私たちの業界で何度も何度も起こっているように見えることの1つは、新しいものの出現です製品エンジニアリングで大きなスプラッシュをもたらし、何年もの間、暗い乾燥した角で苦しむエリア。このテクノロジーは、あまりにも良いと思われません！それを使用して製品に革命をもたらすことができます。その後、テクノロジーは数年間枯れ、衰退しました。企業いくつかの新しいバージョンを提供します。しかし、それは本当に大きな時間に到達したことはありません。数年後、それはついに非常に実行可能な方法になり、どこでも使用されました。
これは、製品が誇大広告によって生み出された期待に応えていないため、多くのことが起こります。または、非常に多くの競合バージョンがあるかもしれないので、誰がどちらを回すかはよくわかりません。その後、テクノロジーは成熟し、うまく機能し、どこにでも見ます。
私の意見では、これは電力線の場合ですコミュニケーション ( plc）。数年前、PLCは多くのコミュニケーションの問題の解決策であるように見えました。しかし、それは消え、今ではついに大きな一歩を踏み出したようです。ユーティリティで使用されていますスマートグリッドメーターの読み取りアプリケーション、ホームオートメーション、その他多くの分野は後で説明します。もちろん、最大の利点は、新しい配線を必要としないことです。また、PLCはかなり長い距離にわたって使用できます。
実際、電力線を介してデータを送信することは、ずっと前にきちんとしたものと見なされていました。コミュニケーションを送信するという概念信号配電に使用される同じペアのワイヤで、「電気回路を越えたキャリア伝送」の1924年の特許に戻ります。音声テレフォニーのPLCは1900年代初頭に始まり、1920年代後半までにヨーロッパと米国で一般的になりました。
電力線通信方法は、ブロードバンドおよびナローバンドに分類されるようになりました。ブロードバンドは、家の周りに高速データを送信するために使用されます。イーサネット、ナローバンドはよりゆったりとしたペースで動作し、ユーティリティメーターの読みに使用されますが、産業コマンドと制御、ホームオートメーション、および多くの照明制御アプリケーション。
確かに、PLCは過酷な環境で動作します。 wistされていないだけではありません力コードはのように機能しますアンテナ、しかし、産業環境や自宅には常に複数の回路があり、通信信号をメインサーキットパネルに送信し、目的地への道を見つける必要があります。受信機。メインパネルからの各回路には複数のタップがあり、非常に複雑なインピーダンスとノイズ環境を作成しますRF信号。電力線は、多くの場合、非常に困難で騒々しい通信媒体であり、いくつかの予測不可能な形態の激しい干渉を特徴としています。
ブロードバンドplc
ブロードバンドシステムは特に対処し、干渉を生成することが困難です。ホームプラグAVは2005年に導入され、現在はブロードバンドPLCの主力であり、アダプターは200Mbps、500Mbps、および現在は1GBPを超える物理レートで利用可能です。ホームプラグ接続は200mbpsである場合があり、ほとんどの接続の実際の速度は約30mbpsから50mbpsです。ランダムの時間のビデオ信頼性が高く一貫している限り、ルーターからテレビへの再生。HomePlugは、IEEE 1901仕様を通過し、相互運用性を保証します。
ナローバンドプログラム可能コントローラー
しかし、今日は狭帯域のパワーライン通信についてお話したいと思います。
長距離電力線を介した通信（ACおよび高電圧DC）は、グリッドインフラストラクチャの重要な部分です。自動化されたユーティリティメーターの読み取りは、ほとんどの場所で標準になりました。照明のためのホームオートメーション、HVACそして、電化製品は重要かつ成長している使用分野です。これらの領域はすべて、狭帯域PLCを使用しています。のデザイナー産業制御システムこの技術を利用しています。他の急速に出現するアプリケーションには、街灯、自動販売機、ソーラーパネル、電気自動車の充電の制御が含まれます。
通信技術送電線の使用が進化しました。初期展開には、基本的なシングルキャリア周波数シフトキーイング（FSK）および位相シフトキーイング（PSK）変調のバリエーションが含まれます。これらの技術は、厳しいパワーライン環境に確実に対処する能力が限られており、その結果、初期のPLCシステムに問題が発生しました。
現在、ナローバンドにはG3とPrimeの2つの主要な標準があります。通常、G3（または同様のIEEE P1901.2）標準は、堅牢性に焦点を当てています。産業用アプリケーションの場合、データが到着することを確認する必要がありますが、おそらく最高速度ではありませんが、そうです。 G3は、20.36kbps、34.76kbps、および46kbps（エンコード付き）データレート、フォワードエラー補正（FEC）、および6lowpan/IPv6との互換性を提供します。 G3は、ヨーロッパのCenElec -Aまたは-Bバンド（G3はヨーロッパのCenelec -Aまたは-Bバンド（20kbps -40 kbps）で動作し、FCCバンド全体で使用でき、データレートを提供することができます。米国では400kbpsに。
OFDMはこの問題を解決します
G3とPrimeは、ノイズの多いチャネルに大量のデジタルデータを送信するための手法である、直交周波数分割多重化（OFDM）を利用しています。多くの遅いデータレートキャリアを組み合わせて、全体的に高いデータレートを作成します。干渉から離れるために、キャリアの周波数またはチャネルのセットが自動的に選択されます。複数のサブシグナルは、異なる（直交）周波数で同時に送信されます。各データサブキャリアは、PSKまたはQAMを使用して変調されます。これにより、エラー修正とともに、非常に騒々しい環境では、データをエラーなしで受信できるようになります。
dmサブカリアの複数の一定振幅のスペクトル。
OFDMを実用的な送信システムにするための秘trickは、サブキャリア変調率をサブキャリアに接続することです。サブキャリアの間隔をシンボルレートの相互に設定することにより、ピークとゼロは完全に整列されているため、サブキャリアの周波数ではサブキャリアが直交し、それらの間に干渉がありません。
ナローバンドPLCコントローラーICS産業規制用
たくさんチップベンダーは、Prime、G3、およびIEEE 1901.2 Standardsをサポートするコントローラーを生成します。電気的に騒々しい環境。これらのテクノロジーは、かなり重い数学関数を使用しており、深刻なコンピューティング能力が必要です。今日、これは大したことではありませんが、選択したコントローラーチップに特定の環境を処理する馬力があることを確認してください。
狭帯域PLCコントローラーICの例は次のとおりですマキシム2つのパイプライン32-ビットを使用するZeno Max79356RISCプロセッサ。チップはg 3- plcです認定、およびそのプログラマ性により、標準的な改訂と国家の変更を処理できるようになります。
MAX79356は、リスニングモードで最大80.6 mWの電力を消費し、ICには完全なものが含まれていますアナログフロントエンド （afe）AES-CCM暗号化エンジンを使用して、セキュリティが高くなります。このデバイスは、48- PIN LQFPパッケージで使用でき、-40度から85度の温度範囲で動作します。