POWER LINE COMMUNICATION(PLC) Por Túlio Ligneul Santos, Engenharia de Computação e Informação, 6º período - UFRJ

Rede Elétrica 69 a 750 kV

Desafios Ruído: Atenuação: Equipamentos geram impulsos no canal Síncrono: Gerado por dimmers. Ex: Lâmpada ligada em brilho médio gera diversos impulsos da ordem de dezenas de volts Tonal: Não-intencional: Gerado pelas fontes de alimentação chaveadas presentes, por exemplo, em computadores, carregadores e dispositivos que poupam energia. Intencional: Causado por intercomunicadores que usam a rede elétrica Ex:Babás eletrônicas. De Alta Freqüência: Gerado por aparelhos que usam motor universal Barbeadores, aspiradores, liquidificadores, etc. Injetam Milhares de pulsos por segundo. Por Capacitores: Gerado quando se liga/desliga aparelhos eletrônicos. Atenuação: Distância percorrida pelo sinal Transformadores Topologia, Conservação, Quantidade de Conexões

Desafios Impedância Interferência: Transferência de energia entre dois meios. Descasamento de Impedância Ex: Insul-film Emendas, tomadas, aparelhos ligados Reflexão do sinal: Parte do sinal é perdida Gera atenuação Interferência: Por outros sistemas que utilizam o mesmo espectro do PLC: Organismo regulador: Limites de Potência, Limites de Freqüência Por outros usuários PLC: Redução do espectro disponível para cada usuário devido à interferência gerada por outros PLC’s. Redução da taxa de transmissão. Cabos não blindados ou trançados Interferência em outros fios e transmissões de rádio.

Equipamentos

Equipamentos Modem : pode funcionar como um gateway para serviços de VoIP Equipamento de Concentração Equipamento do Transformador MT/BT

Classificação Quanto a freqüência: Quanto a localização: PLOC e PLIC: PLC Faixa Larga (BroadBand) : 1.6 a 30Mhz Altas taxas de transmissão BroadBand PowerLine(BPL) PLC Faixa Estreita(NarrowBand): 0.1 a 0.9 kHz Transmissão < 1Mbps Gestão de energia elétrica, automação, medição remota, etc. Quanto a localização: Power Line Indoor Communication (PLIC): Rede local Power Line Outdoor Communication (PLOC): Rede Externa PLOC e PLIC: todas as tomadas = pontos de acesso Diferenciadas na forma como é feito o controle, interligação dos equipamentos e transmissão de dados.

Modulação Spread Spectrum ou Espectro Amplo: Potência distribuída amplamente no domínio da freqüência Requere a utilização de bandas mais largas para a transmissão. PLC de Faixa Estreita Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM): Modulação de várias portadoras de banda estreita seguidamente. Remoção de portadoras que sofrem ou causam interferência Variação da densidade de bits de cada portadora relação sinal/ruído, atenuação do enlace. Exige amplificadores altamente lineares: Evitar interferência das harmônicas das portadoras PLC de Faixa Larga

Modulação Gaussian Minimum Shift Key (GMSK): Particularidade da OFDM Espectro de forma gaussiana. Modulação das portadoras feita em fase: gera um conjunto constante Possibilita amplificadores mais simples. PLC de Faixa Estreita

Segurança Foward Error Correction (FEC) Data Encryption Standart (DES) 1:2 Ativado/Desativado Conforme Necesidade Data Encryption Standart (DES) 8 Vezes F –Função de Feistel -Função XOR 64 bits Permutação Final Permutação Inicial F F

Data Encryption Standart (DES) Função de Feistel: E X P A N S Ã O Meio Bloco (32 bits) Subchave (48 bits) R M U T Ç S-Boxes

Data Encryption Standart (DES) Agendamento de Chaves: 28 bits Rotação de Bits ●●● Rotação de Bits 28 bits 28 bits Chave (64 bits) 56 bits Chave 1 (48 bits) Chave 16 (48 bits) 28 bits 28 bits Rotação de Bits ●●● Rotação de Bits 28 bits

Tecnologia comprovada e viável. Conclusões Benefícios em relação às conexões usuais via cabo: Pouco Investimento Rápida Instalação Última Milha Facilidade de integração com eletro-eletrônicos (televisões, geladeiras, aparelhos de som, rádios, etc) Diversos produtos no mercado: Certo grau de maturidade da tecnologia Gera competitividade no fornecimento de Rede de Acesso. Tecnologia comprovada e viável.

Perguntas: a. Comente sobre os tipos de PLC. Quanto à freqüência: Faixa Estreita, Faixa Larga. Quanto à localização: PLIC, PLOC.

Perguntas: b. Explique alguns tipos de problemas sobre o canal da rede elétrica. Ruído: Síncrono, Tonal, De Alta Freqüência, Por Capacitores. Atenuação: Distância, Transformadores Impedância da rede: Descasamento de Impedância Interferência: Outros PLC, Tecnologias que utilizam o mesmo espectro

Perguntas: c. O PLC pode interferir em algum aparelho eletro-eletrônico? ● Não, como as freqüências utilizadas pelo PLC não são usadas por nenhum outro aparelho eletro-eletrônico ambas as tecnologias podem conviver sem que o PLC cause alguma interferência nos aparelhos, sejam eles Telefones sem fio, Celulares, Televisões, Rádios, Microondas, etc.

Perguntas: d. Algum eletrodoméstico pode interferir no PLC? Sim, os principais causadores de interferência são os motores de escova e os dimmers de Luz. Entre os motores domésticos, destacam-se os secadores de cabelos, aspiradores e as furadeiras elétricas

Perguntas: e. De argumentos par a utilização de PLC. ● Facilidade de Instalação (velocidade e custo de instalação), Facilidade de se conectar qualquer dispositivo eletro-eletrônico a rede.