O Power Line Communication

Power Line Communication

Wallison Gonçalves de Souza

Universidade Federal do Mato Grosso (UFMT)

Instituto de Computação

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Abstract. This study aims to make a brief presentation on the technology known as Power Line Communication PLC through a literature review, as well as its main characteristics and the norms that govern it. We will also present a study about its application, characteristics, problems and difficulties encountered in the implementation of this communication technology in different activities of our society

Resumo. Este estudo visa fazer uma breve apresentação sobre a tecnologia conhecida como Power Line Communication PLC através de uma revisão bibliografia, bem como suas principais características e as normas que a regem. Também será apresentado um estudo sobre sua aplicação, características, problemas e dificuldades encontradas na implementação dessa tecnologia de comunicação em diferentes atividades de nossa sociedade.

1. Introdução

A Necessidade de comunicação, aliada e decorrente da globalização, fez com que o setor de telecomunicações crescesse de forma descontrolada (SONEGO; RIVEROS, WONZOSKI, 2017). Esse indiscutível crescimento no mundo de tecnologias e serviços que usam a internet como meio de comunicação, faz com que cada vez mais, a necessidade de ampliar as infraestruturas de rede e levar acesso a locais ilhados tecnologicamente se faça necessária. Mas alguns meios de comunicação que já são bem conhecidos e utilizados possuem fatores que dificultam a ampliação dessa infraestrutura, como custo elevado e grande demanda de tempo. Este trabalho tem como foco em uma possível solução para essas dificuldades, a tecnologia PLC.

2. Power Line Communication (PLC)

Tanenbaum e Wetherall (2011) explicam que a transmissão de dados se realiza por meio de uma camada física (cobre, fibra óptica, redes sem fio, satélites e internet via cabo) permitindo que os dados trafeguem entre as estações de trabalho. Cada vez mais as empresas de telecomunicação vêm investindo em infraestrutura para ampliar suas capacidades de transmissão e melhorar o desempenho de suas redes de comunicação.

        Apesar de altos investimentos muitos usuários finais acabam ficando sem acesso a rede de internet. Segundo Parente (2011), isso ocorre porque grande parte dos investimentos se concentram-se na comunicação de inúmeros provedores, mas não atingem o usuário final. A comunicação final é chamada de última milha, e é aí que começam as vantagens do PLC, também conhecido como Broadband Power Line Communication (BLPC).

        O PLC não é uma tecnologia recente e, tem sido relatada ao longo dos anos, e recentemente tem sido aplicada para transmissão de banda larga. Segundo Faccione (2008, p. 56) é uma tecnologia que transforma a grade de potência em uma rede de comunicação pela superposição de um sinal de informação de baixa energia ao sinal de corrente alternada de alta potência, ou seja, é um sistema de telecomunicações faz utilização  simultânea da rede de energia elétrica para transmissão de eletricidade e dados de comunicação. Isso é possível devido à diferença entre as características de frequências em suas origens e destinos (COPEL, 2010).

3. Funcionamento

O funcionamento do PLC se da por meio da instalação de um equipamento em um ponto próximo ao transformador de energia elétrica, no qual o sinal PLC é injetado nos cabos de energia elétrica. Isso proporciona a todas as residências ligadas a rede de energia elétrica receber o sinal em todas as tomadas da rede local. Um outro adaptador é instalado em qualquer tomada da residência que faz a filtragem do espectro de frequência utilizado pela rede elétrica e pelo PLC, disponibilizando o sinal PLC para outra placa de rede do computador via cabo. Mas o PLC somente se tornou uma tecnologia viável, atualmente com os avanços das tecnologias de multiplexação e modulação que são responsáveis segundo Vargas (2004) por transformar um sinal em uma forma adequada para transmissão através de um determinado meio físico. e combinar vários sinais para a transmissão simultânea sobre o mesmo canal, respectivamente.

3.1 Espectro de Frequência 

O sistema de energia elétrica trabalha em uma faixa espectral de 60hz como frequência fundamental e geração de harmônicas de 120hz a 1200hz (CORRÊA, 2004). Já o PLC por meio da execução serviços de banda larga estão liberadas as faixas entre 1,705Mhz e 50Mhz, com algumas restrições de faixas de exclusão utilizadas por Radioamadores e Serviço Móvel de Aeronáutico.

        Como a diferença entre a faixas espectrais usadas pelo PLC e a rede elétrica são grandes, pode-se usar ambas no mesmo canal de transmissão sem que ocorram interferências no sinal de uma com a outra

3.2 Topologia e Equipamentos 

A arquitetura da tecnologia PLC se os equipamentos segundo CORRÊA (2004) se dividem em três tipo. O primeiro é o Indoor, também conhecido como Power Line Indoor Communicatioin (PLIC), o segundo como Outdoor, também conhecido como Power Line Outdoor Communication (PLOC) é o terceiro é o modem PLC.

• Indoor - É compreendida como o caminho de transmissão desde o relógio de energia do usuário final até as tomadas das residências. Pode ser necessária a instalação de equipamento repetidor de sinal na entrada do medidor de energia.
• Outdoor - Compreende o pela rede elétrica que vai desde o transformador de energia até o relógio de energia do usuário final. É composta por um equipamento que injeta o sinal PLC na rede elétrica chamado Master, também conhecido como Head-End.
• Modem PLC - Responsável pela interface entre a rede elétrica de energia e o computador ou demais equipamentos que são usados na conexão. Segundo CUNHA (2011) o modem faz a filtragem dos sinais de baixa frequência (energia) dos de alta frequência (dados).

4. Vantagens e desvantagens em comparação com outras tecnologias

4.1 Vantagens

A primeira e mais significativa vantagem que impulsiona o uso dessa tecnologia é a estrutura  já instalada, ou seja, todo lugar que tiver um sistema de energia elétrica que esteja seguindo as normas da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) instalado está apto para receber o PLC indo além proporcionando até a inclusão digital para lugares desprovidos de conexão. Apesar de novos projetos, poderem utilizar de instalações de cabeamento novas, a utilização do mesmo meio físico para distribuir energia elétrica e transmitir dados pode tornar os custos desses projetos consideravelmente inferiores.