Інтернет по силовим проводам. Технологія передачі інтернету через електромережу: обладнання та характеристики. Технології передачі керуючих сигналів і інформації з мережевої проводці

Вітаю!
Сьогоднішня тема про технологію Homeplug AV і працюють з нею PowerLine адаптери буде цікава тим, кому ліньки довго розбиратися у всіх тонкощах налаштування Wi-Fi роутера або тягнути кабелі через всю квартиру, але дуже хоче підключити інтернет більш, ніж до одного комп'ютера в квартирі, а то і до телевізора або смартфону / планшету. І я вас хочу порадувати - така можливість є! І скористаємося ми для втілення в життя нашої ідеї звичайної розводкою електромережі по вашому будинку - інтернет і WiFi буде там, де є електрична розетка.

Про технологію HomePlug AV і адаптери PowerLine

Провести інтернет через розетку дозволяє спеціальний пристрій стандарту HomePlug - так званий, PowerLine адаптер (я використовував набір від фірми Tenda). А точніше кілька таких приладів - по одному на кожен комп'ютер. Виглядає він як невелика коробочка з виделкою - на зразок зарядки від мобільного - і має мережевий роз'єм RJ-45 під виту пару.

Схема роботи мережі до неподобства проста - ви купуєте кілька HomePlug адаптерів - стільки, скільки вам потрібно причепити комп'ютерів. Вставляєте в один з них патчкорд, поєднуючи з роутером, налаштованим на інтернет провайдера. І встромляєте його в розетку - звідси і назва технології ( «PowerLine» означає в перекладі «електропроводка»).

У сусідньому приміщенні ви вставляєте точно такий же PowerLine адаптер і підключаєте його так само кручений парою до іншого комп'ютера - все, інтернет через розетку 220 В проведено. Інші параметри локальної мережі (IP, шлюз і т.д. і т.п.) налаштовуються точно так же, як якщо б ви тягнули стандартним способом мережевий кабель.

Як це працює? Стандарт HomePlug, що лежить в основі описуваної локальної PowerLine мережі, характеризується перетворенням надходять через мережевий порт Ethernet даних в високочастотний сигнал, який транслюється через розетку в електричну мережу. В іншій кімнаті такий же адаптер отримує вже не чисті 220 вольт, а комбінований сигнал з переданими пакетами даних. Залишається тільки розпізнати цей високочастотний сигнал, перетворювати його і вивести на мережевий Ethernet-порт, звідки вони надходять в інший ПК, або по WiFi.

Такий тип підключення набагато стабільніше, ніж при використанні звичайного WiFi повторювача, так як перешкоди мінімальні і якість сигналу майже не падає.

Для наочності подивіться огляд продукту однієї компанії, що виробляють такі адаптери - до слова, їх роблять все фірми, що займаються виробництвом мережевого обладнання, так що вибір за вами.

Плюси і мінуси PowerLine

Незважаючи на велику зручність подібної розводки інтернету по дому, у нього технології PowerLine кілька недоліків:

Мережа працює тільки в межах 1 лічильника і тільки в однофазної електромережі, хоча для неї достатньо всього 2 проводів (фаза і нуль)
Підтримувана дальність - близько 300 метрів, але в залежності від віддаленості сигнал приймається гірше
При роботі потужних побутових приладах можливі перешкоди в роботі.

І остання умова, яка сама по собі зрозуміло, це в будинку повинна бути налаштована локальна мережа через маршрутизатор.

Як підключити через HomePlug смартфон?

Але при чому тут смартфон, запитаєте ви? А при тому, що до такого пристрою кабелем можна причепити ще один wifi роутер або точку доступу. Більш того, існують Powerline адаптери з уже вбудованим WiFi модулем, тобто вставивши його в розетку можна вивести інтернет через електричну розетку не тільки по кабелю, а й бездротовим способом, а значить можна буде до нього підключитися з будь-якого пристрою, що підтримує WiFi без докупкі окремого обладнання для ретрансляції бездротового сигналу.

Тому я рекомендую не поскупитися і відразу придбати кілька таких адаптерів з уже вбудованим WiFi - благо, в ціні вони не набагато відрізняються від простих кабельних HomePlug адаптерів. Зовні їх можна розпізнати за такими характерною антени, хоча її може і не бути - треба дивитися опис на коробці або в інструкції.

Нажаль, у даного методу є свої недоліки. По-перше, що працюють електроприлади можуть створювати значні перешкоди через які буде падати якість зв'язку і швидкість. Загальна ж пропускна здатність побудованої на HomePlug-адаптерах мережі ділиться між усіма клієнтами, а значить чим більше комп'ютерів, тим також нижче швидкість і надійність.

По-друге, дальність дії мережі обмежена 200 метрами і сильно залежить від якості проводки. Якщо метраж більшість з нас цілком влаштує, то проводка в старих будинках без ремонту залишає бажати кращого. Але і навіть якщо ви живете в новому будинку, радіти рано. У сучасних квартирах часто електролінія має трьохфазову структуру, простіше кажучи, в квартирі працює не одна, а відразу три електромережі. У такому випадку для здійснення інтернету через розетку необхідно в електрощит, який розташований на сходовій клітці, встановити пристрій фазового сполучення. Але ця проблема цілком вирішується викликом спеціаліста з домоуправління.

Говорячи простою мовою, найкраще підключати дані пристрої в пов'язані, паралельно підключені розетки.

Незважаючи на описані недоліки, спробувати варто, тим більше що настройка цих пристроїв дуже проста і дозволить організувати локальну мережу на досить пристойну відстань. Якщо при побудові локальної мережі в приватному будинку доводиться використовувати кілька ретрансляторів і антен для стабілізації Wi-Fi сигналу, або свердлити перекриття і тягнути десятки метрів кабелів, то тут для розширення достатньо лише купити додатковий адаптер.

Перспективи технології PowerLine теж дуже привабливі - адже таким способом можна об'єднати всю побутову техніку в одну розумну систему з єдиним центром управління на вашому комп'ютері - думаю, що це справа дуже недалекого майбутнього.

Як налаштувати HomePlug PowerLine адаптери?

А поки в нашому сьогоденні я покажу, як налаштувати адаптери на роздачу инета через електророзетку.

Перший адаптер вставляємо в електророзетку, а Патчкорд підключаємо до роутера в його порт LAN. Наступні - підключаємо до інших розеток і з'єднуємо з комп'ютерами, які будуть входити в нашу локальну мережу.

Після проходження всіх чисто технічних етапів з'єднання кабелів і вставки пристроїв в розетки знаходимо на їх корпусах кнопки «SYNC» або «PAIR».

Натискаємо їх по черзі на всіх адаптерах і вони автоматично сконнектятся між собою і почнуть обмінюватися інформацією. При успішному підключенні один до одного на корпусі крім інших індикаторів повинен спалахнути світлодіод у вигляді «будиночка». Також при правильній роботі повинні горіти індикатори «Power», «Мережа» і «WiFi» (при наявності бездротового модуля).

Як я вже говорив, всі інші настройки, необхідні для роботи машин в локальній мережі, виробляються в маршрутизаторах і самих компах. Однак потрібно врахувати, які IP адреси є у даних адаптерів за замовчуванням, щоб мати можливість потрапити в їх панель конфігурації. Ці номери надруковані найчастіше на наклейці на корпусі адаптерів.

Наведу приклад - PowerLine адаптери фірми Tenda, які придбав я, мають IP 192.168.0.254. Відповідно, вся мережа повинна мати такий вигляд - у роутера внутрішній IP 192.168.0.1, а у інших комп'ютерів адреси виду 192.168.0.XXX, де «XXX» число від 2 до 253. Якщо у вас працює на маршрутизаторі DHCP-клієнт, що роздає айпішники автоматично, то значить просто поміняйте адресу роутера на вищевказаний.

Тут також постає питання безпеки - адже придбавши адаптер цієї ж фірми будь-сусід, який якимось чином пов'язаний з вашою розводкою електромережі, зможе на халяву користуватися вашим інтернетом. Але і це не проблема - для забезпечення максимального захисту в комплекті йде спеціальна утиліта на CD, за допомогою якої можна з одного ПК контролювати всі підключені до розеток пристрою. Подивимося на одну з таких програм від компанії TP-Link.

Після установки в головному вікні ми побачимо MAC адресу того адаптера, до якого даний комп підключений. Кількома по ньому і тиснемо кнопку «Connect».

При успішному підключенні з'явиться напис «Connected on High Speed» і почнеться сканування всієї мережі, а виявлені адаптери відобразяться в списку нижче. Зверніть увагу на порожнє поле пароля ( «Password»). Клацніть по рядку, натисніть на кнопку «Enter Password» і задайте вручну унікальний ключ, вказаний на наклейці, вміщеній на дні корпусу адаптера.

Проробляємо те ж саме з усіма пристроями зі списку, після чого переходимо у вкладку «Privacy» - саме тут налаштовується безпеку. за замовчуванням вся мережа є відкритою, тобто сусід може в неї легко вклинитися. Але ми можемо зробити її приватною. Для цього треба поставити свою унікальну назву в поле «Private Network Name», щоб активувати протокол шифрування DES. Далі натискаємо кнопку «Set All Devices», щоб додати в неї всі наявні в локалке комп'ютери.

Ось і все - тепер хто б не спробував до вас вклинитися, у нього це не вийде.
На цьому сьогодні все - пробуйте, діліться своїм досвідом в коментарях. До речі, днями я замовив собі такий комплектик в Китаї, так що тижні через три чекайте відеоогляду.

Дякую! Не допомогло

Привіт! Сьогоднішня стаття стане для когось життєвим одкровенням, хтось просто вилупляться очі в екран, а хтось з посмішкою в навчених досвідом очах зітхне. Так! Ми поговоримо про інтернет через розетку. Та не просто якусь особливу розетку, а про саму звичайну електричну 220В. Цікаво? Тоді ця оглядова стаття спеціально для вас!

про технологію

PLC - Power Line Communication - зв'язок через ЛЕП.

Чомусь для багатьох це буде справжнім відкриттям. Так це було свого часу і у мене. Виявляється, що інтернет в квартирі можна передавати через звичайну розетку. І для цього існує багато сучасних пристроїв. Але чомусь більшість людей пропускає повз цю технологію. Основні причини ми розберемо нижче. Але так чи нова ця магія?

Насправді ні. Якщо знайти в історії аналогію, то можна згадати телеграфні лінії, деякі з яких накладали в лінії ЛЕП. Часи йдуть, але ніхто і зараз не забороняє використовувати такий метод передачі даних на дому. Адже, по суті, будь-яка електрична проводка - це той же кабель, з яким можна трохи помудрувати.

Передача не обмежена тільки домашньої електропроводкою. В теорії можна зачепити в мережу все що завгодно - хоч тролейбусні або електровозного лінії. Але на практиці такого поки особисто зустрічати не доводилося.

NPL (norrowband power line, вузькосмуговий передача) - швидкість до 1 Мбіт / с.
BPL (broadband power line, широкосмугова передача) - швидкість до 600 Мбіт / с. Саме ця швидкість зараз і використовується в домашніх системах.

Останній напрям має 2 стандарту - HomePlug AV і оновлений HomePlug AV 2.0.

Останній стандарт і підтримує більшість сучасних девайсів. Можливо, прямо зараз на момент читання вийшло вже щось інше, але поки і так все працює нелпохо.

застосування

Адаптерів на поточний момент на ринку не так вже й мало, ось деякі популярні моделі і комплекти:

TL-WPA4220
TL-PA4010
TL-PA4010PKIT
ZyXEL PLA4201v2 EE
TL-PA8010 KIT
TL-WPA4220KIT

Клас цих пристроїв - PowerLine адаптери.

Основні причини застосування таких пристроїв:

Необхідність розширення бездротової мережі в іншу кімнату, де немає можливості провести кабель або ж гасне Wi-Fi через стіну.
Підключення комп'ютера при тих же умовах через кабель - ці адаптери мають у себе і Ethernet вихід.

Ось приблизна схема робота в одній картинці:

Основна схема підключення:

Головний пристрій підключається по дроту до роутера.
Ведене пристрій отримує мережу і інтернет по електричних проводах.
Ведене пристрій роздає мережу інших пристроїв через Ethernet порт або по Wi-Fi в разі його наявності.

Ще важливо дотримуватися зазначені технічні характеристики:

З 50-60 Гц і 100-240 В зазвичай проблем не виникає, такі мережі майже у всіх БУДИНКУ.
Потрібно в ідеалі пряме підключення до розетки. Деякі бесперебойники не підтримують Powerline технологію, а звичайні мережеві фільтри можуть гасити сигнал - привід подумати, якщо щось не працює.
Перешкоди можуть створювати і підключені побутові пристрої в цю ж розетку - наприклад, холодильник. Перевіряйте на всіх розетках!
Заявлена \u200b\u200bробота на відстані до 300 метрів. Але на практиці краще подібним не займатися, враховуємо перешкоди і загасання.
В процесі роботи адаптери мають властивість сильно грітися. Тобто я б не ризикнув їх залишати в невентильованому місці. Але це вже мої особисті додумкі.

Що на практиці?

На практиці одна доступність цих пристроїв радує. Причому можна купувати адаптери як окремо (адже потрібно для мінімальної перевірки 2 пристрої), так і готові комплекти. Наприклад, TP-Link TL-WPA4220KIT:

В комплекті:

TL-PA4010 - основний PowerLine адаптер.
TL-WPA4220 - ведений, 2 порти, Wi-Fi.
Пасивне, документація, коробка.

Подібних адаптерів досить на ринку, тому не будемо зупинятися на них тут у всіх деталях - якщо ви вибрали свою модель, пошукайте її на нашому сайті і прочитайте детальний огляд. Тут лише короткий функціонал.

Які можливості у нас є для підключення:

Звичайне розширення. Підключаємо обидва адаптера в мережу, вони автоматично знаходять один одного. На обох є кнопка Pair для сполучення, але комплектні адаптери знаходять один одного і без неї.
Клонування мережі. На TL-WPA4220 натискається кнопка Wi-Fi Clone, на основному роутере - кнопка WPS. Отримуємо дубльовану мережу. Тобто в другій кімнаті навіть через розетку буде той же самий Wi-Fi без змін назви мережі і пароля.

Для довідки. З'єднання шифрується по AES. Злі сусіди з тієї самої організації не зможуть дізнатися який нехороший сайт ви відвідуєте будинку.

Додаткові настройки можна виробляти і по-старому через веб-конфігуратор, але він доступний тільки при підключенні по дроту. Та й особливої \u200b\u200bнеобхідності немає - все працює і без того нормально в чистому сполученні.

Про «нормально»: в процесі тесту ніяких просідань і некомфортно виявлено не було. Інтернет по електричної мережі літав по всій заявленої провайдером швидкості - близько 90 Мбіт / с. У локальній мережі швидкість у колег розганяла до 170 Мбіт / с. Тобто навіть помітних падінь в порівнянні з основним роутером помічено не було, все на рівні, користуватися можна!

Чому все її не застосовувати?

Спробуємо оцінити поточну ситуацію адекватно. Адже що може бути простіше - провайдер заводить оптику на єдиний домовик свитч, а далі кожному користувачеві видає свій PowerLine адаптер. Як підсумок - ніяких проводів, все чисто, швидко, працює. А що ж на ділі?

Ціна. Все ж такі адаптери коштують трохи дорожче ніж звичайні китайські роутери.
Проводка. Провайдеру вигідніше відповідати за свою виту пару до вашої квартири, ніж покладатися на електропроводку в наших будинках (особливо якщо мова йде про щось старовинне, з укладанням по 10 шарів і клубками ізоляційної стрічки).
Справа звички. Зараз виту пару завели в великих містах майже в усі квартири. Раніше користувалися телефонними лініями. Перехід на PowerLine технології - нові накладки на вже існуючі процеси надійної роботи.

Не буду роздувати тему далі. Все і так зрозуміло - технологія PLC показує себе непогано. Інтернет по електромережі літає. Пристроїв в магазинах вистачає. А ціновий сегмент для таких іграшок цілком приємний - в межах 3000 руб. можна собі знайти щось підходяще прямо зараз. На цьому і закінчую, залишайте коментарі нижче!

Після ознайомлення з нижченаведених матеріалом жарт про «кілера Ethernet-карт», що представляє собою патч-корд зі штекером RJ-45 на одному кінці і виделкою підключення до мережі 220 В на іншому, вже не здасться настільки дотепною. Правда, в розрив цього проводу потрібно буде включити відповідний PowerLine-адаптер ...

Відомий жарт про те, що більшість винаходів походить від людської ліні, дуже добре застосовна до мереж передачі даних. З тих пір як наявність зв'язку між комп'ютерами в офісі стало обов'язковим, а Ethernet перетворилася в стандарт де-факто, не припинялися спроби зробити цей зв'язок ще простіше наприклад, позбувшись від необхідності прокладання додаткових кабелів.

Про різних технологіях, що дозволяють «зекономити» на розводці окремої мережевої інфраструктури, ми вже писали не раз наприклад про HomePNA, яка передбачає використання, або про бездротові мережі. Технологія ж, про яку піде мова сьогодні, використовує для побудови локальних мереж ... звичайну електропроводку, існуючу в будь-якій будівлі.

Технологія PowerLine має складну і мінливу долю. Кілька разів їй пророкували центральне місце в розвитку домашніх інформаційних мереж. Потім «забували» про неї, щоб паралельно з удосконаленням технологічної бази знову повернутися і проголосити її мало не панацеєю. Чи не балували увагою цей сектор ринку ні дослідні агентства, ні IT-видання (як з'ясувалося, в Рунеті є всього пара більш-менш серйозних публікацій на цю тему, а в Uanet і того менше).

Частково бажаючи заповнити склався інформаційний вакуум, частково в зв'язку з черговою хвилею комерційного інтересу до цієї демократичної і, на перший погляд, надзвичайно простій ідеї, ми вирішили продовжити розмову, розпочату в огляді «», доповнивши його розповіддю про те, ціною яких зусиль досягається стійка робота через мережу живлення. До уваги читачів пропонуються детальний огляд технології PowerLine, а також тести і наші враження від експлуатації пристроїв, які за досить прийнятними цінами вже реально присутні на вітчизняному ринку.

Ви вже нас-то зовсім за дурнів не тримайте.
Ви тут в проекті вказали 70 метрів кабелю і 10 мережевих розеток.
А у нас що, по-вашому, комп'ютери досі від сонячної
енергії харчувалися? Ви, може бути, і дірки нові свердлити зібралися? ...
(З обговорення калькуляції на мережу, 1996 г.)

З усієї цієї досить комічною історії, коли довелося довго і аргументовано доводити фінансовому директору невеликої компанії, що інформаційний кабель і розетки дійсно укладати і монтувати потрібно, адже мережа харчування це одне, а інформаційна мережа абсолютно інше, запам'ятався фінальний питання, що символізує прощання з останньою надією: «Так що, по тим же дротах ніяк не можна?». Якщо закрити очі на деяку «нетехнічних» постановку самого питання, цю людину досить легко зрозуміти. Тільки-тільки закінчився шикарний ремонт особняка, і необхідність роботи організації з добре налагодженою системою «діскетооборота», розміщеної за все в чотирьох приміщеннях на трьох поверхах, в єдиній мережі диктувалося більш міркуваннями престижу, ніж нагальною потребою.

Чи можна було в ті часи відповісти на це питання ствердно? У далекому 1996 р немає. Бездротові мережі дорого і нестабільно. Як понині живі технології та протоколи передачі по енергомереж (X-10, CEBus, LONWorks), так і безліч інших, з рекламних смуг обіцяють «наситити інтелектом наше житло» і згодом безслідно канули в Лету, були на вітчизняному ринку скоріше екзотикою. Вони характеризувалися або низькою швидкістю обміну, або слабкою помехозащищенностью, або першим і другим одночасно, і відлякували невиправдано високою вартістю кінцевих пристроїв.

PowerLine: дитинство, отроцтво, юність

... і досвід, син помилок важких ...

А тим часом історія зберегла багато спроб використання як фізичне середовище для обміну даними «непристосовані» дроти. Простіше, зрозуміло, оперувати з телефонними «мідними парами» їх параметри були стандартизовані, а до правил прокладки пред'являлися досить жорсткі, уніфіковані в ряді країн, вимоги. Напевно, тому першою життєздатною технологією передачі по альтернативним проводам стала технологія, запропонована компанією Tut Systems (середина 90-х років). Як відомо, на її основі незабаром прийняли стандарт передачі даних по телефонній проводці, HomePNA 1.0. Нехай перша версія цього стандарту не була дуже «просунутої», але в мережі по HomePNA 1.0, що нараховує до 7-10 комп'ютерів, в цілому вдавалося отримати 1 Mbps при дальності між ними близько 100-150 м.

Хоча домашня мережева проводка по ряду причин, до яких ми повернемося пізніше, середа ще менш благодатна, ідея використовувати один транспорт для живлення пристроїв і передачі керуючих сигналів сягає своїм корінням мало не до початку ери електрики. У патентних анналах 20-х років XX століття вдалося виявити пропозицію, засноване на «... використанні тонів декількох голосових [звукового діапазону. Прим. автора] частот для включення і відключення пристроїв по дротах, за якими воно харчується ». Причому в якості задатчика керуючого сигналу в розширеній патентної формулою підприємливий автор «застовпив» вживання ... свистка і мікрофона з підсилювачем.

А ось об'єктивно стверджувати, хто саме зробив наступний вирішальний крок «в розетку», досить складно розвиток технології представляло довгий ланцюжок з тактичних дослідницьких перемог і стратегічних ринкових поразок. Проведені пошукові роботи характеризувалися розрізненістю і відрізнялися за напрямками: одні компанії ставили перед собою завдання позбутися додаткових проводів при передачі аудіосигналів, в результаті їх роботи вже в 40-х роках з'явилися різні «бебіфони» і «інтеркоми». Інші (це вже відноситься до кінця 70-х) кинули сили на перешкодозахищеність системи управління по мережі живлення, для функціонування яких не були потрібні високі швидкості обміну. Треті шляхом різних хитрощів намагалися «втиснути» смугу, займану видеосигналом (вона становить одиниці мегагерц), в звичайний кабель живлення. Правда, на практиці часто з'ясовувалося, що економічна ефективність від використання цих рішень, як правило, виявлялася мнимої.

Стало очевидно, що втілюючи хоч і хитромудрі, але, по суті своїй, аналогові або квазіціфровие підходи до формування, кодування і передачі інформації і будучи пов'язаними існуючими на той момент технологічними обмеженнями (як то: висока вартість DAC, ADC і інших компонентів тракту цифрової обробки сигналів), комерційних версій «серйозних» пристроїв не створити. Це, врешті-решт, охолодило запал дослідників, і добрий десяток років ідея потихеньку «варилася у власному соку». Однак до сих пір на ринку можна знайти працюють з мережних проводам зв'язкові (інтеркоми, міні-АТС) і нескладні вузли знаходяться (наприклад, запалюванням кількох ламп в люстрі), що випускаються серійно, а в Internet зустріти опис оригінальних проектів і різних цікавих конструкцій: від аматорських (як правило, використовують для формування набору команд тони звукового або ультразвукового діапазону частот) до датчиків, дешифраторів і командоаппаратов для потреб промислової електроніки.

І як би по-дитячому примітивно не виглядали ці пристрої з висот технологічного розвитку сьогодні, саме завдяки ряду концептуальних рішень тих років ми можемо сьогодні розповісти про пристрої передачі інформації по проводах мережі живлення, які на практиці довели, що здатні забезпечити високі швидкість і перешкодозахищеність процесу обміну і володіють достатнім ресурсом для адресації пристроїв в мережі. Останній факт особливо важливий при масовому розповсюдженні, так як визначає можливість однозначно ідентифікувати, до кого направлено інформацію. Для тих, хто вважає цю вимогу не настільки критичним, нагадаємо американський анекдот, що оповідає про те, як натискання на кнопку мережевого пульта дистанційного керування кавоваркою (мабуть, що працює на принципах, близьких до вищезазначеного патенту!) Привело до виконання команди на розморожування холодильника і включення поливу газонів на ділянці у сусіда.

Період отроцтва в розвитку технології зазвичай зв'язується з цілим рядом проведених в 1997-2000 рр. експериментів з передачі даних і голосу в рамках пілотних проектів провідних дослідницьких лабораторій. Крім маловідомих на той момент компаній, в них брали участь такі гіганти телекомунікаційної індустрії, як Siemens, Nortel і кілька провайдерів послуг зв'язку Німеччини і Великобританії. І хоча плани будувалися воістину наполеонівські (Norweb Telecom встиг укласти договори з десятком провідних енергокомпаній Євразії) і обіцянки лунали щедро (1,5 пфеніги за хвилину роботи в Internet), ідеї широкомасштабного використання електропроводки в черговий раз «не пощастило».

Пояснень і причин цього можна навести безліч: і високий рівень побічних випромінювань пристроїв, і їх вартість, порівнянна з ціною DSL- і кабельних модемів, і конструктивне недосконалість кінцевих пристроїв, і нестабільно працюючий ПО до них, і жорсткий пресинг з боку великих телекомунікаційних компаній ... все це так, але, на думку автора, не останню роль тут зіграли допущені маркетингові помилки, пов'язані з особливостями сприйняття рішень тими, кому вони були адресовані. Згадаймо, що саме на ці роки довелося переможну ходу «кручений пари» під гаслами «Fast Ethernet в кожен офіс». І відповідальні за невеликі офісні мережі фахівці, намучився з BNC-роз'ємами і кінцевими терминаторами, були явно не схильні до експериментів з новою і до того ж досить сирий технологією, що не обіцяла високих швидкостей і посяде топологію приївся «коаксіального» Ethernet. Що ж стосується обережних рядових бюргерів, які беруть участь в експериментах ... Розрахунок на те, що вони будуть відстоювати технологічне рішення, нехай навіть дуже багатообіцяюче, на шкоду своїм поточним потребам і фінансовим інтересам, як неодноразово свідчить історія розвитку техніки, заздалегідь приречений «... йому покажеш мідний гріш і роби з ним що хочеш ».

Нехай перші спроби поставити на комерційну основу організацію домашніх мереж і «роздачу» Internet не привели до очікуваного перевороту на ринку телематичних послуг, вже в 2001 р серійно випускаються пристрої зі скромним написом «HomePlug 1.0» довели в ході експлуатаційних випробувань, проведених в 500 будинках, що ефективна робота через мережу електроживлення можлива в 98% випадків.

Мал. 1. Перспективи, намальовані аналітиками, вселяють оптимізм

Закладені в стандарт надійність, живучість і досить велика швидкість, на думку аналітиків, змусили задуматися телефонні компанії, наскільки міцно вони утримують «свій шматок пирога», що послужило одним з факторів подальшого зниження цін на послуги з підключення до Мережі.

Надання послуг з доступу в Internet найбільш приваблива, хоча і не єдина сфера застосування технологій передачі інформації по проводах харчування. На сьогодні всі відомі напрямки, в рамках яких бачиться розвиток подібних систем як основи для обміну інформацією через мережі живлення, можна спробувати умовно розділити на три групи.

Група перша. Середовище для інформаційного обміну між приладами контролю і управління системи домашньої автоматики

Будинок, повний електроприладів і радо обслуговуючий своїх господарів, з'явився в фантастичних романах Рея Бредбері ще в 60-х роках. І до сих пір більшістю з нас ці ідеї сприймаються як науково-популярна фантастика, аж ніяк не дешева і далеко не життєво необхідна. Але ж у вихідній ідеї зв'язати воєдино контролер (блок керування), комп'ютер, принтер, телефон, датчики клімат-контролю і різні виконавчі пристрої (як то: керовані вимикачі, кондиціонер, обігрівачі, кухонні побутові прилади, акваріум і систему поливу газону) нічого поганого і надприродного не міститься. Більш того, вже доступні для реалізації її окремі елементи сьогодні можуть і повинні розглядатися як базис для створення комфортної, автономної, безпечної і енергозберігаючої (за деякими оцінками до 20-25% витрат) системи управління майбутнього. Можна припускати, що в міру подальшого зростання вартості енергоносіїв і електроенергії терміни її окупності будуть знижуватися. І хочеться вірити, що вже в недалекому майбутньому значні початкові вкладення престанут бути серйозною перешкодою для їх впровадження ...

Ясно, що така єдине середовище, що включає і ПК, і комп'ютерну периферію, і побутові пристрої, зможе функціонувати лише при наявності локальної інформаційної мережі, основна вимога до якої високий і гарантований рівень надійності, що обумовлюється, в першу чергу, ступенем досконалості використовуваної технології обміну даними. Очевидно і те, що поява інтерфейсних гнізд для підключення USB, FireWire або Ethernet на чайнику, пилососі або світильнику-бра навряд чи буде сприйнято покупцем з радістю. Хоча не будемо зарікатися напевно знайдеться виробник, який умудриться не тільки інтегрувати все це в свою кавоварку, а й переконати клієнта в тому, що той мріяв про це все своє життя.

До речі, саме з появою нових версій технологій передачі інформації пов'язується процес переосмислення концепції домашньої системи безпеки, що включає широкий спектр датчиків (пожежних, руху, розбиття скла та ін.), Підсистем моніторингу (в тому числі камер стеження), засобів пожежогасіння і управління доступом до об'єктам. Тут, правда, слід розставити акценти. Поки мова може йти про «охранки», застосовуваних як допоміжні (або доповнення до вже наявних, або автономні), адже для підключення до централізованої охоронної або пожежної системі може знадобитися відповідний сертифікат як на датчик, так і в цілому на технологію передачі цієї інформації . По ряду попередніх оцінок, технічні параметри таких рішень охоронних систем (в першу чергу за критеріями надійності і захищеності каналу передачі) можна порівняти або навіть краще, ніж у існуючих бездротових.

Група друга. PowerLine Phones & Media

В принципі, на ринку телефонних рішень зустрічаються і оригінальні пристрої. Так, ще влітку 2002 р компанія Ascom з Берна повідомила, що приступила до випуску нової серії, побудованої на фірмовому PLC-адаптер. В основі рішення Voice over PowerLine, пропонованого компанією, невеликі симпатичні коробочки, до кожної з яких можна підключати від одного до чотирьох голосових (або факсимільних) кінцевих пристроїв і організовувати до двох пар телефонних переговорів одночасно. У прес-релізі підкреслюється, що використання продуктів нового типу не погіршує параметрів «комп'ютерного» обміну в мережі на електропроводці.

В іншому ж рішення для телефонії базуються на стандартних класичних Voice over IP, а адаптерів PowerLine відводиться роль банальних конвертерів середовища Ethernet-to-PowerLine, до гнізда якого підключається телефонний IP-апарат.

Перший експеримент по передачі музики в рамках ідеї об'єднання побутових електронних пристроїв в єдину домашню інфраструктуру пов'язують з демонстрацією компаній Motorola, Phoenix Broadband і Sonicblue, коли підключений до електророзетки комп'ютер відправляв по мережі файли, завантажені з Internet, на MP3-плеєр Sonicblue Rio.

Основні вимоги до подібних систем забезпечення певного QoS і, в другому випадку, також задоволення зростаючих «апетитів» додатків потокової передачі аудіо- та відеоінформації з високою якістю. Вони посилюються, якщо таких потоків кілька, або паралельно здійснюється передача даних іншими типами додатків. Практично при використанні пристроїв стандарту HomePlug 1.0 була доведена можливість передачі двох потоків MPEG-1/2 без відчутних затримок при одночасному збереженні мережевої активності (якогось усередненого стандартного «потокооборота») між п'ятьма-шістьма іншими абонентами. Знаменною подією стала справжнім прикладом на минулій в Лас-Вегасі на початку 2003 р Consumer Electronics Show першої передачі зі швидкістю 30 fps високоякісного відео по розгорнутій на стенді мережі PowerLine. Проводився показ компаніями ViXS Systems (розробник чіпів і ПО для відео) і Cogency Semiconductor (виробник чіпсета PiranhaT). До речі, повідомляється, що експеримент дублювався трансляцією через WLAN-канал, і різницю між першим і другим способами передачі виявити не вдалося.

Група третя. PowerLine Networking і PowerLine Internet

Тенденція збільшення числа комп'ютерів в будинку продовжує набирати обертів, що вимагає появи дешевих і зручних засобів для об'єднання комп'ютерів і периферійних пристроїв в єдину мережу, коли прокладка нових проводів неприпустима або недоцільна (рис. 2).

Мал. 2. Структура домашньої мережі PowerLine. Підключаємося до intranet / Internet

Однак обговоренням тільки одного випадку з'єднання декількох пристроїв в межах однієї квартири або приватного будинку можливості застосування PowerLine не обмежуються.

Другим аспектом застосування технології «мережу поверх харчування» є вирішення проблеми «останньої милі» і «останніх футів» при підключенні до Мережі. Більш того, в 1999 році таке рішення проблеми вважалося настільки економічно правильним, що був «розкручений» проект зі звучною абревіатурою PALAS PowerLine for Alternative Local AccesS, покликаний всіляко сприяти впровадженню технології на європейський ринок. Розрахунок його учасників грунтувався на тому, що мережі електроживлення покривають до 95% обжитих людиною територій. Осередки такої інфраструктури досить регулярні, так і, за попередніми оцінками, число потенційних користувачів, для охоплення яких немає необхідності створювати нову кабельну інфраструктуру, перевищує кількість телефонних абонентів в 1,5-5 разів (в залежності від рівня телефонізації регіону). Експерти обгрунтовано вважали, що там, де телефонний зв'язок розвинена недостатньо, попит на підключення до Internet через електричну мережу буде на порядок вище. Правда, що стосується самої PALAS, то, судячи зі стану сайту palas.regiocom.net, особливою активністю робота її членів не відрізняється.

Структура такого інформаційного освіти може бути аналогічною зображеної на рис. 2. Проектну максимальну смугу в перерахунку на одного абонента, як правило, знижують до 300-500 kbps. При цьому, однак, зростають вимоги до рівня мінімального рівня інформаційної безпеки (механізмам аутентифікації користувача і шифрування потоків даних) адже топологія утвореної мережі аналогічна топології коаксіального Ethernet і дозволяє «кожному слухати всіх».

Для тих, кому можливості PowerLine «на прийом» здадуться все ж недостатніми, можна запропонувати скористатися вже апробованими рішеннями асиметричного доступу до інформації. Наприклад, зі супутника користувач отримує вхідний трафік на швидкостях до одиниць MBps, а наземними лініями зв'язку пересилає невеликий вихідний трафік. Таке рішення задачі «останньої милі» легко вписується в вишерассмотренние структуру і в першу чергу орієнтовано на невеликі компанії і вимогливих приватних користувачів.

Однак і тут нам доведеться зробити невеличкий відступ, нагадавши про відмінності зарубіжних систем електроживлення від вітчизняної. Якщо в більшості країн світу прийнято підводити дві фази і захисний «нуль», то практично всі квартири українських енергоспоживачів задовольняються підключенням до однієї з трьох фаз мережі 380 В і «нулю», т. Е. Якщо розглядати завдання побудови єдиної мережі на базі багатоквартирного будинку (а максимальна дальність HomePlug-пристроїв це дозволяє), то для об'єднання всіх користувачів в «загальну шину» між «фазами» необхідно буде включити відповідні мости. Не вдаючись в особливості схемотехніки цього достатньо простого пристрою, зауважимо, що завдання створення інфраструктури може виходити за рамки простої інсталяції вже готових, апробованих і сертифікованих на Заході рішень. Хоча при великому числі клієнтів може виявитися доцільним поєднувати три групи (підмережі) в єдину мережу за допомогою відповідного комутатора вже безпосередньо перед введенням зовнішнього каналу в будинок.

Закінчуючи цей невеликий аналіз, ще раз зазначимо, що спроба розмежувати сервіси більш ніж умовна в розвитку сучасних мережевих технологій наступної за важливістю тенденцією після підвищення швидкості є прагнення об'єднати в єдиному мережевому потоці різні види трафіку (дані, телефонію, відео). Інша справа, що необхідної смуги пропускання при всіх бажаних сервісах одночасно (а вона, як з'ясувалося, для пристроїв PowerLine навіть менше 10 Mbps) може виявитися недостатньо (рис. 3).

Мал. 3. Тенденція на об'єднання всіх груп пристроїв. Чи вистачить смуги?

І нарешті, тим, хто має намір організувати надання послуг з доступу до Мережі, доведеться повернутися і до питання розробки комплекту ПЗ для віддаленого адміністрування і моніторингу з розширеними функціями, обумовленими специфікою даної технології. Такий комплект, крім стандартних для цього випадку мережевих можливостей, повинен дозволяти:

виявити всі пристрої, що знаходяться в мережі, і визначити їх тип (адаптери Ethernet, USB або карта PCI) і присвоєний виробником MAC-адресу, а також надати адміністратору можливість визначити і привласнити IP-адресу пристрою;
вести постійний моніторинг мережі і створювати графіки завантаженості тієї чи іншої ділянки, а також збирати статистику трафіку по кожному з використовуваних протоколів, оперативно контролювати і перевіряти якість з'єднання з кожним з пристроїв в мережі (на рівні фізичного з'єднання);
дистанційно керувати правами доступу клієнтів до послуги (здійснювати підключення / відключення користувача), змінювати пароль для створення користувальницької мережі зі своїми настройками безпеки. Незайвим виявиться надання можливості оператору призначити, кого з конкретних пристроїв (якщо їх у одного клієнта кілька) дозволити доступ до послуги. Таким чином, можна буде, наприклад, заблокувати установку користувачем будь-якого придбаного ним самостійно PowerLine-адаптера без узгодження з провайдером послуг.

Забігаючи наперед, відзначимо, що на сьогодні з усіх розглянутих програмних пакетів по функціональності до цих вимог ближче всіх комплект ПО Open PowerLine Management від компанії Corinex. До її складу входить утиліта PowerNet Setup Tool, що дозволяє знайти всі MAC-адреси пристроїв в межах досяжності PowerNet. Однак на практиці з'ясувалося, що для її роботи необхідна присутність в мережі хоча б одного «рідного» пристрою.

На цьому ми поки і зупинимося, надавши економістам можливість провести більш глибокий аналіз. Очевидно, що закладений в PowerLine потенціал величезний, і вже станом на сьогодні використання технології може стати предметом бізнесу, зокрема, для енергозабезпечуючих компаній. Як приклад можна привести програму «Мосенерго», що проводиться в Зеленограді, колишньої «кремнієвої столиці» Росії. На першому етапі передбачається дозволити насущні проблеми, пов'язані з урахуванням споживання електроенергії та управлінням системою енергопостачання. На наступному планується надання послуг з доступу в Internet, IP-телефонії, організації телеконференцій і інших.

Технології передачі керуючих сигналів і інформації з мережевої проводці

PowerLine визначення і класифікація

PowerLine, Powerline Communications (PLC) сімейство технологій зв'язку, які грунтуються на використанні існуючої мережі електроживлення (120 В, 220 В і т. П.) Як фізичне середовище поширення інформації.

Як існуючі в рамках цих технологій напрямки досліджень, так і вже реалізовані «в залізі» пристрою, можна диференціювати по швидкості обміну.

Низькошвидкісний обмін (Low Baud rate, іноді нижче 0,05 Kbps) з дальностями передачі до десятків кілометрів. Подібні PLC-системи вже використовуються в енергетиці на високовольтних магістральних системах для передачі службової телеметричної інформації.
Обмін із середньою швидкістю передачі (Medium Baud rate, зазвичай в діапазоні від 0,05 до 50 Kbps) на середні відстані, що не перевищують декількох кілометрів. Такі PLC-системи дозволяють реалізувати нескладні контролюючі програми та орієнтовані на існуючі інфраструктури електроживлення (домашня автоматизація, системи управління освітленням, організація автоматичних вимірювань, моніторинг через Internet і т. П.). Інформація передається в смузі частот 50-535 кHz.
Високошвидкісний обмін (High Baud rate, від 100 Kbps). Основне призначення «комп'ютерний» локальний обмін даними. До класичних для таких систем зазвичай відносять завдання об'єднання в ресурси загального доступу наявних принтерів, сканерів і інших пристроїв, а також організацію домашньої або комп'ютерної мережі SOHO. У цей клас справедливо було б включити вирішення всього спектру мультимедійних завдань. Пристрої в силу ряду суперечливих вимог змушені займати досить широку смугу частот (в діапазоні від 1,7 до 30 MHz) і забезпечувати роботу на відстані до декількох сотень метрів. До цієї категорії відносяться Homeplug PowerLine-пристрої.

Проблеми, пов'язані із середовищем передачі, або
Невже все так складно?

Власне, якщо заглибитися в технічні проблеми, то можна спробувати пояснити, чому за вартістю адаптер PowerLine можна зіставляти з Ethernet-картою. Не варто забувати, що остання розрахована на використання в комбінації зі спеціально під неї спроектованої середовищем передачі, і саме це дозволяє їй бути простою, доступною і дешевою. Але варто взятися за передачу по «неспеціалізованим» проводам і конструкція стає складною і недешевої: вона змушена своєю складністю і дорожнечею компенсувати роботу з сурогатом мережевих кабелів.

Розглянемо детальніше. Нас буде цікавити надалі смуга частот в кілька десятків мегагерц, її мінімальне значення визначається тією інформаційною смугою, яку необхідно забезпечити, в нашому випадку до десятка Mbps. Отже, в мережевому кабелі з ростом частоти (як, втім, і в будь-якому іншому фідері) зростає значення погонного загасання (рис. 4).

Мал. 4. Сам по собі живить електрокабель не найкраща середовище для поширення високочастотних сигналів

На практиці це означає, що, бажаючи на іншому кінці кабелю прийняти і обробити весь спектр частот вихідного сигналу, нам доведеться передавати його високочастотні складові в десятки разів бoльшими за рівнем, ніж в низькочастотної частини. Існують досить жорсткі обмеження як на діапазон частот, які можуть займати сигнали в кабелі, так і на їх максимальні рівні, що змушує використовувати спеціальні прийоми для зменшення спектральної щільності потужності сигналів і одночасно з цим застосовувати хитромудрі способи для економного уявлення (кодування) вихідних цифрових сигналів .

Наступною проблемою, властивою квартирної мережевий проводці, є виникаючі в ній відображення від неоднорідностей її структури. Кожен зросток проводів, група контактів, паралельне включення і відгалуження проводів призводять до багаторазового інтерференції прямого / затриманих сигналів і до частотно-виборчому ослаблення. Запалюючи світло, щось включаючи і відключаючи від мережі, користуючись удлинителями, ми постійно змінюємо параметри цієї структури, причому не тільки у себе, а й, в якійсь мірі, у сусіда, живиться від тієї ж «фази». Призводить це до досить добре відомому в бездротових радіосистеми і багатомодових оптоволоконних лініях зв'язку ефекту, званого межсимвольной інтерференцією (ISI). Там він обумовлюється багатопроменевим поширенням радіохвиль (т. Е. Приходом на приймач одночасно декількох сигналів, зсунутих на певну величину, пропорційну різниці відстаней, пройдених кожним з них). В результаті короткий імпульс «розмивається» і перетворюється в більш широкий або навіть в послідовність з декількох, т. Е. Передавачем випромінювався один імпульс, відповідний символу (або кілька символів поспіль, відповідних інформаційної групі), на приймачі ж виявляється ціла серія, що призводить до неправильної їх інтерпретації і, як наслідок, до помилок в сеансі передачі і обмеження максимальної пропускної здатності каналу.

А адже загальна кількість різних кінцевих пристроїв, активно впливають на параметри мережі живлення, навіть в невеликому будинку не піддається ніякому обліку. Причому багато хто з побутових приладів (пилососи, міксери, ПК з дешевими блоками харчування, люмінесцентні лампи та ін.) Не просто «шумлять», а й здатні в моменти запуску генерувати тривалі серії імпульсів з амплітудами, на порядок перевищують очікувані нами в розетці 220 В . У цю «електрокашу» залишається додати кілька підгоріли контактів на щитку і легендарного «дядю Ваню зі зварюванням». Для повноти картини рекомендується також згадати, що дроти мережі не тільки випромінюють, але і досить непогано справляються з прийомом радіохвиль (в обрану нами смугу потрапляють радіостанції як мінімум трьох мовних і чотирьох аматорських діапазонів хвиль), щоб зрозуміти той клубок проблем, над яким розробники пристроїв PowerLine билися не один десяток років.

Горішок твердий, але все ж ...

Тривають роботи і по вдосконаленню програмних продуктів. У спільній заяві компаній Intellon і Corinex вже до травня 2003 р обіцяно випуск програмного забезпечення, що базується на відкритому стандарті MIB (Management Information Base). Його використання дозволить зробити процес інсталяції більш "прозорим" і розширить можливості локального і віддаленого мережевого адміністрування пристроїв на базі чіпів Intellon (специфікація HomePlug 1.0.1). Зауважимо, що оскільки стандарт HomePlug 1.0.1 поки що реалізований «в залізі» тільки в розробці «кишенькової» компанії альянсу Intellon, на даний момент часу ми можемо ставити знак рівності між її чіпсетами і самим стандартом. А поки на сайті Corinex викладено вміст інсталяційного CD, що містить драйвери, ПЗ PowerNet Setup Tool і SNMP-агент для PowerNet, що працюють тільки зі своїми, «фірмовими» пристроями.

висновки

Підсумуємо все вищесказане. Вихід на ринок пристроїв PowerLine стандарту HomePlug 1.0 від різних виробників, досить легко знаходять «спільну мову», наводить на думку, що нарешті-то технологія «очистилася» від тяжких спадкових проблем із сумісністю та вийшла з розряду екзотики на рівень комерційної експлуатації. Можна лише дивуватися, що таке логічне винахід в стилі «голота на вигадки хитра» не з'явилося саме в пострадянському просторі. Хоча, з іншого боку, таке рішення в силу «норовистість» середовища передачі вимагає реалізації в «залізі» досить складних принципів і передбачає наявність у розробника всіх виробничих елементів технологічного циклу, що дозволяють довести ідею до етапу комерційної експлуатації.

Хоча заявлена \u200b\u200bмаксимальна теоретична пропускна здатність мереж PowerLine 14 Mbps, фактична середня швидкість передачі даних виявилася рівною 5-6 Mbps. Ці показники можна порівняти з характеристиками HomePNA і бездротових мереж (WLAN) по IEEE 802.11b і HomeRF 2.0. Технологія простіша для впровадження, ніж телефонні мережі, адже якщо телефонна розетка зустрічається не в кожній кімнаті, то розетки живлення є скрізь, а тим більше поруч з комп'ютером або принтером. Для неї не існує «мертвих зон», характерних для бездротових рішень (коли не вдається прийняти сигнал в певних точках приміщення), і її організація може обійтися дешевше, ніж прокладка «з нуля» провідний Ethernet. Хоча поточна вартість пристроїв PowerLine в перерахунку на користувача порівнянна або навіть перевищує ціну WLAN-комплекту (Wi-Fi, без урахування вартості ліцензії), є всі шанси, що в міру освоєння випуску пристроїв бoльшим числом компаній вона буде поступово знижуватися.

По кожному з основних параметрів у технології HomePlug є гідний конкурент. Але ж не дивлячись на ряд обіцянок «дешево обинтернетіть всіх» за допомогою інших технологій, однозначного універсального рішення, що поєднує прийнятну якість і простоту з мінімальними початковими і пропорційними наступними вкладеннями для інфраструктури масштабу, наприклад середнього міського будинку, немає. На противагу вже освоєних, технологія передачі по проводах мережі живлення характеризується відносно низьким рівнем початкових інвестицій за рахунок економії вкладень на створення фізичної середовища передачі. PowerLine-мережі добре масштабуються, т. Е. Забезпечують стабільну роботу при підключенні нових клієнтів, причому зберігається достатня для більшості практичних застосувань швидкість роботи, пропорційно зменшується при збільшенні відстані (до 200-300 м).

Ряд проведених нами експериментів показує, що висока стійкість до перешкод і некритичність до середовища передачі, закладені в стандарти HomePlug, дозволяють розглядати готові пристрої і як якийсь напівфабрикат для розробки власних домашніх і промислових дротяних рішень.

Поки ж нам хочеться вірити, що анонсовані на CeBIT пристрої (комбіновані точки доступу WLAN / PowerLine, маршрутизатори і ISDN / DSL-to-PowerLine модеми, мультимедійні плеєри, відеокамери з вбудованою підтримкою цієї технології, нові Voice over PowerLine, а також комплекти для об'єднання в домашню мережу комп'ютерів, Web-планшетів і MP3-програвачів) вже знаходяться на шляху до нашого покупця. Нехай поки ці пристрої не так сильно поширені це, наскільки можна судити за результатами пробної експлуатації, всього лише питання часу ...

Сучасне суспільство просто не можна уявити без інтернету. Він має дуже багато важливих функцій. За допомогою мережі школярі та студенти готуються до занять, педагоги діляться досвідом, підлітки спілкуються між собою, дорослі знайомляться і створюють сім'ї. Всі ці питання під силу вирішити інтернету. Людина вже просто не уявляє сою життя без Мережі.

Зв'язок інтернет через розетку отримала достатнього поширення за кордоном. Російські провайдери не дуже хочуть мати справу з пакетом документів, які потрібно надати постачальнику електроенергії, щоб той дозволив використовувати мережу за коштами своєї системи.

Даний тип з'єднання має свої недоліки і переваги, які як залучають нових користувачів, так і відштовхують від його використання.

PLC (англ. Power line communication) є терміном, за допомогою якого відбувається опис декількох систем по використанню лінії електропередачі (ЛЕП), по передачі аудіо інформації, а також даних. Даною мережею можуть передаватися звукові сигнали і дані. Це відбувається шляхом накладання аналогового сигналу на стандартний струм, що змінюється за величиною і напрямком з плином часу. Струм, який має частоту 50 Гц.

В PLC входить BPL (англ. Broadband over Power Lines, що представляє собою широкосмугову передачу за допомогою ліній електропередач), яка забезпечує передачу даних швидкість яких не перевищує 500 Мбіт / с, і NPL (англ. Narrowband over Power Lines, що представляє собою узкополосную передачу по засобам лінії електропередачі, швидкість передачі даних значно менше ніж попередні, тобто до 1 Мбіт / с.

Ще під час зародження енергомереж постала проблема передачі інформації між енерговузла. Для цих цілей використовувалися телеграфні і телефонні лінії, які були прокладені паралельно з лініями електропередач. Однак трохи пізніше таке будівництво стали вважати нераціональним і в США почала розвиватися практика передачі такої інформації безпосередньо за допомогою дротів ЛЕП.

Зверніть увагу! Така ж система передачі інформації стала актуальною і для ланцюгів змінного струму.

Що таке Powerline адаптери

Powerline адаптери являють собою особливу лінійку пристроїв для розширення можливостей Wi Fi мереж. Принцип роботи адаптера:

при їх допомоги відбувається прийом сигналу, який надходить від роутера при з'єднанні по дроту. Для цього вони встановлюються на близькій відстані від джерела;
декодують даний сигнал для того, щоб передати інтернет по електричної мережі;
при виході переданого сигналу виробляють зворотний процес і передає його інтернет-споживачеві посредствам кабельного з'єднання або за допомогою Wi Fi. Така технологія називається вай фай через розетку.

Зверніть увагу! Подібні пристрої випускається практичними всіма виробниками обладнання для мережі.

Поряд з пристроями, які випускаються для стандартного користування інтернетом велике значення віддається виробництву обладнання для альтернативного інтернет-з'єднання. Це такі відомі фірми: Asus, D-Link, TP-Link, Edimax.

Кому це може стане в нагоді

Інтернет по дротах 220 вольт рекомендується для тих споживачів IP-телебачення та інших сервісів, яким дуже важлива швидкість з'єднання. При прокладанні додаткових кабельних мереж відбувається втрата швидкості, отже, при використанні цього способу підключення виключаються додаткові витрати на прокладку проводів і уникає незручність, яке може бути викликане цим процесом.

Зверніть увагу! Дуже корисним даний передавач буде в тих місцях, де прокладка локальної мережі категорично неможлива або просто небажана, а мережа Wi Fi не дає достатньої якості послуг, що надаються провайдером.

Як це працює

Самостійно Powerline адаптери не призначені для перетворення інтернет сигналу від провайдера. Він виступає в якості подовжувача, який допомагає розширити дію мережі в межах житла. Тобто інтернет до квартири доходить за допомогою модему або інтернет-центру. А далі вже по дому розходиться між споживачами за допомогою HomePlug AV. Таким чином, інтернет через розетку можна доставити в будь-яку з кімнат.

Важливо! HomePlug AV не є пристроєм для передачі сигналу, воно служить тільки подовжувачем для поширення сигналу.

Розетки в будинку мають зв'язок між собою. До кожної з них підходить електричний провід від загального джерела. Дана технологія дозволяє передавати інтернет по проводах між усіма точками електричного кола. Максимальна відстань, на яке може бути переданий сигнал за допомогою адаптера становить 300 метрів.

Зверніть увагу! Стіни і перекриття не створюють перешкод для проходження сигналу.

Є варіант, коли Powerline-адаптери підключаються в різних кімнатах, можна встановити підключення до інтернет-центру в одній кімнаті і до ресивера IPTV в інший, і переглядати улюблене відео без створення зайвої кабельної мережі і будь-якого роду додаткових налаштувань.

Технічні характеристики

Технологія інтернет по 220 вольт і обладнання для його підключення володіє наступними основними характеристиками:

максимальна дальність дії сигналу становить 300 метрів;
стійка швидкість не менше 40 Мбіт / с, причому вона не знижується в залежності від наявності або відсутності перепон у вигляді стін;
відсутнє обмеження швидкості по технології multicast-потоків;
топологія мережі схожа на шинну організацію, тобто два пристрої взаємодіють по найкоротшому між ними шляху.
діапазон частот, який характерний для даного виду пристроїв знаходиться в межах 1,8-30 МГц і характеризується 917 несучими частотами і 155 існуючих;
має можливість використання до 64 пристроїв, що належать одній мережі;
максимальною пропускною здатністю є величина в 200 Мбіт / с;
працює через лічильник однофазного струму;
інтернет по електромережі можна використовувати при наявності будь-якого типу електропроводки (алюмінієвої або мідної).

Гідності й недоліки

Перевагами даного типу інтернету по електричної мережі і його устаткування є наступні:

наявність великої кількості домашньої техніки не позначиться на роботі адаптера, від її роботи швидкість надходження інтернету по мережі 220 не стане менше зазначеної в основних характеристиках;
проходження даних без затримок, які виникають при проходженні через кабельні провідним мережам або по вай фаю;
немає необхідності проводити кабель, який може викликати додаткові витрати у зв'язку з його прокладанням;
прийнятна ціна використання;
в приміщенні одночасно може працювати до чотирьох мереж;
швидкість роботи не залежить від виду електропроводки.

Недоліками виступають деякі з таких обставин:

один пристрій не може виступати в ролі репитера між двома іншими такими ж, то є за рахунок такої комбінації немає можливості збільшення граничного відстані дії мережі інтернет по електропроводці;
електрична проводка, особливо в будинках досить раннього року побудови може бути недостатньо якісної для передачі інтернету через електромережу, отже, дана технологія найбільш актуальна для застосування в новобудовах;
можливі перебої напруги від великого числа працюючих приладів. В цьому випадку рекомендується використовувати спеціальні фільтри, які позбавлять споживача від подібного роду неприємностей;
для провайдера інтернет через розетку 220 дуже важко оформити документально. До організації електропостачання необхідно надати всю необхідну документацію по наданої послуги і отримати дозвіл на її поставку.

Опис PLC-адаптера на прикладі TP-LINK TL-PA2010

Технічні характеристики: стандарт HomePlug AV, максимальна швидкість передачі даних 200 Мбіт / с, має компактний дизайн (має практично найменший розмір на ринку), зона дії складає 300 метрів, не вимагає спеціальної установки, енергозберігаючий режим роботи, на панелі є єдина кнопка для встановлення 128-бітного алгоритму шифрування, підтримує протокол IGMP, оптимізована робота з цифровим телебаченням (IPTV).

Зверніть увагу! Зовнішній вигляд досить компактний і зовні привабливий, має біле забарвлення, три індикатори зеленого кольору розташовані на передній панелі. При роботі не видає практично ніякого шуму.

Налаштування PLC-адаптера на прикладі моделі від TP-LINK

Даний адаптер не має власного IP-адреси. Для його налаштування слід використовувати спеціальний диск, який йде в комплекті. Установка відбувається дуже просто і практично не вимагає зовнішнього втручання. Для цього необхідно всього лише кілька разів натиснути на запит зі словом далі. Це слово буде вказано на англійській мові Next. Після чого адаптер підключається в розетку і до комп'ютера або іншого пристрою за допомогою кабелю.

В процесі установки програми на екрані комп'ютера виникне ярлик утиліти, який необхідно запустити. За замовчуванням відкриється вікно Network. Воно буде порожнім, так як підключення ще не відбулося.

Зверніть увагу! На наступному етапі оновлюється прошивка, яка допоможе позбутися від існуючих помилок.

Щоб здійснити перепрошивання слід перейти на вкладку «Status» і перевірити версію, яка характерна для встановленої прошивки. Якщо прошивка оновлена \u200b\u200bдо останньої версії, то здійснюється перехід на сайт TP-Link і викачується сама новітня її версія. Завантаження відбувається досить швидко, причому файл заархівований. Після відкриття завантаженого архіву запускається вкладка «System» і натискається кнопка «Upgrade Firmware».

Поле NVM заповнюється із зазначенням шляху до розпакувати папці, в якій знаходиться нова прошивка, вибирається файл, який має розширення NVM. Точно такі ж дії проводяться з полем PIB, тільки тепер вказується розширення PIB. Після всіх виконаних дій натискається кнопка «Ок». Зазначеними діями запуститься процес прошивки, який через пару хвилин встановить нову версію.

Після поновлення адаптер готовий до експлуатації. Для цього його підключають до мережі і до роутера, а другий підключається до мережі і до пристрою, за допомогою якого буде здійснюватися вихід в інтернет.

Важливо! Перепрошивку необхідно провести на всіх адаптерах, які будуть використовуватися. Якщо десь нова прошивка не матиме місця, то пристрій не зможе працювати.

Для додавання додаткового пристрою в мережу потрібно обидва адаптера підключити до розетки. Далі на одному з них натискається кнопка PAIR. Утримується ця кнопка на протязі 1 секунди. На другому пристрої теж саме необхідно виконати не пізніше ніж 2 секунди після підключення першого. При додаванні наступних пристроїв проробляється та ж послідовність дій. Ці дії встановлюють безпечне з'єднання між пристроями.

Важливо! Підключення адаптера відбувається виключно в розетку, так як якщо він буде підключений в подовжувач, то швидкість передачі дачі даних буде набагато менше встановленої технічними характеристиками.

Установка завершена. Пристрій можна повномасштабно експлуатувати.

Вибір того, який саме вид з'єднання вибирати залишається тільки за споживачем. Але, перш, ніж його зробити потрібно ретельно зважити се за і проти, а потім вибрати дійсно варте пропозицію.

Технології використання електропроводки для передачі даних PLC (PowerLine Communication) або DPL (Digital PowerLine) почали розроблятися досить давно (навіть в Росії ще в 30-х роках минулого століття на Каширської лінії електропередач проводилися дослідження можливості обміну даними по звичайних проводів електроживлення), але інженери довгий час не могли подолати проблему загасання сигналу, викликаного перешкодами на лінії (будь-яка електропроводка характеризується високим рівнем шумів і швидким загасанням високочастотного сигналу, а також значною зміною комунікаційних параметрів лінії в залежності від поточного навантаження). Пізніше ці проблеми були успішно вирішені за рахунок застосування алгоритмів широкосмугового модуляції сигналу (наприклад, технологія PLC вже давно використовується для передачі інформаційно-технічних даних в енергосистемах і на залізницях), проте обладнання для передачі даних по високовольтних електромережах залишалося досить дорогим, тому широкого поширення дані технології довгий час не отримували. Адже визначальну роль в успіху будь-якої технології відіграє економічний фактор - для комерційного успіху розробки необхідно, щоб устаткування було надійним і багатофункціональним, забезпечувало досить високу швидкість передачі і при цьому залишалося відносно недорогим.

І ось сьогодні на ринку нарешті з'являється недороге обладнання, яке відповідає всім цим вимогам, а якщо врахувати, що кількість електричних розеток поки що істотно перевершує кількість телефонних (особливо в нашій країні, де телефонізація до сих пір не є необхідним атрибутом при будівництві будинків), то технологія PLC отримує практично необмежені можливості розвитку. Саме цими міркуваннями і керувалися розробники обладнання для передачі даних по лініях електропроводки. Лінії електроживлення є скрізь, навіть у найвіддаленіших куточках земної кулі, так що ця технологія не вимагає прокладки додаткових комунікацій (а подекуди прокладка нових кабелів взагалі небажана або просто неможлива), що значно знижує її вартість і підвищує функціональність.

Очевидно, що в новому тисячолітті технологія передачі цифрового трафіку через лінії електромережі стає одним з найбільш перспективних напрямків розвитку в сфері надання послуг зв'язку - широка поширеність електричних мереж, їх доступність і багатофункціональність відкривають великі можливості для використання PLC.

Домашні бездротові мережі

При наявності в будинку декількох мережевих пристроїв (настільний комп'ютер, ноутбук, медиасервер, ігрова приставка, фоторамка і т.д.), природно, виникає потреба обміну даними між ними, при цьому традиційним рішенням є об'єднання таких пристроїв в локальну мережу, оскільки це відкриває можливість не тільки обміну даними (що можна було б зробити і за допомогою зовнішніх носіїв), а й виходу в Інтернет, перегляду відео або мережевих ігор. Причому бажано, щоб створювана локальна мережа легко масштабувати, тобто щоб в подальшому до неї могли підключитися нові пристрої, а її конфігурацію можна було змінити без додаткових вкладень. Традиційно домашні мережі організовуються прокладкою Ethernet-кабелів (кручений пари) або ж шляхом використання бездротових мереж на основі протоколу 802.11 b / g. Однак у кожного з цих підходів є свої як незаперечні переваги, так і суттєві недоліки.

Так, при об'єднанні комп'ютерів в домашню мережу із застосуванням кручений пари на основі протоколу Ethernet ми отримуємо швидкісну надійну мережу з високим рівнем перешкодозахищеності. І фінансові витрати начебто невеликі - з урахуванням наявності практично у всіх сучасних комп'ютерів мережевого контролера ми повинні придбати лише мережевий комутатор і кабель. Однак прокладка мережевого кабелю створює серйозні незручності в будь-якому будинку, а іноді взагалі є важкою проблемою. Адже рідкісна господиня в сучасному будинку прихильно поставиться до появи нових проводів. Крім того, в разі прокладки дротової локальної мережі кожне робоче місце «прив'язується» до електричної розетки і в разі перепланування приміщення потрібно прокладати локальну мережу практично заново. А це неможливо без проведення ремонтно-будівельних робіт того чи іншого масштабу, так що проблема прокладки проводової мережі ускладнюється рік від року, особливо в зв'язку з неухильним зростанням цін на будівельні матеріали.

Звичайно, зручніше використовувати для побудови домашньої мережі бездротові технології, адже тоді ми зможемо позбутися від прив'язують нас до певного місця проводів і отримаємо набагато більшу мобільність, але і цей підхід не позбавлений серйозних недоліків. Наприклад, якщо в кабельній мережі Ethernet відстань між вузлами може досягати 100 м, то бездротові мережі Wi-Fi стійко працюють на куди менших відстанях. При цьому радіус дії бездротових мереж сильно залежить від зустрічаються на шляху перешкод, наприклад залізобетонних конструкцій, які абсолютно не пропускають хвилі діапазону 2,4 ГГц. Так що сучасні будинки - це далеко не найкраще місце для встановлення рекордів дальності зв'язку подібного роду пристроїв. І якщо в межах однієї квартири бездротові мережі 802.11 b / g можна вважати досить ефективним рішенням, то зв'язок з друзями, що живуть навіть в сусідній квартирі за капітальною стіною, цілком може виявитися нестабільної або навіть взагалі неможливою. Крім того, для прийому IP-телебачення і відео високої чіткості в довільній точці будинку бездротові стандарти сімейства 802.11 і навіть нової версії 802.11n не пристосовані - передача широкомовного відеоконтенту (Multicast), що надається операторами IPTV, по ним не передбачена.

Електрика з високою роздільною здатністю

А ось, наприклад, дальність дії мережі по електричних проводах в стандарті HomePlug AV, який відноситься до сімейства технологій PLC, що використовують саму звичайну електропроводку в якості мережного середовища, досягає 300 м і не залежить від числа і товщини перекриттів в приміщенні. Навіть в проблемних випадках технологія HomePlug AV забезпечує реальну швидкість не нижче 40 Мбіт / с. Причому основною перевагою такого рішення є відсутність необхідності прокладки додаткових кабелів для підключення мережевого обладнання - досить, щоб в приміщенні була електропроводка (мережа 220 В). Таким чином, цифрові мережі по лініях електрозв'язку можуть стати сьогодні єдиною альтернативою прямому Ethernet-підключення при перегляді, наприклад, цифрового відео без затримок і втрати якості одночасно з передачею даних.

Причому в умовах сучасного житла побудова домашньої локальної мережі за технологіями PLC може виявитися більш привабливим, ніж альтернативні варіанти. Остання, вже третя за рахунком версія специфікації домашніх мереж по електропроводів HomePlug AV забезпечує передачу даних зі швидкістю до 200 Мбіт / с і може використовуватися в якості зручного каналу для передачі сигналу телебачення високої чіткості (HDTV), IPTV, Інтернету і IP-телефонії (VoIP ). Абревіатура AV вказує на мультимедійну орієнтацію - спеціалізацію передачі по електричних проводах аудіо- і відеоконтенту в реальному часі.

Устаткування для передачі даних по електропроводці

Одним з основних виробників обладнання HomePlug AV є компанія ZyXEL. Лінійка пристроїв, в яких реалізована ідея передачі даних по електропроводів по специфікації HomePlug AV, складається з інтернет-центру P660HWP і Powerline-адаптерів HomePlug AV PLA400 і PLA470. Інтернет-центр P660HWP - це універсальний пристрій, який служить для підключення до Інтернету і IP-телебачення по виділеному каналу ADSL з можливістю створення домашньої мережі не тільки по Ethernet і Wi-Fi, але і через звичайну електропроводку за технологією HomePlug AV. Маючи вбудований адаптер HomePlug AV, інтернет-центр P660HWP є сполучною елементом мережі по електропроводці, а адаптери PLA400 і PLA470 дозволяють розвести локальну мережу по квартирі, забезпечуючи при цьому досить високу швидкість і дозволяючи з'єднати персональний комп'ютер з будь-якими іншими мережевими пристроями в інших приміщеннях. За допомогою адаптерів можна передавати аудіо- і відеосигнали, IP-телефонію і дані по звичайних електропроводів і створювати недорогі домашні локальні мережі. Таким чином можна об'єднати різні пристрої в будинку в єдине мультимедійне простір, причому не прокладаючи при цьому ніяких додаткових комунікацій.

Модель PLA400 оснащена одним портом Ethernet, а PLA470 - вбудованим 4-портовим комутатором, що дозволяє підключити через одну електричну розетку кілька мережевих пристроїв, наприклад комп'ютер і ігрову приставку.

HomePlug AV-адаптер PLA400 (з одним Ethernet-портом) продається в Росії за 2000-2200 руб. (Менше 100 дол.), PLA470 (з 4-портовим комутатором Ethernet) коштує сьогодні в роздрібному продажі близько 2500-2700 руб. (До 110 дол.), А інтернет-центр P660HWP з вбудованим адаптером HomePlug AV, 4-портовим комутатором Ethernet і точкою доступу Wi-Fi 802.11g продається за ціною 4700-5000 руб.

За підсумками тестування даного обладнання в умовах звичайної московської електропроводки домогтися 200 Мбіт / с, звичайно, не вдалося (зв'язок встановлювалася на рівні 50 Мбіт / с з незначними перепадами при включенні домашніх електроприладів), але відео високої роздільної здатності передавалося по електромережі без провалів і спотворень. Тобто до швидкості 100-мегабитной Ethernet-мережі дана технологія не дотягує, однак бездротову мережу WiFi 802.11g значно випереджає.

Особливо важливо, що все HomePlug AV-адаптери мають вбудовані механізми підтримки Quality of Service (QoS), що забезпечує гарантовану смугу пропускання, необхідну при передачі голосу, звуку, відео і шифрування даних для безпечної передачі інформації (інформація надійно захищена від прослуховування і перехоплення протоколом AES з 128-бітовим ключем). Все це прекрасно працює і нарікань не викликає, а вплив перешкод, що створюються різними побутовими приладами на лінію зв'язку, встановлену між двома ПК з використанням адаптерів HomePlug AV, на практиці вийшло мінімальним (як з'ясувалося, ні працює дриль, ні люмінесцентні лампи з імпульсними перетворювачами істотного впливу на якість передачі даних не надають). Процес установки вищезазначених пристроїв гранично простий і не викличе питань навіть у непідготовлених користувачів. Налаштування інтернет-центру P660HWP і адаптерів HomePlug AV для підключення до Інтернету і IP-телебачення проводиться за допомогою програми ZyXEL NetFriend. Щоб налаштувати обладнання за допомогою «Мережевого Друга», буде потрібно мінімум навичок і близько 10 хвилин часу. Потрібно буде лише вибрати своє місто, провайдера і тарифний план. Інші налаштування, такі так Wi-Fi і IPTV вже за бажанням.

При використанні послуг IPTV до інтернет-центру ZyXEL P660HWP необхідно підключити телевізійну приставку, вибрати необхідний тариф і вказати програмі порт, до якого ви підключили приставку. А якщо приставка підключається до адаптера PLA400 або PLA470 через електропроводку, то за допомогою тієї ж програми потрібно вибрати HomePlug AV. Адаптери також не вимагають від користувача ніяких особливих знань для установки і настройки - на побутовому рівні технологія HomePlug AV може бути представлена \u200b\u200bпросто як подовжувач мережі Ethernet.

Таким чином, дану технологію і її реалізацію в приладах від компанії ZyXEL можна рекомендувати як альтернативу традиційним технологіям там, де перераховані вище недоліки останніх стають труднопреодолімимі, витратними або просто незручними.