenie problému „poslednej míle“ a „poslednej stopy“ pri pripájaní k sieti. Navyše, v roku 1999 sa takéto riešenie problému považovalo za tak ekonomicky správne, že bol „propagovaný“ projekt so zvučnou skratkou PALAS PowerLine pre alternatívny lokálny prístup, navrhnutý všetkými možnými spôsobmi na podporu uvedenia technológie na európsky trh. Výpočet jej účastníkov vychádzal z faktu, že napájacie siete pokrývajú až 95 % oblastí obývaných ľuďmi. Bunky takejto infraštruktúry sú pomerne pravidelné a podľa predbežných odhadov počet potenciálnych používateľov, pre ktorých pokrytie nie je potrebné vytvárať novú káblovú infraštruktúru, prevyšuje počet telefónnych účastníkov 1,5 až 5-krát (v závislosti od úroveň telefonovania v regióne). Odborníci sa dôvodne domnievali, že tam, kde je telefónna komunikácia nedostatočne rozvinutá, bude dopyt po pripojení na internet cez elektrickú sieť rádovo vyšší. Je pravda, že pokiaľ ide o samotný PALAS, súdiac podľa stavu stránky palas.regiocom.net, práca jeho členov nie je príliš aktívna.
Štruktúra takéhoto informačného vzdelávania môže byť podobná ako na obr. 2. Navrhovaná maximálna šírka pásma na účastníka je zvyčajne znížená na 300–500 kbps. Zároveň sa však zvyšujú požiadavky na minimálnu úroveň informačnej bezpečnosti (mechanizmy pre autentifikáciu používateľov a šifrovanie dátových tokov), keďže topológia vytvorenej siete je podobná topológii koaxiálneho Ethernetu a umožňuje „každému počúvať všetkých."
Pre tých, ktorým sa zdajú možnosti „príjemu“ PowerLine nedostatočné, môžeme ponúknuť využitie už osvedčených riešení pre asymetrický prístup k informáciám. Napríklad zo satelitu užívateľ prijíma prichádzajúcu prevádzku rýchlosťou až MB/s a posiela malú odchádzajúcu prevádzku cez pozemné komunikačné linky. Toto riešenie problému „poslednej míle“ ľahko zapadá do vyššie uvedenej štruktúry a je primárne zamerané na malé spoločnosti a náročných súkromných používateľov.
Tu však budeme musieť urobiť malú odbočku a pripomenúť si rozdiely medzi zahraničnými systémami napájania a domácimi. Ak je vo väčšine krajín sveta zvykom spájať dve fázy a ochrannú „nulu“, potom sa takmer všetky byty ukrajinských spotrebiteľov energie uspokoja s pripojením k jednej z troch fáz 380 V siete a „nula“, t.j. ak vezmeme do úvahy úlohu vybudovať jednu sieť založenú na bytovom dome (a maximálny rozsah zariadení HomePlug to umožňuje), potom na zjednotenie všetkých používateľov do „spoločnej zbernice“ medzi „fázami“ bude potrebné povoliť zodpovedajúce mosty. Bez toho, aby sme sa zaoberali špecifikami obvodov tohto pomerne jednoduchého zariadenia, poznamenávame, že úloha vytvorenia infraštruktúry môže ísť nad rámec jednoduchej inštalácie hotových riešení, testovaných a certifikovaných na Západe. Hoci pri veľkom počte klientov môže byť vhodné skombinovať tri skupiny (podsiete) do jednej siete pomocou vhodného prepínača bezprostredne pred zavedením externého kanála do domu.
Na záver tejto krátkej analýzy si ešte raz urobme výhradu, že snaha rozlišovať medzi službami je vo vývoji moderných sieťových technológií viac ako podmienená, ďalším najdôležitejším trendom po zvyšovaní rýchlosti je túžba kombinovať rôzne typy prevádzky (dáta , telefónia, video) v jednom sieťovom toku. Ďalšou vecou je, že požadovaná šírka pásma pre všetky požadované služby súčasne (a ako sa ukázalo, pre zariadenia PowerLine je to dokonca menej ako 10 Mbps) nemusí stačiť (obr. 3).
Ryža. 3. Trend ku kombinovaniu všetkých skupín zariadení. Je tam dostatočná šírka pásma?
A nakoniec, tí, ktorí majú v úmysle organizovať poskytovanie služieb prístupu na internet, sa budú musieť vzhľadom na špecifiká tejto technológie vrátiť k otázke vývoja softvérového balíka na vzdialenú správu a monitorovanie s pokročilými funkciami. Takáto súprava by okrem štandardných sieťových možností pre tento prípad mala umožňovať:
- detekovať všetky zariadenia v sieti a určiť ich typ (ethernetové adaptéry, USB alebo PCI karta) a MAC adresu pridelenú výrobcom, ako aj poskytnúť správcovi možnosť určiť a priradiť IP adresu zariadenia;
- vykonávať neustále monitorovanie siete a vytvárať grafy preťaženia konkrétnej oblasti, ako aj zhromažďovať štatistiky o premávke pre každý z použitých protokolov, rýchlo monitorovať a kontrolovať kvalitu pripojenia s každým zariadením v sieti (pri fyzickom pripojení úroveň);
- vzdialene spravujte prístupové práva klientov k službe (pripojenie/odpojenie používateľa), zmenou hesla vytvorte používateľskú sieť s vlastnými nastaveniami zabezpečenia. Užitočné by bolo poskytnúť operátorovi možnosť priradiť, ktorým z konkrétnych zariadení (ak ich má jeden klient viacero) povoliť prístup k službe. Takto bude možné napríklad zablokovať inštaláciu akéhokoľvek ním samostatne zakúpeného adaptéra PowerLine používateľom bez súhlasu poskytovateľa služby.
Pri pohľade do budúcnosti si všimneme, že dnes je zo všetkých recenzovaných softvérových balíkov softvérový balík Open PowerLine Management od Corinexu z hľadiska funkčnosti najbližšie k týmto požiadavkám. Obsahuje nástroj PowerNet Setup Tool, ktorý vám umožní nájsť všetky MAC adresy dostupných zariadení PowerNet. V praxi sa však ukázalo, že na to, aby to fungovalo, musí byť v sieti prítomné aspoň jedno „natívne“ zariadenie.
Zatiaľ to necháme tak a ekonómom necháme vykonať hlbšiu analýzu. Je zrejmé, že potenciál PowerLine je obrovský a využitie technológie sa dnes môže stať predmetom podnikania najmä pre energetické spoločnosti. Príkladom je program Mosenergo v Zelenograde, bývalom „hlavnom meste kremíka“ Ruska. V prvej fáze sa očakáva vyriešenie naliehavých problémov spojených s účtovaním spotreby elektriny a riadením systému zásobovania energiou. V budúcom roku sa plánuje poskytovanie služieb pre prístup na internet, IP telefóniu, telekonferencie a iné.
Technológie na prenos riadiacich signálov a informácií cez sieťové vedenie
Definícia a klasifikácia PowerLine
PowerLine, rodina Powerline Communications (PLC) komunikačných technológií, ktoré sú založené na využití existujúcej napájacej siete (120 V, 220 V, atď.) ako fyzického média na šírenie informácií.
Obidve existujúce výskumné oblasti v rámci týchto technológií a zariadenia už implementované „v hardvéri“ sa dajú odlíšiť rýchlosťou výmeny.
- Nízkorýchlostná výmena (Low Baud rate, niekedy pod 0,05 Kbps) s dosahom prenosu až desiatky kilometrov. Podobné PLC systémy sa už používajú v energetickom sektore na vysokonapäťových hlavných systémoch na prenos obslužných telemetrických informácií.
- Výmena priemernou prenosovou rýchlosťou (stredná prenosová rýchlosť, zvyčajne v rozsahu od 0,05 do 50 Kbps) na priemernú vzdialenosť nepresahujúcu niekoľko kilometrov. Takéto PLC systémy umožňujú implementáciu jednoduchých riadiacich aplikácií a sú zamerané na existujúce sieťové napájacie infraštruktúry (domáca automatizácia, systémy riadenia osvetlenia, organizácia automatických meraní, monitoring cez internet a pod.). Informácie sa prenášajú vo frekvenčnom pásme 50-535 kHz.
- Vysokorýchlostná výmena (vysoká prenosová rýchlosť, od 100 Kbps). Hlavným účelom je „počítačová“ lokálna výmena údajov. Klasické úlohy pre takéto systémy zvyčajne zahŕňajú úlohu spájania existujúcich tlačiarní, skenerov a iných zariadení do zdieľaných zdrojov, ako aj organizovanie domácej alebo SOHO počítačovej siete. Bolo by fér zaradiť do tejto triedy riešenie celej škály multimediálnych problémov. Kvôli množstvu protichodných požiadaviek sú zariadenia nútené zaberať pomerne široké frekvenčné pásmo (v rozsahu od 1,7 do 30 MHz) a poskytovať prevádzku na vzdialenosť až niekoľko stoviek metrov. Do tejto kategórie patria zariadenia Homeplug PowerLine.
Problémy súvisiace s prenosovým médiom, príp
Je to naozaj také zložité?
V skutočnosti, ak sa ponoríme hlbšie do technických problémov, môžeme sa pokúsiť vysvetliť, prečo sa cena adaptéra PowerLine nedá porovnávať s ethernetovou kartou. Nezabudnite, že tento je navrhnutý na použitie v kombinácii so špeciálne navrhnutým prenosovým médiom, a preto je jednoduchý, dostupný a lacný. Ale akonáhle začnete vysielať cez „nešpecializované“ káble, dizajn sa stane zložitým a drahým: je nútený to kompenzovať svojou zložitosťou a vysokými nákladmi na prácu s náhradnými sieťovými káblami.
Poďme sa na to pozrieť bližšie. V budúcnosti nás bude zaujímať frekvenčné pásmo niekoľko desiatok megahertzov, jeho minimálnu hodnotu určuje informačná šírka pásma, ktorú je potrebné poskytnúť, v našom prípade až desiatky Mbps. Takže v sieťovom kábli s rastúcou frekvenciou (ako vlastne v každom inom napájači) sa hodnota lineárneho útlmu zvyšuje (obr. 4).
Ryža. 4. Samotný napájací kábel nie je najlepším prostredím na šírenie vysokofrekvenčných signálov
V praxi to znamená, že ak chceme na druhom konci kábla prijať a spracovať celé frekvenčné spektrum pôvodného signálu, budeme musieť prenášať jeho vysokofrekvenčné zložky na úrovni desaťnásobne vyššej ako v nízkofrekvenčnom časť. Existujú pomerne prísne obmedzenia, pokiaľ ide o rozsah frekvencií, ktoré môžu signály v kábli obsadiť, ako aj ich maximálne úrovne, čo si vynucuje použitie špeciálnych techník na zníženie spektrálnej výkonovej hustoty signálov a zároveň použitie dômyselných metód pre ekonomickú reprezentáciu ( kódovanie) pôvodných digitálnych signálov.
Ďalším problémom zapojenia bytovej siete sú odrazy, ktoré v nej vznikajú z nehomogenít v jej štruktúre. Každý spoj vodičov, skupina kontaktov, paralelné spojenie a vetva vodičov vedie k viacnásobnému rušeniu priamych/oneskorených signálov a k frekvenčne selektívnemu útlmu. Zapínaním svetla, zapínaním a vypínaním niečoho zo siete, pomocou predlžovacích káblov neustále meníme parametre tejto konštrukcie nielen pre seba, ale do istej miery aj pre nášho suseda napájaného z toho istého “ fáza". To vedie k pomerne dobre známemu efektu v bezdrôtových rádiových systémoch a multimódových komunikačných linkách z optických vlákien nazývanému medzisymbolové rušenie (ISI). Tam je to spôsobené viaccestným šírením rádiových vĺn (t. j. súčasným príchodom niekoľkých signálov do prijímača posunutých o určitú mieru úmernú rozdielu vo vzdialenostiach, ktoré každý z nich prejde). Výsledkom je, že krátky impulz je „rozmazaný“ a mení sa na širší alebo dokonca na sekvenciu niekoľkých, t.j. vysielač vyšle jeden impulz zodpovedajúci symbolu (alebo niekoľko symbolov v rade zodpovedajúcich informačnej skupine), ale na prijímači je detekovaný celý rad, čo vedie k ich nesprávnej interpretácii a v dôsledku toho k chybám v prenosovej relácii a obmedzeniu maximálnej kapacity kanála.
Ale celkový počet rôznych koncových zariadení, ktoré aktívne ovplyvňujú parametre napájacej siete, dokonca aj v malom dome, nemožno spočítať. Navyše mnohé domáce spotrebiče (vysávače, mixéry, počítače s lacnými zdrojmi energie, žiarivky atď.) sú nielen „hlučné“, ale sú schopné generovať aj dlhé série impulzov s amplitúdami, ktoré sú rádovo veľké. väčšie, než by sme pri ich spustení očakávali v zásuvke na 220 V. K tomuto „elektrickému neporiadku“ už zostáva dodať len pár prepálených kontaktov na štíte a legendárne „Ujo Váňa so zváraním.“ Na dokreslenie obrazu sa odporúča pamätať aj na to, že sieťové vodiče nielen vysielajú, ale aj celkom dobre prijímajú rádiové vlny (pásmo, ktoré sme vybrali, zahŕňa rádiové stanice minimálne troch vysielacích a štyroch amatérskych vlnových dĺžok), aby pochopiť spleť problémov, s ktorými sa vývojári zariadení potýkajú s PowerLine bojujú už desaťročia.
Orech je tvrdý, ale predsa...
Pokračuje práca na zlepšovaní softvérových produktov. Spoločné vyhlásenie spoločností Intellon a Corinex prisľúbilo, že do mája 2003 vydajú softvér založený na otvorenom štandarde MIB (Management Information Base). Jeho použitie sprehľadní proces inštalácie a rozšíri možnosti lokálnej a vzdialenej sieťovej správy zariadení založených na čipoch Intellon (špecifikácia HomePlug 1.0.1). Všimnite si, že keďže štandard HomePlug 1.0.1 bol doteraz implementovaný „hardvérovo“ len pri vývoji „vreckovej“ spoločnosti aliancie Intellon, v tomto momente môžeme jeho čipsety prirovnať k samotnému štandardu. Medzitým webová stránka Corinex obsahuje obsah inštalačného CD obsahujúceho ovládače, softvér PowerNet Setup Tool a SNMP agenta pre PowerNet, ktoré fungujú iba s ich „značkovými“ zariadeniami.
závery
Zhrňme si všetko vyššie uvedené. Vstup na trh zariadení PowerLine štandardu HomePlug 1.0 od rôznych výrobcov, ktorí pomerne ľahko nájdu „spoločnú reč“, naznačuje, že technológia bola konečne „očistená“ od vážnych dedičných problémov s kompatibilitou a presunula sa z kategórie exotických do kategórie exotických. úroveň komerčného využitia. Možno len prekvapiť, že takýto logický vynález v štýle „potreba vynálezov je prefíkaný“ sa v postsovietskom priestore neobjavil. Aj keď na druhej strane takéto riešenie vzhľadom na „zatvrdnutosť“ prenosového média vyžaduje implementáciu pomerne zložitých princípov v hardvéri a predpokladá, že vývojár disponuje všetkými výrobnými prvkami technologického cyklu, čo umožňuje nápadu dostať do štádia komerčnej prevádzky.
Hoci udávaná maximálna teoretická priepustnosť sietí PowerLine je 14 Mbps, skutočná priemerná rýchlosť prenosu dát vyšla na 5-6 Mbps. Tieto ukazovatele sú porovnateľné s charakteristikami HomePNA a bezdrôtových sietí (WLAN) podľa IEEE 802.11b a HomeRF 2.0. Technológiu je jednoduchšie implementovať ako telefónne siete, pretože zatiaľ čo telefónna zásuvka sa nenachádza v každej miestnosti, elektrické zásuvky sú všade, a ešte viac vedľa počítača alebo tlačiarne. Neexistujú žiadne „mŕtve zóny“ typické pre bezdrôtové riešenia (keď nie je možné prijímať signál na určitých miestach v miestnosti) a ich organizácia môže byť lacnejšia ako inštalácia káblového Ethernetu od začiatku. Aj keď sú súčasné náklady na zariadenia PowerLine na používateľa porovnateľné alebo dokonca vyššie ako cena súpravy WLAN (Wi-Fi, bez nákladov na licenciu), existuje veľká šanca, že čím viac spoločností začne vyrábať zariadenia, postupne sa znížia. .
Pre každý z hlavných parametrov má technológia HomePlug dôstojného konkurenta. No napriek množstvu prísľubov „lacného pripojenia každého na internet“ pomocou iných technológií neexistuje jasné univerzálne riešenie, ktoré by spájalo prijateľnú kvalitu a jednoduchosť s minimálnymi počiatočnými a primeranými následnými investíciami do infraštruktúry v rozsahu napr. mestský dom. Na rozdiel od už osvojených prenosových technológií po silových sieťových vedeniach je charakteristická relatívne nízka úroveň počiatočných investícií z dôvodu úspory investícií do vytvorenia fyzického prenosového média. Siete PowerLine sa dobre škálujú, t. j. poskytujú stabilnú prevádzku pri pripájaní nových klientov a prevádzková rýchlosť je dostatočná pre väčšinu praktických aplikácií, pričom s rastúcou vzdialenosťou úmerne klesá (až do 200-300 m).
Množstvo experimentov, ktoré sme uskutočnili, ukazuje, že vysoká odolnosť prenosového média proti rušeniu a nekritickosť prenosového média, zakotvená v štandardoch HomePlug, nám umožňuje považovať hotové zariadenia za akýsi polotovar pre vývoj vlastného domova. a priemyselné káblové riešenia.
Medzitým chceme veriť, že zariadenia oznámené na CeBIT (kombinované prístupové body WLAN/PowerLine, smerovače a modemy ISDN/DSL-to-PowerLine, multimediálne prehrávače, videokamery so vstavanou podporou tejto technológie, nový Voice over PowerLine, ako aj integračné sady) do domácej siete počítačov, webových tabletov a MP3 prehrávačov) sú už na ceste k našim zákazníkom. Aj keď tieto zariadenia ešte nie sú také rozšírené, je to, pokiaľ možno posúdiť z výsledkov skúšobnej prevádzky, len otázka času...
