PLC (Power Line Communications)

Termos que serão usados para esta tecnologia:

Traduzindo para o português em uma forma livre, PLC (Power Line Communications) significa Comunicação por Rede Elétrica.

Traduzindo, BPL (Broadband over Power Lines) seria Banda Larga sobre Rede Elétrica.

Cuidado: Quando PLC ou BPL for mencionado, estará se referindo a mesma tecnologia.

PLC

É uma tecnologia que utiliza a rede de energia elétrica para a conexão a internet. Ela tem como fundamento transmitir dados em banda larga através da rede de energia elétrica. Como esta conexão utiliza infra-estrutura já existente, não é necessário obras para que essa conexão possa ser utilizada, e isto reduz muito os custos para ter esse tipo de conexão.

História do Powerline Communications

No ano de 1991, o Dr. Paul Brown da Norweb Communications (empresa de energia elétrica da cidade de Manchester, Inglaterra) iniciou alguns testes como comunicação digital em alta velocidade utilizando as linhas de energia elétrica. Entre 1995 e 1997, foi demonstrado que era possível resolver os problemas de ruído e diminuir as interferências e que a transmissão de dados em alta velocidade seria possível.

Em outubro de 1997, a Norweb e a Nortel anunciaram que as falhas associadas ao ruído e interferência das linhas de eletricidade estavam resolvidas em apenas algumas faixas de frequência. Mesmo assim após dois meses, foi anunciado pelas mesmas empresas o primeiro teste de acesso a Internet, realizado em uma escola de Manchester. Com isso, uma nova ideia foi lançada para negócios de telecomunicações que a Norweb e a Nortel denominaram Digital Powerline.

Em março de 1998, a Nortel e a Norweb criaram uma nova empresa chamada de NOR.WEB DPL com o objetivo de desenvolver e comercializar o Digital PowerLine (DPL).

Funcionamento

Há dois tipos de PLC:

• O primeiro é o interior (indoor), onde a transmissão é conduzida usando a rede elétrica interna de uma residência ou de um prédio;
• O segundohistória é o exterior (outdoor), onde a transmissão é conduzida utilizando a rede pública exterior de energia elétrica.

O funcionamento básico das redes PLC é que, como a frequência dos sinais de conexão é na casa do MHz (1 a 30 MHz), e a energia elétrica é na casa dos Hz (50 a 60 Hz), os dois sinais podem ocupar o mesmo meio de forma harmoniosa. Desta forma, mesmo se a energia elétrica não estiver passando no fio naquele momento, o sinal da Internet não será interrompido.

O sinal do BPL (Broadband over Power Lines) sai da central, indo para o injetor, que vai se encarregar de enviá-lo para a rede elétrica. No caminho, o repetidor tem a função de evitar que os transformadores filtrem as altas frequências.

Chegando perto da casa, o extrator, que deixa o sinal pronto para uso da casa, chegando até o modem BPL, que vai converter para uso para o computador.

No penúltimo passo, no caminho poste-casa, há três meios: por cabo de fibra óptica, por wireless ou pela própria fiação elétrica, este último mais provável. Como há um repetidor a cada transformador, e nesse sistema com grids (redes inteligentes) não se usa mais os atuais “relógios”, descartam-se a desvantagem mais famosa na Internet no uso do PLC, de que os transformadores, por absorver os sinais, impossibilitariam a instalação.

Vantagens do PLC

A tecnologia possibilita a conexão de aparelhos eletroeletrônicos em rede. A Internet sob PLC possui velocidade assimétrica, ou seja, o usuário tem o mesmo desempenho no envio e recebimento de dados.

Uma das grandes vantagens do uso da PLC é que, por utilizar a rede de energia elétrica, qualquer tomada (ponto de energia) é um potencial ponto de rede, ou seja, só é preciso ligar o equipamento de conectividade (que normalmente é um modem) na tomada, e pode-se utilizar a web. Além disso, a tecnologia suporta altas taxas de transmissão em várias frequências entre 1,7MHz e 30MHz.

Ter a Internet sempre à disposição, 24 horas por dia. Outra vantagem interessante da PLC é a possibilidade de transformar toda a infra-estrutura elétrica de uma residência ou edifício em uma rede local de dados, onde cada tomada pode ser encarada como um ponto de acesso que pode ser usado de maneira simples e descomplicada.

Desvantagens do PLC

Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL), é que qualquer “ponto de energia” pode se tornar um ponto de interferência, ou seja, todos os outros equipamentos que utilizam radiofrequência, como receptores de rádio, telefones sem fio, dependendo da situação, até televisores, podem sofrer interferência.

Outra desvantagem vem do fato de a PLC ser uma mídia compartilhada e estruturada de modo paralelo. Assim, todas as casas ligadas numa mesma subestação elétrica compartilham a largura de banda disponível. Isso significa que o desempenho da ligação pode variar de acordo com o número de pessoas que estiverem navegando ou baixando arquivos simultaneamente.

Serviços Suportados

Os serviços de telecomunicações em uma rede PLC estão baseados no protocolo TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). O estado atual da tecnologia PLC e as possibilidades de exploração de serviços que ela oferece merecem dupla atenção por parte dos dirigentes das empresas de energia elétrica, a anunciada chegada da competição nos mercados de energia e a consequente pressão pelo aumento de resultados vem forçando essas empresas a buscar fontes alternativas de receita, outra razão é que o emprego da tecnologia proporciona a redução de custos operacionais, outra imposição do mercado competitivo. A aplicação da tecnologia contribui para a realização desses dois objetivos, viabilizando a exploração dos seguintes serviços:

• Acesso em Banda Larga à Internet;
• Serviços de Monitoração e Vigilância;
• Monitoramento de processos produtivos on-line;
• Serviços de Monitoramento de Trânsito (Câmeras e Comandos);
• Telefonia IP VoIP.

Equipamentos

Os principais equipamentos presentes em redes PLC são:

Modem (PNT): Usado para a recepção e transmissão dos dados, o modem é instalado em um host (computador) que é ligado à tomada de eletricidade. É responsável pela comunicação com o Demodulador Repetidor (PNR).

Demodulador Repetidor (PNR): Este equipamento facilita o acesso direto do sistema In door para o sistema Outdoor. Cada residência tem um, e este comunica com o Concentrador Mestre (PNU).

Concentrador Mestre (PNU): Controla o sistema Outdoor e liga uma Célula de Energia (Power Cell) à rede do backbone (determina o esquema de ligações centrais de um sistema mais amplo). Geralmente esta localizado no transformador. Deste ponto em diante a comunicação pode ser feita pela operadora de telecomunicações.

Problemas de Interferências no PLC

O PLC é uma tecnologia interferente aos serviços e utilizadores de rádio comunicação. Parte da banda de rádio de ondas médias que vai de 1,7 a 3 MHz, todas as altas frequências HF que vão de 3 a 30 MHz, e o VHF baixo que vai de 30 a 50 MHz ficam prejudicados com aumento do nível de ruído, inutilizando várias faixas de rádio.

Entre os setores e serviços a serem interferidos estão às forças armadas, as comunicações aéreas e navais em HF, radioamadores, radiodifusão pública.

Estudos recentes discutidos em fóruns da ABERT (Associação Brasileira de Rádio e Televisão) demonstraram interferências nos canais abertos de televisão em VHF e rádio AM.

Os radio difusores reivindicam proteção contra o PLC, inclusive na manutenção das faixas internacionais de ondas tropicais e ondas curtas, de importância social para transmissão direta e gratuita de informações cobrindo todo o país, sem a necessidade redes, links terrestres ou espaciais (satélites).

Equipamentos domésticos também podem causar interferências na rede PLC, como aspiradores, chuveiros elétricos, furadeiras elétricas, secadores de cabelos, etc.

A conexão PLC é prejudicada em redes domésticas que dispuserem de equipamentos bloqueadores de frequência (filtros de linha), equipamentos isoladores (estabilizadores).

Experiências feitas pelo mundo

Entre 2001 e 2003 muitas experiências foram realizadas de forma bem sucedida, confirmando a viabilidade das redes PLC e criando ambiente para iniciativas comerciais. A situação de hoje evoluiu transformando experiências PLC piloto em implantações comerciais. Mais de 10 países já estão comercializando e muitos outros já anunciaram esta intenção de fornecer serviços de Banda Larga PLC.

Nos Estados Unidos, as empresas autorizadas na prestação de serviços de utilidade pública, não consideram a tecnologia PLC apenas uma forma de expandir seus negócios para a prestação de serviços de telecomunicações. O interesse no PLC reside no potencial de serviços que uma rede de distribuição de eletricidade inteligente pode representar, em termos de aumento de eficiência e segurança.

No Brasil a ligação à Internet por meio de rede elétrica ainda não está disponível comercialmente e tem sido testada por empresas como Eletropaulo, em São Paulo, Light no Rio de Janeiro, Copel no Paraná, mas sem previsão de conclusão. Em dezembro de 2006, Porto Alegre passou a se beneficiar com a primeira rede de comunicação e acesso à Internet pela linha de energia elétrica do Rio Grande do Sul.

Dados, imagem, voz e vídeo foram disponibilizados a grandes velocidades pela rede elétrica da CEEE(Companhia Estadual de Energia Elétrica). Nesta primeira etapa, foram ligados à rede de alta velocidade um posto de saúde, uma Escola Municipal e um posto local do Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial (SENAI).

Segurança

Toda comunicação do PLC é codificada. Os dados estão sempre em rede local porque esta tecnologia não ultrapassa a caixa elétrica da casa. Contém de fato muito mais segurança do que o Wi-Fi, por exemplo, que pode ser usado pelos vizinhos sem que o proprietário tenha autorizado o uso.

Embora os pacotes transmitidos sejam seguros, as ligações físicas são realizadas diretamente na tomada de energia elétrica, deixando o hardware exposto às variações de tensão e raios.

Velocidade

Em pesquisa, não foi possível encontrar uma média de velocidade, pois os valores pesquisados variam muito de um para outro e também, esta conexão ainda não é oferecida pelas empresas de telecomunicações.

Custo

A estimativa é que esta tecnologia tenha um preço compatível com as outras já existentes, como o Adsl, por exemplo. Contudo a média do valor não foi especificada já que esse tipo de tecnologia ainda não esta disponível para comercialização.

PLC (Power Line Communications)

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