. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Přenos dat po elektrické sítě s technologií G3-PLC

Přenos dat po elektrické sítě s technologií G3-PLC

Maxim nedávno prezentoval praktické výsledky přenosu dat po elektrické síti s využitím technologie G3-PLC. Zdá se, že tato technologie by mohla v budoucnu nahradit všechny dosavadní systémy.

Společnost Maxim nedávno zveřejnila novou řadu obvodů s podporou technologie G3-PLC, která, jak alespoň tvrdí výrobce, nás má připojit do světa informací. Jisté je, že se jedná o novou řadu obvodů pro přenos dat po elektrické rozvodné síti, určených pro aplikace jako je například sledování a monitoring procesů, automatické měření s přenosem hodnot či inteligentní systémy řízení spotřeby. Vše s využitím stávající rozvodné sítě, ze které jsou ovládané spotřebiče zároveň napájeny.

Systémy s technologií G3-PLC podporují přenos dat v reálném čase a poskytují dostatečnou šířku pásma k tomu, aby mohly splnit požadavky nové generace inteligentních aplikací, včetně řízení nabíjení elektrických vozidel, osvětlení, domácí automatizace a řízení zdrojů obnovitelné energie. Součástí nové generace obvodů je také několik nových mechanismů, které stojí za vyšší robustností a spolehlivostí celého systému. To nám dává možnost oslovit větší množství zákazníků a v praxi použít méně opakovačů a obvodů pro obnovu signálu. Takové úpravy v případě rozsáhlých systémů mohou znamenat úsporu až v řádech stovek milionů korun. Technologie G3-PLC by tedy měla být jasnou volbou především v případě velkých inteligentní sítí.

Základní vlastnosti:

  • Jednoduché řešení komunikace a podpora všech rozvodných sítí dává možnost výstavby aplikací s vysokou hustotou autonomních systémů a jejich propojení na velké vzdálenosti i bez potřeby výstavby nových podzemních nadzemních vedení.
  • Možnost komunikace přes střední- až nízko-napěťové transformátory umožňuje obsluhu více uživatelů a připojení s mnohem nižšími náklady na instalaci
  • Možnost implementace sítě řady IPv6 umožňuje automatickou konfiguraci, jednoduché směrování a šírší využití
  • Výhodou přenosu dat po elektrické síti je také možnost prakticky okamžité informace o výpadku napájení
  • V souladu s rozvíjejícími se mezinárodními standardy chrání investice do výstavby infrastruktury a umožňuje skloubení různých dodavatelů


Obr. 1: Architektura sítě G3-PLC

Standardy pro komunikaci po rozvodné síti
Technologie G3-PLC od společnosti Maxim tvoří rychlý, robustní a rozsáhlý systém pro aplikace inteligentních sítí. Na jediném čipu spojuje prvky pro sestavení přenosového kanálu i kódování s integrovaným mechanismem korekce chyb, což umožňuje spolehlivý provoz i v případě, kdy má nežádoucí rušení a šum větší amplitudu, než jakou má aktivní signál. Díky tomu také mohou systémy spolehlivě komunikovat i mnohem vyšší přenosovou rychlostí a na mnohem delší vzdálenosti.

V následující tabulce jsou uvedeny výsledky praktických měření přenosové rychlosti a dosažené vzdálenosti při komunikaci s G3-PLC.


Tab. 1: Výsledky měření s technologií G3-PLC. Všechna měření byla provedena s použitím 100 kHz šířky pásma

Otevřený standard technologie G3-PLC podporuje její široké nasazení a snadné přijetí výrobci z celého světa. Zároveň má sloužit jako základní technologie pro nové, mezinárodně platné normy, jako je například IEEE® P1901.2 Powerline Protocol. Celá specifikace se přitom opírá o potřebu udržení vysoké flexibility a rozšiřitelnosti, včetně mechanismů, které mají zajistit hladký přechod ze stávajících systémů. Využití sítě IPv6 pomáhá zajistit řešení pro budoucí výstavbu a schopnost podpory nových aplikací inteligentních sítí a zařízení.

G3-PLC pracuje i tam, kde ostatní technologie selhávají
Standardní bezdrátové technologie trpí hned celou řadou nedostatků a problémů, včetně náchylnosti k rušení a pokrytí nedostatečného území. Bezdrátové signály mohou být rovněž poměrně snadno blokovány zdmi, stromy a další zástavbou, což v jejich okolí vyžaduje použití velkého množství opakovačů a zesilovačů. Navíc v případech, kdy jsou systémy umístěny například ve sklepích nebo uvnitř budov, je nasazení aplikace sítě bez dalších nákladů prakticky nemožná.


Obr. 2: Uspořádání systému PLC s obvody řady MAX2990

Bezdrátové systém s nízkou spotřebou energie mají také velmi omezený dosah, což je nežádoucí například u rozsáhlých systémů a při nutnosti pokrytí mimo městskou zástavbu. Výstavba dalších opakovačů a vykrývačů opět zvyšuje cenu, což může pro koncové zákazníky znamenat příliš vysoké pořizovací náklady.

Naopak technologie G3-PLC je přímo určená do náročných prostředí, kde jiné technologie selhávají. V tab. 1 byl uveden přibližný dosah a přenosová rychlost G3-PLC při přenosu přes transformátor. V tab. 2 jsou uvedeny výsledky testu při přenosu po podzemním napájecím vedení do 18-patrové budovy. Díky těmto schopnostem je možné významně snížit náklady na zařízení inteligentních sítí a zároveň připojení umožnit více uživatelům.


Tab. 2: Výsledky měření komunikace v husté zástavbě a uspořádání

Obvody s technologií G3-PLC
Obvody MAX2992 a MAX2991 společnosti Maxim spolu tvoří kompaktní systém komunikačního modemu a analogového front-end (AFE) pro přenosu dat po rozvodné síti - Power Line Communication (PLC). Jedná se o společnou čipovou sadu, nabízející jednoduché pro spolehlivou komunikaci i na velkou vzdálenost.

Obvod MAX2992 je vysoce integrovaný SoC, který kombinuje PHY a MAC s využitím 32-bitového MCU jádra Maxim řady MAXQ®.


Obr. 3: Vnitřní blokové schéma obvodu MAX2992

Obvod AFE MAX2991 je samostatný integrovaný obvod s dvěma stupni automatického řízení zisku (AGC), 62dB dynamického rozsahu a programovatelnými filtry.


Obr. 4: Vnitřní blokové schéma obvodu MAX2991

Základní vlastnosti:

  • Rychlost až 300 kbps umožňuje komunikaci v reálném čase
  • Frekvenční rozsah 10 až 490 kHz je v souladu s CENELEC, ARIB a FCC
  • Integrovaný obvod AES-128 zabezpečuje přenášená data
  • Dva stupně korekce chyb zvyšují robustnost systému
  • Robustní provozní režim podporuje komunikaci i v silně zarušeném prostředí
  • Zdokonalené schéma CSMA/CA a ARQ spolu se síťovým směrovacím protokole podporuje výstavbu rozsáhlých sítí
  • Konfigurovatelná vrstva 6LoWPAN podporuje adresování systémem IPv6


Obr. 5: Vývojový kit MAX2990EVKIT

Závěr:
Portfolio obvodů společnosti Maxim řady PLC, především pak nové obvody s technologií G3-PLC, jsou dostupné včetně kompletní sady referenčních návrhů a aplikačních poznámek pro aplikace typu jednofázových elektroměrů s podporou NAN a HAN komunikace. Zájemcům je rovněž k dispozici kompletní dokumentace v podobě schémat a seznamů součástek vývojových a demonstračních kitů. Více informací je k dispozici na webových stránkách společnosti Maxim.

Odkazy & Download:
Domovská stránka výrobce obvodů
Přehled distributorů

PLC G3 Physical Layer Specification
Powerline Communications for Smart Grid Applications
MAX2992 G3-PLC MAC/PHY Powerline Transceiver
MAX2991 Power-Line Communications (PLC) Integrated Analog Front End







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
Anténa 2J010 - 900/1800/2400MHz
Anténa 900/1800/2400MHz, 90° s konektorem SMA
Skladem od 83 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007