Создание качественного покрытия вай фай сети в собственной квартире стало особенно актуальным с появлением большого количества устройств, имеющих возможность выхода в интернет. На сегодняшний день использование планшета или мобильного телефона для этой цели может быть существенно затруднено в определенных местах квартиры, которые наиболее удалены от точки расположения роутера. Также значительно ослабляют сигнал толстые бетонные стены, усиленные стальной арматурой.
Таким образом, для обеспечения качественного подключения к интернету в любой точке квартиры приходится применять специальные вспомогательные устройства, основными требованиями к которым являются: невысокая цена, надежность работы, простота конструкции и возможность подключения к обыкновенной бытовой розетке.
Репитеры, подключаемые к розетке
Эта Wi-Fi розетка способна обеспечить надежное усиление сигнала. Она оснащена стандартной штепсельной вилкой, позволяющей получать питание от бытовой электрической сети напряжением 220 В. Некоторые модели имеют разъемы, через которые может быть подключен сетевой кабель. В этом случае репитер будет работать в качестве стандартной точки доступа к интернету.
Такая WiFi розетка достаточно доступна по цене, что делает ее вполне приемлемым вариантом для создания качественного покрытия беспроводной связи в собственной квартире.
В некоторых случаях использование технологии вай фай для подключения к интернету невозможно. Часто это вызвано особенностями планировки, требующими создания большого количества точек доступа, а также нежеланием владельца квартиры делать ремонт помещения, связанный с прокладкой дополнительных сетевых кабелей.
Преимущества такой технологии очевидны – возможность обеспечения доступа пользователей в квартире любого размера и планировки. Однако присутствуют и недостатки, главным из которых является создание помех в работе чувствительных электроприборов. Кроме того, подобные устройства сами достаточно чувствительны к помехам, возникающим в проводах квартирной электрической сети.
Встраиваемый в стену Wi-Fi маршрутизатор
Для того чтобы устройство, предназначенное для усиления беспроводного сигнала, не занимало много места и обеспечивало максимальное удобство в эксплуатации, оно может быть встроенным в стену по типу обычной электрической розетки.
В качестве примера можно привести устанавливаемый стационарно маршрутизатор MZK-KR150N от японской компании Planex Communications. Это устройство подключается к Ethernet при помощи кабеля, проложенного в стене и заведенного в его монтажную коробку. В ней же подключается питание устройства.
Надежная передача сигнала обеспечивается путем использования антенны на лицевой стороне корпуса маршрутизатора. Такое устройство обеспечивает достаточно высокую скорость передачи данных по вай фай (150 Мб/с), а также через порт Ethernet (10/100 Мб/с).
Быстрая сеть для всей квартиры - это желание редко можно исполнить лишь с помощью Wi-Fi. Толстые стены и потолки препятствуют прохождению радиоволн, из-за чего падает скорость и качество связи. Но не в случае с технологией : она передает данные по электропроводке, которая уже проложена по всему дому. Последнее поколение адаптеров обещает скорость до 1000 Мбит/с. Такое быстродействие реализуется за счет того, что новые устройства используют все три провода 220-вольтной сети, в то время как устройства прежних поколений достигали скорости не более 500 Мбит/с по двум проводам.
Принцип, впрочем, остался прежним: адаптер Powerline принимает пакет данных со своего LAN-порта и посылает информацию по электропроводке. Это происходит благодаря тому, что устройство разделяет высокоскоростной поток данных на несколько низкоскоростных и передает каждый из них на отдельной поднесущей частоте. Затем перед отправкой по электрической сети адаптер модулирует каждый из сигналов и объединяет их в один. Этот сигнал адаптер передает по проводам домашней электросети. Другой же адаптер, подключенный еще где-то к той же электросети, распознает и декодирует сигнал, а затем отправляет данные дальше через свой LAN-порт. Таким образом, Powerline работает наподобие Wi-Fi, только сигнал передается не по радио, а через электропроводку.
Обновление стандарта для увеличения скорости
Новые адаптеры, работающие по стандарту Homeplug AV2, используют более широкий диапазон частот, а некоторые из них задействуют не только фазный и нулевой провода электросети, как прежние устройства, но и дополнительно провод заземления. Современные адаптеры вычисляют, на каком из трех проводов сигнал сильнее, и используют именно его. Как и в случае с Wi-Fi, разработчики продвигают такое решение на рынке под именем (Multiple Input Multiple Output). Наделе этот принцип действительно может существенно повысить скорость передачи данных, особенно на дальние расстояния, поскольку нулевой провод и провод заземления используют одни и те же линии для всего дома. Фазных же кабелей может быть как один, так и три: в последнем случае они, как правило, покрывают различные участки квартиры. Передача между двумя традиционными адаптерами, подключенными к электросети в различных фазах, возможна, но при соблюдении ряда условий и на сниженной скорости.
Кроме того, новые устройства стандарта Homeplug AV2 более оптимально используют разрешенные законом диапазоны частот и благодаря усовершенствованным способам кодирования передают данные еще быстрее. Не в последнюю очередь следует упомянуть и о том, что этот стандарт также сокращает расходы на электроэнергию за счет новых энергосберегающих режимов.
Все упомянутые в статье адаптеры поддерживают стандарт Homeplug AV2, но только модель AVM FritzPowerline 1000Е работает с номинальной скоростью в 1 Гбит/с. Несмотря на то что этот адаптер на практике не демонстрирует заявленный показатель, все равно он является самым быстрым среди аналогичных устройств, обходя их в этом отношении в среднем более чем на 50%. Если вы хотите использовать технологию Powerline в качестве замены Wi-Fi для больших расстояний, советуем присмотреться к одному из наборов, которые я указал в конце обзора.
ZyXEL-PLA5215 Starter KitОбласть применения и подключение
Участвующие в обзоре комплекты оборудования Powerline состоят из одного или двух адаптеров (в стартовом комплекте), каждый из которых оснащен гигабитным портом Ethernet. Таким образом, два адаптера заменяют один длинный сетевой кабель при подключении компьютера на верхнем этаже к роутеру на первом. Теоретически в одной сети допускается использовать до 250 адаптеров Powerline, которые будут, однако, делить между собой имеющийся канал. Поэтому я рекомендую подключать как можно меньше адаптеров, а дополнительные ответвления реализовывать с помощью LAN-коммутаторов и Wi-Fi для каждого отдельного адаптера. Если устройств в одном помещении или на одном этаже много, лучше подключить их с помощью LAN-кабеля к гигабитному LAN-коммутатору, который в свою очередь соединен с маршрутизатором посредством адаптера Powerline. Участники обзора не оснащены функцией Wi-Fi, таким образом, чтобы улучшить беспроводную связь в труднодоступных местах, вам придется подключать маршрутизатор, сконфигурированный в качестве точки доступа, или использовать вместо обычного адаптера Powerline специальный усилитель сигнала Wi-Fi.
Все указанные модели адаптеров легко настроить. Чтобы упростить первый запуск, сначала вставьте оба адаптера в соседние розетки, при необходимости - в удлинитель. Когда устройства будут готовы к работе, нажмите на кнопку «Pair» на первом адаптере и удерживайте ее секунду, чтобы перевести аппарат в режим соединения, а затем проведите такую же процедуру со вторым адаптером в течение двух минут. Желательно, чтобы адаптер был оснащен встроенной розеткой, как, например, модели devolo, Zyxel и Edimax HP-6002ACK Kit. Благодаря этому вы сможете использовать ее для подключения других приборов. Адаптер также будет фильтровать исходящие от этих устройств помехи.
Поставляемое вместе с адаптерами ПО для компьютера использовать не обязательно. В первую очередь программа дает представление о сети Powerline и номинальной скорости конкретных устройств, входящих в эту сеть, также вы можете применять ПО для обнаружения оптимальной розетки для адаптера в помещении. Кроме того, оно предназначено для обновления прошивки прибора.
Не стоит забывать также и о потребляемой мощности устройств: поскольку обычно адаптер постоянно включен в розетку, таким образом расход электроэнергии при работе нескольких адаптеров суммируется. Приборы стали гораздо экономнее по сравнению с предыдущими поколениями и отключаются одновременно с подсоединенным к ним LAN-устройством. Это избавит вас от лишних трат на электроэнергию и мотков проводов в вашей квартире.
Выводы
Результируя, адаптеры Powerline даже в неблагоприятных условиях стали достаточно быстры, чтобы без задержек транслировать HD-видео из сетевого хранилища или компьютера на устройство воспроизведения контента, находящееся совершенно в другой точке квартиры. С другой стороны, эта технология при копировании крупных массивов данных с грехом пополам сравнима по скорости с гигабитной проводной сетью, причем только в том случае, если не требуется преодолевать больших расстояний, а на пути нет источников помех - иначе лучше использовать сетевой кабель. Интересным вариантом для дома было бы объединение высокой скорости стандарта Homeplug AV2 в устройствах усиления сигнала Wi-Fi и быстрого .
Лучшим является адаптер AVM FritzPowerline 1000Е, именно эту модель я использую для удаленной IPTV приставки у себя дома. Среди попавших мне на руки моделей, он единственный обеспечивает высокую производительность до 1000 Мбит/с. При этом он потребляет меньше всего мощности. На недостаток в виде отсутствия встроенной розетки можно закрыть глаза.
Самым оптимальным вариантом будет Zyxel PLA5215 – недорогое устройство демонстрирует приличное быстродействие и оснащено встроенной розеткой.
Лучшие устройства
- AVM FritzPowerline 1000Е
- DEVOLO DLAN 650 TRIPLE+ STARTER KIT
- ZYXEL PLA5215-EU0101F KIT
Вступление
Адаптеры TP-Link TL-PA211 работают по технологии HomePlug AV, которая в свою очередь является разновидностью технологии PLC. PLC (Power Line Communication) расшифровывается как «связь посредством линий электропередач (ЛЭП)». У многих аббревиатура ЛЭП ассоциируется с километрами толстых проводов и ажурными конструкциями опор. На самом деле обычная электропроводка в квартире тоже является линией электропередач, только маленькой, «домашней» так сказать. Вот по этой самой электропроводке и передаётся сетевой сигнал. Ничего нового в этой технологии нет. Похожие системы стали применяться более века назад. Тогда по проводам между подстанциями передавался телеграфный сигнал. С ростом числа высоковольтных линий электропередач внедрялись системы высокочастотной связи для телефонии и телеметрии.
⇡ Теория
Принцип работы PLC в чём-то схож с привычным для многих пользователей xDSL-соединением. И в том, и в другом случае разные типы данных (тональные сигналы, голос, сетевой трафик) передаются по одному и тому же проводу, но на разных частотах. Каждое устройство (телефон, модем, адаптер) фильтрует «чужие» частоты и получает только то, что способно обработать. Главным преимуществом PLC, как и xDSL, является отсутствие необходимости в прокладке дополнительных кабелей для создания ещё одной сетевой инфраструктуры, а также относительная простота использования и более надёжная связь, чем при организации беспроводного доступа. Но и недостатки у этих двух технологий схожие. Для качественной связи необходимо, в первую очередь, хорошее проводное соединение — без скруток, врезок кабеля другого типа, повреждённой изоляции и прочих прелестей электромонтажа на скорую руку. К сожалению, в большинстве российских домов, за исключением, наверное, новостроек, качество электропроводки зачастую отставляет желать лучшего.
Ещё одной особенностью PLC является то, что общая пропускная способность канала делится между всеми участниками сети. То есть при наличии в одной сети сразу десяти PLC-адаптеров, которые активно обмениваются данными, скорость для каждого из них будет примерно в десять раз ниже общей пропускной способности. Наконец, самый главный нюанс — это относительно высокая чувствительность PLC к различного рода помехам и фильтрам. В первом случае на качество сигнала могут отрицательно повлиять даже бытовые электроприборы — от электробритвы с феном до пылесоса и дрели. А уж подключение мощного перфоратора или сварочного аппарата наверняка «положит» сеть. Во втором же случае следует помнить, что через сетевые фильтры, ИБП и стабилизаторы PLC-адаптер работать не будет. Отсюда же и ещё одно замечание — все розетки, к которым будет подключаться PLC, должны запитываться из одного места. Грубо говоря, PLC не будет работать в соседней квартире или на другом этаже офисного здания (тут уже всё зависит от конкретной разводки кабелей).
TP-Link TL-PA211 поддерживают стандарт HomePlug AV, который был представлен аж летом 2005 года. Согласно этому стандарту, скорость сетевого соединения может достигать 200 Мбит/с, чего должно хватать для передачи потокового видео и голоса. При этом скорость автоматически регулируется в зависимости от качества связи. Соединение должно шифроваться с помощью 128-битного ключа AES, а также поддерживать правила QoS (Quality of Service). Подразумевается также и обратная совместимость с предыдущими версиями стандарта. В теории всё это звучит прекрасно, но на практике оказывается не так уж радужно. Хотя по результатам тестов TP-Link TL-PA211 можно сказать, что за последнее время технология хорошо продвинулась. Дело в том, что лет пять назад автору в руки попал аналогичный набор из двух PLC-адаптеров (не будем говорить какого производителя), который по спецификациям должен был давать скорость 85 Мбит/с. Увы, первое же испытание этот набор фееричнейшим образом провалил. При подключении к одному тройнику он выдавал скорость в районе 15-20 Мбит/с. При включении одного адаптера в розетку в том же помещении скорость снижалась до 10 Мбит/с, а при перемещении в соседнюю комнату и вовсе превращалась в какие-то невнятные 1-2 Мбит/с. При этом PLC-сеть падала при малейшем чихе. В общем, надежды организовать подключение через несколько стен без сверления оных (Wi-Fi, конечно, не «добивал») превратились в потраченные впустую 200 с небольшим долларов. Однако хватит лирики, вернёмся к нашим, м-м-м, устройствам.
⇡ Комплектация и внешний вид
Набор из двух TP-Link TL-PA211 упакован в коробку из тонкого картона, оформленную в традиционных светло-зелёных тонах. На коробку нанесены изображения устройств и их технические характеристики. Внутри внешней коробки находится ещё одна — из жёсткого картона. В ней, помимо адаптеров, находятся два патч-корда метровой длины, краткая инструкция, гарантийный талон, несколько рекламных брошюр и диск с ПО.
Большая часть корпуса каждого адаптера выполнена из чёрного матового пластика. На передней крышке из белого глянцевого пластика есть три зелёных индикатора, сигнализирующих о наличии питания, сетевого подключения и о передаче данных. На нижнем торце находится порт Ethernet, рядом с которым есть небольшая кнопочка для спаривания адаптеров. TP-Link TL-PA211 довольно компактен и весит совсем немного. К электрической сети он подключается с помощью обычной европейской вилки.
На Хабре про неочевидные нюансы WiFi
Началось всё с того, что один из провайдеров подключил очень-очень много квартир в доме и каждому повесил WiFi роутер в прихожей, вне зависимости от того, нужен он там или нет. Просто всем по сплиттеру оптики в витую пару, роутеру и выкидышу на телефонную розетку, пользуйтесь. В результате 2.4 ГГц диапазон оказался загажен настолько, что о 40 МГц полосе и думать не приходилось…
… Не говоря уже о «штатных» 80 Мбит/сек которые выжимались до прихода одного назойливого провайдера.
Роутер был спешно переведён в 5 GHz режим, но при этом на кухне и в дальней комнате качество приёма упало до 1 палочки из 5. Собственно, в дальней комнате и стоит родительский компьютер (с которого и кино на телевизор уходит, и в интернет вылезают, и работают, если требуется). В общем, требовалось что-то предпринять, а «ломать» сделанный ремонт прокладкой нового кабеля ни желания, ни возможности.
Тогда-то я и вспомнил про такую штуку, как стандарт HomePlug AV (сейчас актуальна версия 2.0) и передачу данных через электросеть. Выбор пал на чудо-девайс от TP-LINK в версии WPA4420 Kit .
Как это работает
Стандарт HomePlug имеет несколько версий, страждущие точных цифр и нюансов могут обратиться к википедии. В общих чертах принцип работы PowerLine Communication-систем заключается в следующем. В электрической сети используется 110/230 Вольт и 50-60 Гц. Для передачи данных же используется на шесть порядков более высокая частота (от полутора и вплоть до тридцати мегагерц), а разграничиваются данные и питание с помощью специальных фильтров.Собственно, наличие этих фильтров и вводит определённое ограничение на применение данной технологии - воткнуть адаптер в пилот (который, собственно, и выполняет роль фильтра) не выйдет, надо подключаться непосредственно к розетке.
После того, как адаптеры выбирают диапазон рабочих частот (всего их порядка 80), трафик разбивается на пакеты и каждый из них передаётся по отдельному «каналу». Выбор каналов осуществляется по многим параметрам: девайс регулярно анализирует каждую из рабочих частот, оценивает уровень помех, проверяет качество связи, после чего пересылает данные.
В случае проблем с определёнными частотами они блокируются, меняется метод модуляции, данные перераспределяются по другим каналам. В общем, система достаточно неплохо защищена как от помех, так и от «прослушивания» (про шифрование AES здесь никто не забыл), работает на приличном расстоянии и вообще разрабатывалась как отказоустойчивое решение.
PLC на практике
Набор, на который пал мой выбор - TP-LINK WPA4420 Kit позволяет подключить на «выходе» из розетки как Ethernet, так и WiFi-девайсы (правда, опять же, в диапазоне 2.4 ГГц).
Внутри коробочки можно найти два адаптера (один - передатчик, второй - приёмник и WiFi точка доступа), два небольших Ethernet-кабеля, немного ценной макулатуры.
Собственно, «как всё работает» нарисовано наглядно и понятно (на обратной стороне листа - краткая инструкция и справочная информация).
В эксплуатации - всё ещё проще. Вставляем передатчик (малую коробочку) в розетку, соединяем Ethernet-кабелем с роутером.
Приёмник размещаем в ту же «розеточную» линию (на некоторые квартиры разведено, например, две разных линии с двух автоматов или вообще две фазы, надо изучать домашнюю проводку), смотрим на индикаторы. Замигало «как надо» (а как надо - указано в инструкции) - значит, пол дела сделано.
Не замигало - нажимаем «pair» на приёмнике и передатчике. Если и в этот раз не помогло - изучаем вашу розеточно-проводную архитектуру. В моём случае всё завелось из коробки, безо всяких pair’ов.
Прим.: в первом же комментарии товарищ maksfff поделился опытом и сказал, что случайно «зацепился» в сеть соседа. Так что «pair» жмём в любом случае, для того, чтобы пара адаптеров создала защищённую и «приватную» сеть.
Опять же, на «изкоробочных» настройках, пара адаптеров генерирует свой собственный WiFi и раздаёт его окружающим девайсам, а логин и пароль указаны на точке доступа. При желании, можно воспользоваться функцией «клонирования» параметров «родной» сети: нажать кнопку WPS на роутере и WiFi Clone на адаптере.
Ещё у этой штуки есть своеобразная админка (найти которую помогает фирменная утилита, идёт в комплекте на диске или же скачивается с официального сайта), которая достатчно легко позволяет отследить состояние девайсов, но пользоваться ею по назначению мне не пришлось ни разу.
Результаты установки
По всей квартире доступен не очень скоростной 2.4 ГГц WiFi, в гостинной и двух других комнатах - высокоскоростной 5 ГГц. Девайсы переключаются с одной сети на другую автоматически, без вопросов и лишних телодвижений.
В дальней комнате компьютер подключен через Ethernet-кабель, который «прокинут» через розетку. Интернет по всему дому доступен, стены и плинтуса не пострадали, HD-кино отлично отправляется по DLNA на телевизор. Цена вопроса - чуть менее 4 тысяч рублей за версию с 500 МБит/сек максимальной скоростью, в районе 3.5 тысяч за модель попроще, с 200 Мбит/сек.
Плюс есть дополнительные модули со сквозными розетками, точки доступа попроще , обеспечивающие только Ethernet (без WiFi) и их более быстрые модельки . В общем, выбрать есть из чего. А главное - всё оборудование совместимо, и позволяет легко расширить охват докупкой дополнительных модулей.
Плюсы:
- Работает, как дедушка Джобс завещал: включил и пользуйся;
- Не требует настройки, все дополнительные сегменты сети (если требуется ещё сильнее расширить покрытие, скажем, в загородном доме) подключаются одним нажатием кнопки “pair”;
- Позволяет прокинуть Ethernet-кабель туда, куда “классическим” методом его не завести (по любой причине);
- Потрясающая расширяемость;
- Вариативность по цене и функциям.
Минусы:
- Требуется вставлять именно в розетку, пилоты и прочие удлинители-фильтры противопоказаны, т.к. мешают основному принципу работы девайса;
- Если у вас несколько линий проводки - надо искать «общую» для отправляющего и принимающего сигнал устройств.
В сухом остатке
Устройство очень простое в плане установки и эксплуатации и может выручить во мноих ситуациях. Большая ли у вас квартира, трёхэтажный загородный дом или просто длинный-длинный офис и загаженный WiFi-эфир, прокинуть дополнительный канал через «розеточный» уровень буквально в два клика - это круто.
Здоровье гика:
Электричество есть практически везде. И хотя традиционные электросети работают на частоте 50 Гц, в то же время, по современным силовым проводам токи могут передаваться и на более высоких частотах. Таким образом, электросети отлично подходят для передачи не только электроэнергии, но и информации. Но это в теории. На практике все гораздо сложнее. Идея использовать электрические сети для передачи данных была выдвинута еще в начале прошлого века, однако только в 90-х она получила практическое воплощение в виде серии продуктов, обеспечивающих полноценную связь по линиям электропитания. Подобные системы связи стали называться PLC (Power Line Communication).
«Мечта» связиста
Итак, выше мы уже сказали, что у электросетей есть два серьезных преимущества, позволяющих рассматривать их как средство передачи данных – повсеместная распространенность и возможность работать на нужной частоте. Но насколько хорошо кабельные линии защищены от искажений? На первый взгляд, потери информации должны быть минимальны, ведь электропровода защищены достаточно толстой изоляционной оболочкой с большим сопротивлением. Однако на деле все далеко не так просто.
Перечислим основные проблемы, с которыми мы можем столкнуться:
- Кроме рабочей частоты 50 Гц, в спектре есть еще и высшие гармонические составляющие. Конечно, чем выше порядок гармоники, тем меньше ее мощность. Но сигнал, который мы собираемся передавать по электросети, имеет в десятки раз меньшую мощность, чем мощность тока. Соответственно, гармоники частоты 50 Гц могут иметь сопоставимую с телекоммуникационным сигналом мощность и поэтому служить источником помех.
- Многие электроприборы являются мощным генератором помех в диапазоне единиц - десятков кГц.
- Линия электропередачи «впитывает» в себя все наводки, например, от находящейся поблизости радиостанции.
- Вне зависимости от технического совершенства используемого оборудования дальность связи все равно ограничивается границами района, обслуживаемого одной питающей подстанцией.
- Топология электросетей изначально не была рассчитана на то, чтобы по ним передавали информацию. Поэтому сигнал порой может идти по неоптимальному маршруту. В этом случае могут возникать странные ситуации, когда для передачи информации в соседнюю комнату необходимо более «дальнобойное» оборудование, зато в здание неподалеку сигнал передается без всяких проблем.
Изменять топологию сети, пусть даже и частично, только ради оптимизации передачи телекоммуникационного сигнала нецелесообразно. Дешевле и проще проложить отдельную линию связи.
Фильтры и цифра
Передачу данных по электросети, как правило, ограничивают пределами одного офиса или одного здания. По сути, это аналог локальной компьютерной сети, только для передачи сигнала используется другая технология. А для обмена данными между различными ЛКС, которые расположены в разных зданиях, используют другие системы связи.
Если вы не хотите, чтобы передаваемые данные утекали из офиса, то обойтись без внесения изменений в сеть электропитания вам не удастся. На кабель, по которому в офис подается ток, устанавливается фильтр, подавляющий телекоммуникационные сигналы. Точно такие же фильтры устанавливаются и на проводку внутри офиса, например, если требуется исключить возможность утечки информации из определенной комнаты.
Для передачи информации по электросетям сейчас используются исключительно цифровые системы.
Через годы и расстояния
Первые эксперименты по передаче данных по электросетям проводились в США в начале прошлого века. Сначала была организована телеграфная связь в сетях постоянного тока, а затем - и в сетях переменного тока.
Позже, уже в 50-х годах, для организации диспетчерской связи по линиям электропередач стали применять аналоговые системы многоканальной электросвязи. Они работают в частотном диапазоне от 1 МГц и выше, из которого исключены отдельные полосы, зарезервированные для других устройств. Для передачи телеметрической и управляющей информации использовались модемы.
В наше время диспетчерская связь по линиям электропередач осуществляется с использованием цифровых систем, работающих в том же диапазоне частот. По сути, такая система представляет собой модем для передачи цифрового сигнала, который затем мультиплексируется с временным разделением каналов для передачи телеметрической, голосовой и управляющей информации.
Однако такая система имеет малую пропускную способность, что вкупе с низким качеством связи стало причиной того, что связь по ЛЭП используется только для собственных потребностей энергетиков. Для организации магистральной связи более целесообразным оказалось использование отдельных ВОЛС, подвешенных к опорам ЛЭП.
Зато технологии передачи информации по электросетям на близкие расстояния оказались более подходящими для коммерческого использования. В 1975 году британская компания Pico Electronics разработала технологию X10, предназначенную для передачи управляющей информации. Согласно ей информация передается с помощью цифрового сигнала на частоте 120 кГц, длительность передачи одного бита - 1 мс. Однако передается он только в момент прохождения синусоиды 50 Гц через ноль, а это существенно ограничивает скорость передачи. В одном пакете находится 12 бит информации, из которых по 4 бита зарезервировано на код дома, код модуля и код команды. При этом «дом» необязательно означает одно отдельно стоящее здание, просто в пределах одного «дома» передаются широковещательные команды. Стандарт X10 до сих пор применяется для управления несложными бытовыми приборами, такими как светильники, вентиляторы, рольставни и т.п.
HomePlug Powerline и UPA
Впервые о возможности передавать информацию по линиям электропитания неспециалисты узнали лишь в 2000 году. Тогда в СМИ широко освещалось появление HomePlug Powerline – организации, объединившей крупных производителей телеком- и электротехнического оборудования с целью разработать единый для всех игроков рынка стандарт передачи информации. В то время беспроводные технологии передачи данных казались дорогостоящей игрушкой, которая слишком дорога для широкого применения. Поэтому PLC-системы представлялись как некоторое средство от монополизма лидеров телекоммуникационного рынка, установивших явно завышенные цены на доступ к Сети.
В 2001 году HomePlug Powerline разработала первый вариант стандарта - HomePlug 1.0. В основе лежит принцип передачи сигнала на 84 поднесущих в частотном диапазоне 4–21 МГц. Аппаратура производит непрерывный мониторинг линии и определяет, на каких частотах в данный момент времени уровень затуханий ниже допустимого предела, а также нет помех. Соответственно, именно эти частоты и используются для передачи данных. Максимальная скорость составляла 14 Мбит/с, тогда как по Wi-Fi в то время скорость передачи данных не превышала 11 Мбит/с. Затем был разработан стандарт HomePlug 1.0 Turbo, в котором частотный диапазон был расширен до 1,8-30 МГц, а количество поднесущих частот было увеличено до 1155. Это позволило повысить максимальную скорость передачи до 85 Мбит/с. В 2005 г. был разработан стандарт HomePlug AV, который был приспособлен под передачу HD аудио-видео данных.
Параллельно с альянсом HomePlug Powerline в 2004-2010 гг. вела деятельность ассоциация Universal Powerline Association. В 2006 году она выпустила стандарт UPA Digital Home Specification v1.0. По своим техническим характеристикам оборудование совместимое с UPA мало чем отличалось от оборудования HomePlug, но UPA всегда была на шаг позади своего конкурента и внедряла новую разработку с некоторой задержкой, что, скорее всего, и стало основной причиной закрытия этого проекта.
Тесный рынок
Закрытие UPA показало, что рынок PLC настолько тесен, что даже двум организациям там не выжить. Тогда Wi-Fi уже превратился из дорогостоящей игрушки в серьезного конкурента HomePlug. В 2009 году принят стандарт IEEE 802.11n, согласно которому максимальная скорость передачи информации составляла 300 Мбит/с, при этом дальность связи достигала нескольких сотен метров. Дальность связи для оборудования HomePlug AV не превышала 300 метров. Ведущий производитель телеком-оборудования Zyxel опубликовал на своем сайте о результатах проведенного в его лаборатории тестирования модема HomePlug AV на бухте кабеля длиной 300 м: средняя скорость передачи информации составила 40 Мбит/с.
Единственный серьезный плюс HomePlug AV по сравнению с технологией Wi-Fi - возможность связи через стены или межэтажные перекрытия, сквозь которые не проходят волны с частотами 2,4 и 5 ГГц. Но, опять-таки, на пути связи с другим этажом может встать неподходящая топология проводки.
Все это, вместе с быстрым развитием 4G сетей, стало причиной того, что PLC так и осталось «нишевым» решением.
Однако это совершенно не означает, что идея передавать информацию по сетям электропитания не имеет будущего. На самом деле в скором времени PLC ожидает новый подъем, но уже в другом - «умном» качестве.
Концепция Smart Grid
Организация обмена электричеством между производителем и потребителем становится возможной при использовании концепции Smart Grid (англ. – «умная энергосистема»). В ее основе лежит сбор информации в реальном времени о производстве и потреблении электроэнергии потребителями и динамическом ее распределении в зависимости от текущих нужд каждого потребителя.
Пока Smart Grid находится на начальной ступени своего развития и внедряется в передовых странах (США и некоторых странах Европы). В соответствии с концепцией потребитель при пиковых нагрузках не может заряжать электромобиль, включать бытовую технику, которую можно использовать и в другое время. За это он платит за электроэнергию по льготному тарифу.
Для Smart Grid был разработан стандарт HomePlug Green PHY 1.1., который при сравнительно низкой скорости передачи данных - 10 Мбит/с - отличается компактностью, экономичностью и дешевизной необходимого оборудования. Также за счет снижения скорости была увеличена надежность системы при сохранении количества поднесущих частот равного 1155.
Бытовая техника, которую потребитель не имеет права включать при пиковой нагрузке энергосети, оснащена датчиками энергопотребления и адаптерами HomePlug Green PHY. Технология HomePlug Green PHY позволяет организовать связь внутри квартиры или дома. Затем сигнал проходит через обычные проводные или беспроводные средства связи, шлюз между HomePlug Green PHY и внешней телекоммуникационной сетью конструктивно объединен со счетчиком электроэнергии. Технология HomePlug Green PHY избавляет от необходимости прокладывать кабель внутри дома или беспокоиться о том, пройдет ли радиосигнал через толстые стены и межэтажные перекрытия. Внесенные в технологию HomePlug улучшения позволили улучшить надежность связи при сохранении достаточной скорости.
Загрузка...