Интернет по силовым проводам. Технология передачи интернета через электросеть: оборудование и характеристики. Технологии передачи управляющих сигналов и информации по сетевой проводке

Приветствую!
Сегодняшняя тема про технологию Homeplug AV и работающие с ней PowerLine адаптеры будет интересна тем, кому лень долго разбираться во всех тонкостях настройки Wi-Fi роутера или тянуть кабели через всю квартиру, но очень хочет подключить интернет более, чем к одному компьютеру в квартире, а то и к телевизору или смартфону/планшету. И я вас хочу обрадовать — такая возможность есть! И воспользуемся мы для воплощения в жизнь нашей идеи обычной разводкой электросети по вашему дому — интернет и WiFi будет там, где есть электрическая розетка.

О технологии HomePlug AV и адаптеры PowerLine

Провести интернет через розетку позволяет специальное устройство стандарта HomePlug — так называемый, PowerLine адаптер (я использовал набор от фирмы Tenda). А точнее несколько таких приборов — по одному на каждый компьютер. Выглядит он как небольшая коробочка с вилкой — наподобие зарядки от мобильного — и имеющая сетевой разъем RJ-45 под витую пару.

Схема работы сети до безобразия проста — вы покупаете несколько HomePlug адаптеров — столько, сколько вам нужно прицепить компьютеров. Вставляете в один из них патчкорд, соединяя с роутером, настроенным на интернет провайдера. И втыкаете его в розетку — отсюда и название технологии («PowerLine» означает в переводе «электропроводка»).

В соседнем помещении вы вставляете точно такой же PowerLine адаптер и подключаете его так же витой парой к другому компу — все, интернет через розетку 220 В проведен. Остальные параметры локальной сети (IP, шлюз и т.д. и т.п.) настраиваются точно так же, как если бы вы тянули стандартным способом сетевой кабель.

Как это работает? Стандарт HomePlug, лежащий в основе описываемой локальной PowerLine сети, характеризуется преобразованием поступающих через сетевой порт Ethernet данных в высокочастотный сигнал, который транслируется через розетку в электрическую сеть. В другой комнате такой же адаптер получает уже не чистые 220 вольт, а комбинированный сигнал с передаваемыми пакетами данных. Остается только распознать этот высокочастотный сигнал, преобразовывать его и вывести на сетевой Ethernet-порт, откуда они поступают в другой ПК, или по WiFi.

Такой тип подключения намного стабильнее, чем при использовании обычного WiFi повторителя, так как помехи минимальные и качество сигнала почти не падает.

Для наглядности посмотрите обзор продукта одной компании, производящих такие адаптеры — к слову, их делают все фирмы, занимающиеся производством сетевого оборудования, так что выбор за вами.

Плюсы и минусы PowerLine

Несмотря на большое удобство подобной разводки интернета по дому, у него технологии PowerLine несколько недостатков:

Сеть работает только в пределах 1 счетчика и только в однофазной электросети, хотя для нее достаточно всего 2 проводов (фаза и ноль)
Поддерживаемая дальность — около 300 метров, но в зависимости от удаленности сигнал принимается хуже
При работе мощных бытовых приборах возможны помехи в работе.

И последнее условие, которое само по себе разумеется, это в доме должна быть настроенная локальная сеть через маршрутизатор.

Как подключить через HomePlug смартфон?

Но при чем тут смартфон, спросите вы? А при том, что к такому устройству кабелем можно прицепить еще один wifi роутер или точку доступа. Более того, существуют Powerline адаптеры с уже встроенным WiFi модулем, то есть вставив его в розетку можно вывести интернет через электрическую розетку не только по кабелю, но и беспроводным способом, а значит можно будет к нему подключиться с любого устройства, поддерживающего WiFi без докупки отдельного оборудования для ретрансляции беспроводного сигнала.

Поэтому я рекомендую не поскупиться и сразу приобрести несколько таких адаптеров с уже встроенным WiFi — благо, в цене они не намного отличаются от простых кабельных HomePlug адаптеров. Внешне их можно распознать по наличию характерной антенны, хотя ее может и не быть — надо смотреть описание на коробке или в инструкции.

К сожаленью, у данного метода есть свои недостатки. Во-первых, работающие электроприборы могут создавать значительные помехи из-за которых будет падать качество связи и скорость. Общая же пропускная способность построенной на HomePlug-адаптерах сети делится между всеми клиентами, а значит чем больше компьютеров, тем также ниже скорость и надежность.

Во-вторых, дальность действия сети ограничена 200 метрами и сильно зависит от качества проводки. Если метраж большинство из нас вполне устроит, то проводка в старых домах без ремонта оставляет желать лучшего. Но и даже если вы живете в новом доме, радоваться рано. В современных квартирах зачастую электролиния имеет трехфазовую структуру, проще говоря, в квартире работает не одна, а сразу три электросети. В таком случае для осуществления интернета через розетку необходимо в электрощит, который расположен на лестничной клетке, установить устройство фазового сопряжения. Но эта проблема вполне решается вызовом специалиста из домоуправления.

Говоря простым языком, лучше всего подключать данные устройства в сопряженные, параллельно подключенные розетки.

Несмотря на описанные недостатки, попробовать стоит, тем более что настройка этих устройств очень проста и позволит организовать локальную сеть на весьма приличное расстояние. Если при построении локальной сети в частном доме приходится использовать несколько ретрансляторов и антенн для стабилизации Wi-Fi сигнала, или сверлить перекрытия и тянуть десятки метров кабелей, то здесь для расширения достаточно лишь купить дополнительный адаптер.

Перспективы технологии PowerLine тоже очень заманчивы — ведь данным способом можно объединить всю бытовую технику в одну умную систему с единым центром управления на вашем компьютере — думаю, что это дело очень недалекого будущего.

Как настроить HomePlug PowerLine адаптеры?

А пока в нашем настоящем я покажу, как настроить адаптеры на раздачу инета через электророзетку.

Первый адаптер вставляем в электророзетку, а патчкордом подключаем к роутеру в его порт LAN. Последующие — подключаем к другим розеткам и соединяем с компьютерами, которые будут входить в нашу локальную сеть.

После прохождения всех чисто технических этапов соединения кабелей и вставки устройств в розетки находим на их корпусах кнопки «SYNC» или «PAIR».

Нажимаем их поочереди на всех адаптерах и они автоматически сконнектятся между собой и начнут обмениваться информацией. При успешном подключении друг к другу на корпусе помимо прочих индикаторов должен загореться светодиод в виде «домика». Также при правильной работе должны гореть индикаторы «Power», «Сеть» и «WiFi» (при наличии беспроводного модуля).

Как я уже говорил, все остальные настройки, необходимые для работы машин в локальной сети, производятся в маршрутизаторах и самих компах. Однако нужно учесть, какие IP адреса имеются у данных адаптеров по умолчанию, чтобы иметь возможность попасть в их панель конфигурации. Эти данные указаны чаще всего на наклейке на корпусе адаптеров.

Приведу пример — PowerLine адаптеры фирмы Tenda, которые приобрел я, имеют IP 192.168.0.254. Соответственно, вся сеть должна иметь такой вид — у роутера внутренний IP 192.168.0.1, а у остальных компьютеров адреса вида 192.168.0.XXX, где «XXX» число от 2 до 253. Если у вас работает на маршрутизаторе DHCP-клиент, раздающий айпишники автоматически, то значит просто поменяйте адрес роутера на вышеуказанный.

Здесь также встает вопрос безопасности — ведь приобретя адаптер этой же фирмы любой сосед, который каким-то образом связан с вашей разводкой электросети, сможет на халяву пользоваться вашим интернетом. Но и это не проблема — для обеспечения максимальной защиты в комплекте идет специальная утилита на CD, с помощью которой можно с одного ПК контролировать все подключенные к розеткам устройства. Посмотрим на одну из таких программ от компании TP-Link.

После установки в главном окне мы увидим MAC адрес того адаптера, к которому данный комп подключен. Кликаем по нему и жмем кнопку «Connect».

При успешном подключении появится надпись «Connected on High Speed» и начнется сканирование всей сети, а обнаруженные адаптеры отобразятся в списке ниже. Обратите внимание на пустое поле пароля («Password»). Кликните по строке, нажмите на кнопку «Enter Password» и задайте вручную уникальный ключ, указанный на наклейке, помещенной на дне корпуса адаптера.

Проделываем то же самое со всеми устройствами из списка, после чего переходим во вкладку «Privacy» — именно тут настраивается безопасность. по умолчанию вся сеть является открытой, то есть сосед может в нее легко вклиниться. Но мы можем сделать ее приватной. Для этого надо задать свое уникальное название в поле «Private Network Name», чтобы активировать протокол шифрования DES. Далее нажимаем кнопку «Set All Devices», чтобы добавить в нее все имеющиеся в локалке компьютеры.

Вот и все — теперь кто бы ни попытался к вам вклиниться, у него это не получится.
На этом сегодня все — пробуйте, делитесь своим опытом в комментариях. Кстати, на днях я заказал себе такой комплектик в Китае, так что недели через три ждите видеообзора.

Спасибо! Не помогло

Привет! Сегодняшняя статья станет для кого-то жизненным откровением, кто-то просто вылупит глаза в экран, а кто-то с улыбкой в умудренных опытом глазах вздохнет. Да! Мы поговорим про интернет через розетку. Да не просто какую-то особую розетку, а про самую обычную электрическую 220В. Интересно? Тогда эта обзорная статья специально для вас!

Про технологию

PLC – Power Line Communication – связь через ЛЭП.

Почему-то для многих это будет настоящим открытием. Так это было в свое время и у меня. Оказывается, что интернет в квартире можно передавать через обычную розетку. И для этого существует много современных устройств. Но почему-то большая часть людей пропускает мимо эту технологию. Основные причины мы разберем ниже. Но так ли нова эта магия?

На самом деле нет. Если найти в истории аналогию, то можно вспомнить телеграфные линии, некоторые из которых накладывали в линии ЛЭП. Времена идут, но никто и сейчас не запрещает использовать такой метод передачи данных на дому. Ведь, по сути, любая электрическая проводка – это тот же кабель, с которым можно немного помудрить.

Передача не ограничена только домашней электропроводкой. В теории можно зацепить в сеть все что угодно – хоть троллейбусные или электровозные линии. Но на практике такого пока лично встречать не приходилось.

NPL (norrowband power line, узкополосная передача) – скорость до 1 Мбит/с.
BPL (broadband power line, широкополосная передача) – скорость до 600 Мбит/с. Именно эта скорость сейчас и используется в домашних системах.

Последнее направление имеет 2 стандарта – HomePlug AV и обновленный HomePlug AV 2.0.

Последний стандарт и поддерживает большинство современных девайсов. Возможно, прямо сейчас на момент чтения вышло уже что-то иное, но пока и так все работает нелпохо.

Применение

Адаптеров на текущий момент на рынке не так уж и мало, вот некоторые популярные модели и комплекты:

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

Класс этих устройств – PowerLine адаптеры.

Основные причины применения таких устройств:

Необходимость расширения беспроводной сети в другую комнату, где нет возможности провести кабель или же тухнет Wi-Fi через стену.
Подключение компьютера при тех же условиях через кабель – эти адаптеры имеют у себя и Ethernet выход.

Вот примерная схема работа в одной картинке:

Основная схема подключения:

Головное устройство подключается по проводу к роутеру.
Ведомое устройство получает сеть и интернет по электрическим проводам.
Ведомое устройство раздает сеть другим устройствам через Ethernet порт или по Wi-Fi в случае его наличия.

Еще важно соблюдать указанные технические характеристики:

С 50-60 Гц и 100-240 В обычно проблем не возникает, такие сети почти у всех ДОМА.
Требуется в идеале прямое подключение к розетке. Некоторые бесперебойники не поддерживают Powerline технологию, а обычные сетевые фильтры могут гасить сигнал – повод подумать, если что-то не работает.
Помехи могут создавать и подключенные бытовые устройства в эту же розетку – например, холодильник. Проверяйте на всех розетках!
Заявлена работа на расстоянии до 300 метров. Но на практике лучше подобным не заниматься, учитываем помехи и затухания.
В процессе работы адаптеры имеют свойство сильно греться. Т.е. я бы не рискнул их оставлять в невентилируемом месте. Но это уже мои личные додумки.

Что на практике?

На практике одна доступность этих устройств радует. Причем можно покупать адаптеры как по отдельности (ведь требуется для минимальной проверки 2 устройства), так и готовые комплекты. Например, TP-Link TL-WPA4220KIT:

В комплекте:

TL-PA4010 – основной PowerLine адаптер.
TL-WPA4220 – ведомый, 2 порта, Wi-Fi.
Патч-корды, документация, коробка.

Подобных адаптеров достаточно на рынке, поэтому не будем останавливаться на них здесь во всех деталях – если вы выбрали свою модель, поищите ее на нашем сайте и прочитайте детальный обзор. Здесь лишь краткий функционал.

Какие возможности у нас есть для подключения:

Обычное расширение. Подключаем оба адаптера в сеть, они автоматически находят друг друга. На обоих есть кнопка Pair для сопряжения, но комплектные адаптеры находят друг друга и без нее.
Клонирование сети. На TL-WPA4220 нажимается кнопка Wi-Fi Clone, на основном роутере – кнопка WPS. Получаем дублированную сеть. Т.е. во второй комнате даже через розетку будет тот же самый Wi-Fi без изменений названия сети и пароля.

Для справки. Соединение шифруется по AES. Злые соседи из той самой организации не смогут узнать какой нехороший сайт вы посещаете дома.

Дополнительные настройки можно производить и по старинке через веб-конфигуратор, но он доступен только при подключении по проводу. Да и особой необходимости нет – все работает и без того нормально в чистом сопряжении.

Про «нормально»: в процессе теста никаких просадок и некомфортностей обнаружено не было. Интернет по электрической сети летал по всей заявленной провайдером скорости – около 90 Мбит/с. В локальной сети скорость у коллег разгонялась до 170 Мбит/с. Т.е. даже заметных падений по сравнению с основным роутером замечено не было, все на уровне, пользоваться можно!

Почему все ее не применяют?

Попробуем оценить текущую ситуацию адекватно. Ведь что может быть проще – провайдер заводит оптику на единый домовой свитч, а дальше каждому пользователю выдает свой PowerLine адаптер. Как итог – никаких проводов, все чисто, быстро, работает. А что же на деле?

Цена. Все же такие адаптеры стоят чуть дороже чем обычные китайские роутеры.
Проводка. Провайдеру выгоднее отвечать за свою витую пару до вашей квартиры, чем полагаться на электропроводку в наших домах (особенно если речь идет про что-то старинное, с укладкой по 10 слоев и клубками изоленты).
Дело привычки. Сейчас витую пару завели в крупных городах почти во все квартиры. Ранее пользовались телефонными линиями. Переход на PowerLine технологии – новые накладки на уже существующие процессы надежной работы.

Не буду раздувать тему дальше. Все и так понятно – технология PLC показывает себя неплохо. Интернет по электросети летает. Устройств в магазинах хватает. А ценовой сегмент для таких игрушек вполне приятен – в пределах 3000 руб. можно себе найти что-то подходящее прямо сейчас. На этом и заканчиваю, оставляйте комментарии ниже!

После ознакомления с нижеследующим материалом шутка о «киллере Ethernet-карт», представляющем собой патч-корд со штекером RJ-45 на одном конце и вилкой подключения к сети 220 В на другом, уже не покажется настолько остроумной. Правда, в разрыв этого провода нужно будет включить соответствующий PowerLine-адаптер…

Известная шутка о том, что большинство изобретений происходит от человеческой лени, очень хорошо применима к сетям передачи данных. С тех пор как наличие связи между компьютерами в офисе стало обязательным, а Ethernet превратилась в стандарт де-факто, не прекращались попытки сделать эту связь еще проще например, избавившись от необходимости прокладывания дополнительных кабелей.

О различных технологиях, позволяющих «сэкономить» на разводке отдельной сетевой инфраструктуры, мы уже писали не раз например о HomePNA, предполагающей использование , или о беспроводных сетях . Технология же, о которой пойдет речь сегодня, использует для построения локальных сетей… обычную электропроводку, существующую в любом здании.

Технология PowerLine имеет сложную и переменчивую судьбу. Несколько раз ей прочили центральное место в развитии домашних информационных сетей. Потом «забывали» о ней, чтобы по мере совершенствования технологической базы снова вернуться и провозгласить ее чуть ли не панацеей. Не баловали вниманием этот сектор рынка ни исследовательские агентства, ни IT-издания (как выяснилось, в Рунете есть всего пара более или менее серьезных публикаций на эту тему, а в Uanet и того меньше).

Отчасти желая заполнить сложившийся информационный вакуум, отчасти в связи с очередной волной коммерческого интереса к этой демократичной и, на первый взгляд, чрезвычайно простой идее, мы решили продолжить разговор, начатый в обзоре « », дополнив его рассказом о том, ценой каких усилий достигается устойчивая работа через сеть питания. Вниманию читателей предлагаются детальный обзор технологии PowerLine, а также тесты и наши впечатления от эксплуатации устройств, которые по достаточно приемлемым ценам уже реально присутствуют на отечественном рынке.

Вы уж нас-то совсем за дураков не держите.
Вы тут в проекте указали 70 метров кабеля и 10 сетевых розеток.
А у нас что, по-вашему, компьютеры до сих пор от солнечной
энергии питались? Вы, может быть, и дырки новые сверлить собрались?…
(Из обсуждения калькуляции на сеть, 1996 г.)

Из всей этой достаточно комичной истории, когда пришлось долго и аргументированно доказывать финансовому директору небольшой компании, что информационный кабель и розетки действительно укладывать и монтировать нужно, ведь сеть питания это одно, а информационная сеть абсолютно другое, запомнился финальный вопрос, символизирующий прощание с последней надеждой: «Так что, по тем же проводам никак нельзя?». Если закрыть глаза на некоторую «нетехническую» постановку самого вопроса, этого человека достаточно легко понять. Только-только закончился шикарный ремонт особняка, и необходимость работы организации с хорошо налаженной системой «дискетооборота», размещенной всего в четырех помещениях на трех этажах, в единой сети диктовалось более соображениями престижа, нежели насущной потребностью.

Можно ли было в те времена ответить на этот вопрос утвердительно? В далеком 1996 г. нет. Беспроводные сети дорого и нестабильно. Как поныне здравствующие технологии и протоколы передачи по энергосетям (X-10, CEBus, LONWorks), так и множество других, с рекламных полос обещающих «насытить интеллектом наше жилище» и впоследствии бесследно канувших в Лету, были на отечественном рынке скорее экзотикой. Они характеризовались либо низкой скоростью обмена, либо слабой помехозащищенностью, либо первым и вторым одновременно, и отпугивали неоправданно высокой стоимостью оконечных устройств.

PowerLine: детство, отрочество, юность

…и опыт, сын ошибок трудных…

А между тем история сохранила много попыток использования в качестве физической среды для обмена данными «неприспособленные» провода. Проще, разумеется, оперировать с телефонными «медными парами» их параметры были стандартизированы, а к правилам прокладки предъявлялись достаточно жесткие, унифицированные в ряде стран, требования. Наверное, поэтому первой жизнеспособной технологией передачи по альтернативным проводам стала технология, предложенная компанией Tut Systems (середина 90-х годов). Как известно, на ее основе вскоре приняли стандарт передачи данных по телефонной проводке, HomePNA 1.0. Пускай первая версия этого стандарта не была очень «продвинутой», но в сети по HomePNA 1.0, насчитывающей до 7-10 компьютеров, в целом удавалось получить 1 Mbps при дальности между ними порядка 100-150 м.

Хотя домашняя сетевая проводка по ряду причин, к которым мы вернемся позже, среда еще менее благодатная, идея использовать один транспорт для питания устройств и передачи управляющих сигналов уходит своими корнями чуть ли не к началу эры электричества. В патентных анналах 20-х годов XX столетия удалось обнаружить предложение, основанное на «…использовании тонов нескольких голосовых [звукового диапазона. Прим. автора] частот для включения и отключения приспособлений по проводам, по которым оно питается». Причем в качестве задатчика управляющего сигнала в расширенной патентной формуле предприимчивый автор «застолбил» употребление… свистка и микрофона с усилителем.

А вот объективно утверждать, кто именно сделал следующий решающий шаг «в розетку», достаточно сложно развитие технологии представляло длинную цепочку из тактических исследовательских побед и стратегических рыночных поражений. Проводимые поисковые работы характеризовались разрозненностью и отличались по направлениям: одни компании ставили перед собой задачу избавиться от дополнительных проводов при передаче аудиосигналов, в результате их работы уже в 40-х годах появились различные «бебифоны» и «интеркомы». Другие (это уже относится к концу 70-х) бросили силы на помехозащищенные системы управления по питающей сети, для функционирования которых не требовались высокие скорости обмена. Третьи путем различных изощрений старались «втиснуть» полосу, занимаемую видеосигналом (она составляет единицы мегагерц), в обычный кабель питания. Правда, на практике часто выяснялось, что экономическая эффективность от использования этих решений, как правило, оказывалась мнимой.

Стало очевидно, что воплощая хоть и хитроумные, но, по сути своей, аналоговые либо квазицифровые подходы к формированию, кодированию и передаче информации и будучи связанными существующими на тот момент технологическими ограничениями (как то: высокая стоимость DAC, ADC и других компонентов тракта цифровой обработки сигналов), коммерческих версий «серьезных» устройств не создать. Это, в конце концов, охладило пыл изыскателей, и добрый десяток лет идея потихоньку «варилась в собственном соку». Однако до сих пор на рынке можно найти работающие по сетевым проводам связные (интеркомы, мини-АТС) и несложные управляющие устройства (например, зажиганием нескольких ламп в люстре), выпускаемые серийно, а в Internet встретить описание оригинальных проектов и различных интересных конструкций: от любительских (как правило, использующих для формирования набора команд тоны звукового или ультразвукового диапазона частот) до датчиков, дешифраторов и командоаппаратов для нужд промышленной электроники.

И как бы по-детски примитивно ни выглядели эти устройства с высот технологического развития сегодня, именно благодаря ряду концептуальных решений тех лет мы можем сегодня рассказать об устройствах передачи информации по проводам питающей сети, которые на практике доказали, что способны обеспечить высокие скорость и помехозащищенность процесса обмена и обладают достаточным ресурсом для адресации устройств в сети. Последний факт особенно важен при массовом распространении, так как определяет возможность однозначно идентифицировать, к кому направлена информация. Для тех, кто считает это требование не столь критичным, напомним американский анекдот, повествующий о том, как нажатие на кнопку сетевого пульта дистанционного управления кофеваркой (по-видимому, работающего на принципах, близких к вышеупомянутому патенту!) привело к выполнению команды на размораживание холодильника и включение полива газонов на участке у соседа.

Период отрочества в развитии технологии обычно связывается с целым рядом проводимых в 1997-2000 гг. экспериментов по передаче данных и голоса в рамках пилотных проектов ведущих исследовательских лабораторий. Кроме малоизвестных на тот момент компаний, в них принимали участие такие гиганты телекоммуникационной индустрии, как Siemens, Nortel и несколько провайдеров услуг связи Германии и Великобритании. И хотя планы строились поистине наполеоновские (Norweb Telecom успел заключить договоры с десятком ведущих энергокомпаний Евразии) и обещания раздавались щедро (1,5 пфеннига за минуту работы в Internet), идее широкомасштабного использования электропроводки в очередной раз «не повезло».

Объяснений и причин этому можно привести множество: и высокий уровень побочных излучений устройств, и их стоимость, сравнимая с ценой DSL- и кабельных модемов, и конструктивное несовершенство оконечных устройств, и нестабильно работающее ПО к ним, и жесткий прессинг со стороны больших телекоммуникационных компаний… Все это так, но, по мнению автора, не последнюю роль здесь сыграли допущенные маркетинговые ошибки, связанные с особенностями восприятия решений теми, кому они адресовались. Вспомним, что именно на эти годы пришлось победное шествие «витой пары» под лозунгами «Fast Ethernet в каждый офис». И ответственные за небольшие офисные сети специалисты, намучившиеся с BNC-разъемами и оконечными терминаторами, были явно не склонны к экспериментам с новой и к тому же достаточно сырой технологией, не обещавшей высоких скоростей и наследующей топологию приевшегося «коаксиального» Ethernet. Что же касается осторожных рядовых бюргеров, участвующих в экспериментах… Расчет на то, что они будут отстаивать технологическое решение, пускай даже очень многообещающее, в ущерб своим текущим потребностям и финансовым интересам, как неоднократно свидетельствует история развития техники, заранее обречен «…ему покажешь медный грош и делай с ним что хошь».

Пускай первые попытки поставить на коммерческую основу организацию домашних сетей и «раздачу» Internet не привели к ожидаемому перевороту на рынке телематических услуг, уже в 2001 г серийно выпускаемые устройства со скромной надписью «HomePlug 1.0» доказали в ходе эксплуатационных испытаний, проведенных в 500 домах, что эффективная работа через сеть электропитания возможна в 98% случаев.

Рис. 1. Перспективы, нарисованные аналитиками, внушают оптимизм

Заложенные в стандарт надежность, живучесть и достаточно большая скорость, по мнению аналитиков, заставили задуматься телефонные компании, насколько крепко они удерживают «свой кусок пирога», что послужило одним из факторов дальнейшего снижения цен на услуги по подключению к Сети.

Предоставление услуг по доступу в Internet наиболее привлекательная, хотя и не единственная сфера применения технологий передачи информации по проводам питания. На сегодня все известные направления, в рамках которых видится развитие подобных систем как основы для обмена информацией через сети питания, можно попытаться условно разделить на три группы.

Группа первая. Среда для информационного обмена между приборами контроля и управления системы домашней автоматики

Дом, полный электроприборов и радушно обслуживающий своих хозяев, появился в фантастических романах Рэя Брэдбери еще в 60-х годах. И до сих пор большинством из нас эти идеи воспринимаются как научно-популярная фантастика, отнюдь не дешевая и далеко не жизненно необходимая. Но ведь в исходной идее связать воедино контроллер (блок управления), компьютер, принтер, телефон, датчики климат-контроля и различные исполнительные устройства (как то: управляемые выключатели, кондиционер, обогреватели, кухонные бытовые приборы, аквариум и систему полива газона) ничего зазорного и сверхъестественного не содержится. Более того, уже доступные для реализации ее отдельные элементы сегодня могут и должны рассматриваться как базис для создания комфортной, автономной, безопасной и энергосберегающей (по некоторым оценкам до 20-25% расходов) системы управления будущего. Можно предполагать, что по мере дальнейшего роста стоимости энергоносителей и электроэнергии сроки ее окупаемости будут снижаться. И хочется верить, что уже в недалеком будущем значительные начальные вложения престанут быть серьезным препятствием для их внедрения…

Ясно, что такая единая среда, включающая и ПК, и компьютерную периферию, и бытовые устройства, сможет функционировать только при наличии локальной информационной сети, основное требование к которой высокий и гарантированный уровень надежности, обусловливаемый, в первую очередь, степенью совершенства используемой технологии обмена данными. Очевидно и то, что появление интерфейсных гнезд для подключения USB, FireWire либо Ethernet на чайнике, пылесосе или светильнике-бра вряд ли будет воспринято покупателем с радостью. Хотя не будем зарекаться наверняка найдется производитель, который умудрится не только интегрировать все это в свою кофеварку, но и убедить клиента в том, что тот мечтал об этом всю свою жизнь.

Кстати, именно с появлением новых версий технологий передачи информации связывается процесс переосмысления концепции домашней системы безопасности, включающей широкий спектр датчиков (пожарных, движения, разбития стекла и др.), подсистем мониторинга (в том числе камер слежения), средств пожаротушения и управления доступом к объектам. Здесь, правда, следует расставить акценты. Пока речь может идти об «охранках», применяемых как вспомогательные (либо дополнения к уже имеющимся, либо автономные), ведь для подключения к централизованной охранной или пожарной системе может потребоваться соответствующий сертификат как на датчик, так и в целом на технологию передачи этой информации. По ряду предварительных оценок, технические параметры таких решений охранных систем (в первую очередь по критериям надежности и защищенности канала передачи) сравнимы или даже лучше, чем у существующих беспроводных.

Группа вторая. PowerLine Phones & Media

В принципе, на рынке телефонных решений встречаются и оригинальные устройства. Так, еще летом 2002 г. компания Ascom из Берна сообщила, что приступила к выпуску новой серии, построенной на фирменном PLC-адаптере. В основе решения Voice over PowerLine, предлагаемого компанией, небольшие симпатичные коробочки, к каждой из которых можно подключать от одного до четырех голосовых (или факсимильных) оконечных устройств и организовывать до двух пар телефонных переговоров одновременно. В пресс-релизе подчеркивается, что использование продуктов нового типа не ухудшает параметров «компьютерного» обмена в сети на электропроводке.

В остальном же решения для телефонии базируются на стандартных классических Voice over IP, а адаптерам PowerLine отводится роль банальных конвертеров среды Ethernet-to-PowerLine, в сетевой разъем которого подключается телефонный IP-аппарат.

Первый эксперимент по передаче музыки в рамках идеи объединения бытовых электронных устройств в единую домашнюю инфраструктуру связывают с демонстрацией компаний Motorola, Phoenix Broadband и Sonicblue, когда подключенный к электророзетке компьютер отправлял по сети файлы, загруженные из Internet, на MP3-плеер Sonicblue Rio.

Основные требования к подобным системам обеспечение определенного QoS и, во втором случае, также удовлетворение растущих «аппетитов» приложений потоковой передачи аудио- и видеоинформации с высоким качеством. Они ужесточаются, если таких потоков несколько, либо параллельно осуществляется передача данных другими типами приложений. Практически при использовании устройств стандарта HomePlug 1.0 была доказана возможность передачи двух потоков MPEG-1/2 без ощутимых задержек при одновременном сохранении сетевой активности (некоего усредненного стандартного «потокооборота») между пятью-шестью другими абонентами. Знаменательным событием стала практическая демонстрация на прошедшей в Лас-Вегасе в начале 2003 г. Consumer Electronics Show первой передачи со скоростью 30 fps высококачественного видео по развернутой на стенде сети PowerLine. Проводился показ компаниями ViXS Systems (разработчик чипов и ПО для видео) и Cogency Semiconductor (производитель чипсета PiranhaT). Кстати, сообщается, что эксперимент дублировался трансляцией через WLAN-канал, и разницу между первым и вторым способами передачи обнаружить не удалось.

Группа третья. PowerLine Networking и PowerLine Internet

Тенденция увеличения числа компьютеров в доме продолжает набирать обороты, что требует появления дешевых и удобных средств для объединения компьютеров и периферийных устройств в единую сеть, когда прокладка новых проводов недопустима либо нецелесообразна (рис. 2).

Рис. 2. Структура домашней сети PowerLine. Подключаемся к intranet/Internet

Однако обсуждением только одного случая соединения нескольких устройств в пределах одной квартиры либо частного дома возможности применения PowerLine не ограничиваются.

Вторым аспектом применения технологии «сеть поверх питания» является решение проблемы «последней мили» и «последних футов» при подключении к Сети. Более того, в 1999 г. такое решение проблемы считалось настолько экономически правильным, что был «раскручен» проект со звучной аббревиатурой PALAS PowerLine for Alternative Local AccesS, призванный всячески способствовать внедрению технологии на европейский рынок. Расчет его участников основывался на том, что сети электропитания покрывают до 95% обжитых человеком территорий. Ячейки такой инфраструктуры достаточно регулярны, да и, по предварительным оценкам, число потенциальных пользователей, для охвата которых нет необходимости создавать новую кабельную инфраструктуру, превышает количество телефонных абонентов в 1,5–5 раз (в зависимости от уровня телефонизации региона). Эксперты обоснованно считали, что там, где телефонная связь развита недостаточно, спрос на подключение к Internet через электрическую сеть будет на порядок выше. Правда, что касается самой PALAS, то, судя по состоянию сайта palas.regiocom.net, особой активностью работа ее членов не отличается.

Структура такого информационного образования может быть аналогичной изображенной на рис. 2. Проектную максимальную полосу в пересчете на одного абонента, как правило, снижают до 300–500 kbps. При этом, однако, возрастают требования к уровню минимального уровня информационной безопасности (механизмам аутентификации пользователя и шифрования потоков данных) ведь топология образованной сети аналогична топологии коаксиального Ethernet и позволяет «каждому слушать всех».

Для тех, кому возможности PowerLine «на прием» покажутся все же недостаточными, можно предложить воспользоваться уже апробированными решениями асимметричного доступа к информации. Например, со спутника пользователь получает входящий трафик на скоростях до единиц MBps, а наземными линиями связи пересылает небольшой исходящий трафик. Такое решение задачи «последней мили» легко вписывается в вышерассмотренную структуру и в первую очередь ориентировано на небольшие компании и взыскательных частных пользователей.

Однако и тут нам придется сделать небольшое отступление, напомнив об отличиях зарубежных систем электропитания от отечественной. Если в большинстве стран мира принято подводить две фазы и защитный «нуль», то практически все квартиры украинских энергопотребителей довольствуются подключением к одной из трех фаз сети 380 В и «нулю», т. е. если рассматривать задачу построения единой сети на базе многоквартирного дома (а максимальная дальность HomePlug-устройств это позволяет), то для объединения всех пользователей в «общую шину» между «фазами» необходимо будет включить соответствующие мосты. Не вдаваясь в особенности схемотехники этого достаточно простого устройства, заметим, что задача создания инфраструктуры может выходить за рамки простой инсталляции уже готовых, апробированных и сертифицированных на Западе решений. Хотя при большом числе клиентов может оказаться целесообразным объединять три группы (подсети) в единую сеть с помощью соответствующего коммутатора уже непосредственно перед вводом внешнего канала в дом.

Заканчивая этот небольшой анализ, еще раз оговоримся, что попытка разграничить сервисы более чем условна в развитии современных сетевых технологий следующей по важности тенденцией после повышения скорости является стремление объединить в едином сетевом потоке различные виды трафика (данные, телефонию, видео). Другое дело, что требуемой полосы пропускания при всех желаемых сервисах одновременно (а она, как выяснилось, для устройств PowerLine даже менее 10 Mbps) может оказаться недостаточно (рис. 3).

Рис. 3. Тенденция на объединение всех групп устройств. Хватит ли полосы?

И наконец, тем, кто намерен организовать предоставление услуг по доступу к Сети, придется вернуться и к вопросу разработки комплекта ПО для удаленного администрирования и мониторинга с расширенными функциями, обусловленными спецификой данной технологии. Такой комплект, кроме стандартных для этого случая сетевых возможностей, должен позволять:

обнаружить все устройства, находящиеся в сети, и определить их тип (адаптеры Ethernet, USB или карта PCI) и присвоенный производителем MAC-адрес, а также предоставить администратору возможность определить и присвоить IP-адрес устройства;
вести постоянный мониторинг сети и создавать графики загруженности того или иного участка, а также собирать статистику трафика по каждому из используемых протоколов, оперативно контролировать и проверять качество соединения с каждым из устройств в сети (на уровне физического соединения);
удаленно управлять правами доступа клиентов к услуге (осуществлять подключение/отключение пользователя), изменять пароль для создания пользовательской сети со своими настройками безопасности. Нелишним окажется предоставление возможности оператору назначить, какому из конкретных устройств (если их у одного клиента несколько) разрешить доступ к услуге. Таким образом, можно будет, например, заблокировать установку пользователем любого приобретенного им самостоятельно PowerLine-адаптера без согласования с провайдером услуг.

Забегая вперед, отметим, что на сегодня из всех рассмотренных программных пакетов по функциональности к этим требованиям ближе всех комплект ПО Open PowerLine Management от компании Corinex. В ее состав входит утилита PowerNet Setup Tool, позволяющая найти все MAC-адреса доступных устройств PowerNet. Однако на практике выяснилось, что для ее работы необходимо присутствие в сети хотя бы одного «родного» устройства.

На этом мы пока и остановимся, предоставив экономистам возможность провести более глубокий анализ. Очевидно, что заложенный в PowerLine потенциал огромен, и уже по состоянию на сегодня использование технологии может стать предметом бизнеса, в частности, для энергообеспечивающих компаний. В качестве примера можно привести программу «Мосэнерго», проводимую в Зеленограде, бывшей «кремниевой столице» России. На первом этапе предполагается разрешить насущные проблемы, связанные с учетом потребления электроэнергии и управлением системой энергоснабжения. На следующем планируется предоставление услуг по доступу в Internet, IP-телефонии, организации телеконференций и других.

Технологии передачи управляющих сигналов и информации по сетевой проводке

PowerLine определение и классификация

PowerLine, Powerline Communications (PLC) семейство технологий связи, которые основываются на использовании существующей сети электропитания (120 В, 220 В и т. п.) в качестве физической среды распространения информации.

Как существующие в рамках этих технологий направления исследований, так и уже реализованные «в железе» устройства, можно дифференцировать по скорости обмена.

Низкоскоростной обмен (Low Baud rate, иногда ниже 0,05 Kbps) с дальностями передачи до десятков километров. Подобные PLC-системы уже используются в энергетике на высоковольтных магистральных системах для передачи служебной телеметрической информации.
Обмен со средней скоростью передачи (Medium Baud rate, обычно в диапазоне от 0,05 до 50 Kbps) на средние расстояния, не превышающие нескольких километров. Такие PLC-системы позволяют реализовать несложные контролирующие приложения и ориентированы на существующие инфраструктуры сетевого питания (домашняя автоматизация, системы управления освещением, организация автоматических измерений, мониторинг через Internet и т. п.). Информация передается в полосе частот 50-535 кHz.
Высокоскоростной обмен (High Baud rate, от 100 Kbps). Основное предназначение «компьютерный» локальный обмен данными. К классическим для таких систем обычно относят задачи объединения в ресурсы общего доступа имеющихся принтеров, сканеров и других устройств, а также организацию домашней либо компьютерной сети SOHO. В этот класс справедливо было бы включить решение всего спектра мультимедийных задач. Устройства в силу ряда противоречивых требований вынуждены занимать достаточно широкую полосу частот (в диапазоне от 1,7 до 30 MHz) и обеспечивать работу на расстоянии до нескольких сотен метров. К этой категории относятся Homeplug PowerLine-устройства.

Проблемы, связанные со средой передачи, или
Неужто все так сложно?

Собственно, если углубиться в технические проблемы, то можно попытаться объяснить, почему по стоимости адаптер PowerLine нельзя сопоставлять с Ethernet-картой. Не стоит забывать, что последняя рассчитана на использование в комбинации со специально под нее спроектированной средой передачи, и именно это позволяет ей быть простой, доступной и дешевой. Но стоит взяться за передачу по «неспециализированным» проводам и конструкция становится сложной и недешевой: она вынуждена своей сложностью и дороговизной компенсировать работу с суррогатом сетевых кабелей.

Рассмотрим поподробнее. Нас будет интересовать в дальнейшем полоса частот в несколько десятков мегагерц, ее минимальное значение определяется той информационной полосой, которую необходимо обеспечить, в нашем случае до десятка Mbps. Итак, в сетевом кабеле с ростом частоты (как, впрочем, и в любом другом фидере) растет значение погонного затухания (рис. 4).

Рис. 4. Сам по себе питающий электрокабель не лучшая среда для распространения высокочастотных сигналов

На практике это означает, что, желая на другом конце кабеля принять и обработать весь спектр частот исходного сигнала, нам придется передавать его высокочастотные составляющие в десятки раз бoльшими по уровню, чем в низкочастотной части. Существуют достаточно жесткие ограничения как на диапазон частот, которые могут занимать сигналы в кабеле, так и на их максимальные уровни, что вынуждает использовать специальные приемы для уменьшения спектральной плотности мощности сигналов и одновременно с этим применять хитроумные способы для экономного представления (кодирования) исходных цифровых сигналов.

Следующей проблемой, присущей квартирной сетевой проводке, являются возникающие в ней отражения от неоднородностей ее структуры. Каждый сросток проводов, группа контактов, параллельное включение и ответвление проводов приводят к многократной интерференции прямого/задержанных сигналов и к частотно-избирательному ослаблению. Зажигая свет, что-то включая и отключая от сети, пользуясь удлинителями, мы постоянно меняем параметры этой структуры, причем не только у себя, но и, в какой-то мере, у соседа, запитанного от той же «фазы». Приводит это к достаточно хорошо известному в беспроводных радиосистемах и многомодовых оптоволоконных линиях связи эффекту, называемому межсимвольной интерференцией (ISI). Там он обусловливается многолучевым распространением радиоволн (т. е. приходом на приемник одновременно нескольких сигналов, сдвинутых на определенную величину, пропорциональную разнице расстояний, пройденных каждым из них). В результате короткий импульс «размывается» и превращается в более широкий или даже в последовательность из нескольких, т. е. передатчиком излучался один импульс, соответствующий символу (либо несколько символов подряд, соответствующих информационной группе), на приемнике же обнаруживается целая серия, что приводит к неправильной их интерпретации и, как следствие, к ошибкам в сеансе передачи и ограничению максимальной пропускной способности канала.

А ведь общее количество различных оконечных устройств, активно влияющих на параметры сети питания, даже в небольшом доме не поддается никакому учету. Причем многие из бытовых приборов (пылесосы, миксеры, ПК с дешевыми блоками питания, люминесцентные лампы и др.) не просто «шумят», но и способны в моменты запуска генерировать продолжительные серии импульсов с амплитудами, на порядок превышающими ожидаемые нами в розетке 220 В. В эту «электрокашу» остается добавить несколько подгоревших контактов на щитке и легендарного «дядю Ваню со сваркой». Для полноты картины рекомендуется также вспомнить, что провода сети не только излучают, но и достаточно неплохо справляются с приемом радиоволн (в выбранную нами полосу попадают радиостанции как минимум трех вещательных и четырех любительских диапазонов волн), чтобы понять тот клубок проблем, над которым разработчики устройств PowerLine бились не один десяток лет.

Орешек тверд, но все же…

Продолжаются работы и по совершенствованию программных продуктов. В совместном заявлении компаний Intellon и Corinex уже к маю 2003 г. обещан выпуск программного обеспечения, базирующегося на открытом стандарте MIB (Management Information Base). Его использование позволит сделать процесс инсталляции более «прозрачным» и расширит возможности локального и удаленного сетевого администрирования устройств на базе чипов Intellon (спецификация HomePlug 1.0.1). Заметим, что поскольку стандарт HomePlug 1.0.1 пока что реализован «в железе» только в разработке «карманной» компании альянса Intellon, на данный момент времени мы можем ставить знак равенства между ее чипсетами и самим стандартом. А пока на сайте Corinex выложено содержимое инсталляционного CD, содержащего драйверы, ПО PowerNet Setup Tool и SNMP-агент для PowerNet, работающие только со своими, «фирменными» устройствами.

Выводы

Подытожим все вышесказанное. Выход на рынок устройств PowerLine стандарта HomePlug 1.0 от разных производителей, достаточно легко находящих «общий язык», наводит на мысль, что наконец-то технология «очистилась» от тяжких наследственных проблем с совместимостью и вышла из разряда экзотики на уровень коммерческой эксплуатации. Можно лишь удивляться, что такое логичное изобретение в стиле «голь на выдумки хитра» не появилось именно в постсоветском пространстве. Хотя, с другой стороны, такое решение в силу «строптивости» среды передачи требует реализации в «железе» достаточно сложных принципов и предполагает наличие у разработчика всех производственных элементов технологического цикла, позволяющих довести идею до этапа коммерческой эксплуатации.

Хотя заявленная максимальная теоретическая пропускная способность сетей PowerLine 14 Mbps, фактическая средняя скорость передачи данных оказалась равной 5-6 Mbps. Эти показатели сопоставимы с характеристиками HomePNA и беспроводных сетей (WLAN) по IEEE 802.11b и HomeRF 2.0. Технология более проста для внедрения, чем телефонные сети, ведь если телефонная розетка встречается не в каждой комнате, то розетки питания есть везде, а тем более рядом с компьютером или принтером. Для нее не существует «мертвых зон», характерных для беспроводных решений (когда не удается принять сигнал в определенных точках помещения), и ее организация может обойтись дешевле, чем прокладка «с нуля» проводной Ethernet. Хотя текущая стоимость устройств PowerLine в пересчете на пользователя сравнима либо даже превышает цену WLAN-комплекта (Wi-Fi, без учета стоимости лицензии), есть все шансы, что по мере освоения выпуска устройств бoльшим числом компаний она будет постепенно снижаться.

По каждому из основных параметров у технологии HomePlug есть достойный конкурент. Но ведь несмотря на ряд обещаний «дешево обынтернетить всех» с помощью других технологий, однозначного универсального решения, сочетающего приемлемое качество и простоту с минимальными начальными и пропорциональными последующими вложениями для инфраструктуры масштаба, например среднего городского дома, нет. В противоположность уже освоенным, технология передачи по проводам питающей сети характеризуется относительно низким уровнем начальных инвестиций за счет экономии вложений на создание физической среды передачи. PowerLine-сети хорошо масштабируются, т. е. обеспечивают стабильную работу при подключении новых клиентов, причем сохраняется достаточная для большинства практических применений скорость работы, пропорционально уменьшающаяся при увеличении расстояния (до 200-300 м).

Ряд проведенных нами экспериментов показывает, что высокая устойчивость к помехам и некритичность к среде передачи, заложенные в стандарты HomePlug, позволяют рассматривать готовые устройства и как некий полуфабрикат для разработки собственных домашних и индустриальных проводных решений.

Пока же нам хочется верить, что анонсированные на CeBIT устройства (комбинированные точки доступа WLAN/PowerLine, маршрутизаторы и ISDN/DSL-to-PowerLine модемы, мультимедийные плееры, видеокамеры со встроенной поддержкой этой технологии, новые Voice over PowerLine, а также комплекты для объединения в домашнюю сеть компьютеров, Web-планшетов и MP3-проигрывателей) уже находятся на пути к нашему покупателю. Пусть пока эти устройства не так сильно распространены это, насколько можно судить по результатам пробной эксплуатации, всего лишь вопрос времени…

Современное общество просто нельзя представить без интернета. Он имеет очень много важных функций. При помощи сети школьники и студенты готовятся к занятиям, педагоги делятся опытом, подростки общаются между собой, взрослые знакомятся и создают семьи. Все эти вопросы под силу решить интернету. Человек уже просто не представляет сою жизнь без Сети.

Связь интернет через розетку получила достаточное распространение за границей. Российские провайдеры не очень хотят иметь дело с пакетом документов, которые нужно предоставить поставщику электроэнергии, чтобы тот разрешил использовать сеть по средствам своей системы.

Данный тип соединения имеет свои недостатки и преимущества, которые как привлекают новых пользователей, так и отталкивают от его использования.

PLC (англ. Power line communication) является термином, при помощи которого происходит описание нескольких систем по использованию линии электропередачи (ЛЭП), по передачи аудио информации, а также данных. Данной сетью могут передаваться звуковые сигналы и данные. Это совершается путем накладывания аналогового сигнала на стандартный ток, изменяющийся по величине и направлению с течением времени. Ток, который имеет частоту 50 Гц.

В PLC входит BPL (англ. Broadband over Power Lines, представляющая собой широкополосную передачу при помощи линий электропередач), которая обеспечивает передачу данных скорость которых не превышает 500 Мбит/с, и NPL (англ. Narrowband over Power Lines, представляющую собой узкополосную передачу по средствам линии электропередачи, скорость передачи данных значительно меньше чем предыдущие, то есть до 1 Мбит/с.

Еще во время зарождения энергосетей встала проблема передачи информации между энергоузлами. Для этих целей использовались телеграфные и телефонные линии, которые были проложены параллельно с линиями электропередач. Однако немного позже такое строительство стали считать нерациональным и в США получила свое развитие практика передачи такой информации непосредственно при помощи проводов ЛЭП.

Обратите внимание! Такая же система передачи информации стала актуальной и для цепей переменного тока.

Что такое Powerline адаптеры

Powerline адаптеры представляют собой особую линейку устройств для расширения возможностей Wi Fi сетей. Принцип работы адаптера:

при их помощи происходит прием сигнала, который поступает от роутера при соединении по проводу. Для этого они устанавливаются на близком расстоянии от источника;
декодируют данный сигнал для того, чтобы передать интернет по электрической сети;
при выходе переданного сигнала производят обратный процесс и передает его интернет-потребителю посредствам кабельного соединения либо с помощью Wi Fi. Такая технология носит название вай фай через розетку.

Обратите внимание! Подобные устройства выпускается практическими всеми производителями оборудования для сети.

Наряду с устройствами, которые выпускаются для стандартного пользования интернетом большое значение отдается производству оборудования для альтернативного интернет-соединения. Это такие известные фирмы: Asus, D-Link, TP-Link, Edimax.

Кому это может пригодится

Интернет по проводам 220 вольт рекомендуется для тех потребителей IP-телевидения и иных сервисов, которым очень важна скорость соединения. При прокладке дополнительных кабельных сетей происходит потеря скорости, следовательно, при использовании этого способа подключения исключаются дополнительные расходы на прокладку проводов и избегается неудобство, которое может быть вызвано этим процессом.

Обратите внимание! Очень полезным данный передатчик будет в тех местах, где прокладка локальной сети категорически невозможна или просто нежелательна, а сеть Wi Fi не дает достаточного качества услуг, предоставляемых провайдером.

Как это работает

Самостоятельно Powerline адаптеры не предназначены для преобразования интернет сигнала от провайдера. Он выступает в качестве удлинителя, который помогает расширить действие сети в пределах жилища. То есть интернет до квартиры доходит с помощью модема либо интернет-центра. А далее уже по дому расходится между потребителями с помощью HomePlug AV. Таким образом, интернет через розетку можно доставить в любую из комнат.

Важно! HomePlug AV не является устройством для передачи сигнала, оно служит только удлинителем для распространения сигнала.

Розетки в доме имеют связь между собой. К каждой из них подходит электрический провод от общего источника. Данная технология позволяет передавать интернет по проводам между всеми точками электрической цепи. Максимальное расстояние, на которое может быть передан сигнал с помощью адаптера составляет 300 метров.

Обратите внимание! Стены и перекрытия не создают помех для прохождения сигнала.

Есть вариант, когда Powerline-адаптеры подключаются в разных комнатах, можно установить подключение к интернет-центру в одной комнате и к ресиверу IPTV в другой, и просматривать любимое видео без создания лишней кабельной сети и каких-либо рода дополнительных настроек.

Технические характеристики

Технология интернет по 220 вольт и оборудование для его подключения обладает следующими основными характеристиками:

максимальная дальность действия сигнала составляет 300 метров;
устойчивая скорость не менее 40 Мбит/с, причем она не снижается в зависимости от наличия или отсутствия преград в виде стен;
отсутствует ограничение скорости по технологии multicast-потоков;
топология сети похожа на шинную организацию, то есть два устройства взаимодействуют по кратчайшему между ними пути.
диапазон частот, который характерен для данного вида устройств находится в пределах 1,8–30 МГц и характеризуется 917 несущими частотами и 155 существующих;
имеет возможность использования до 64 устройств, принадлежащих одной сети;
максимальной пропускной способностью является величина в 200 Мбит/с;
работает через счетчик однофазного тока;
интернет по электросети можно использовать при наличии любого типа электропроводки (алюминиевой или медной).

Достоинства и недостатки

Достоинствами данного типа интернета по электрической сети и его оборудования являются следующие:

наличие большого числа бытовой техники не скажется на работе адаптера, от ее работы скорость поступления интернета по сети 220 не станет меньше указанной в основных характеристиках;
прохождение данных без задержек, которые возникают при прохождении по кабельным проводным сетям или по вай фаю;
нет необходимости проводить кабель, который может вызвать дополнительные затраты в связи с его прокладыванием;
приемлемая цена использования;
в помещении одновременно может работать до четырех сетей;
скорость работы не зависит от вида электропроводки.

Недостатками выступают некоторые из следующих обстоятельств:

одно устройство не может выступать в роли репитера между двумя другими такими же, то есть за счет такой комбинации нет возможности увеличения предельного расстояния действия сети интернет по электропроводке;
электрическая проводка, особенно в домах достаточно раннего года постройки может быть недостаточно качественной для передачи интернета через электросеть, следовательно, данная технология наиболее актуальна для применения в новостройках;
возможны перебои напряжения от большого числа работающих приборов. В этом случае рекомендуется использовать специальные фильтры, которые избавят потребителя от подобного рода неприятностей;
для провайдера интернет через розетку 220 очень трудно оформить документально. В организацию электроснабжения необходимо предоставить всю необходимую документацию по предоставляемой услуге и получить разрешение на ее поставку.

Описание PLC-адаптера на примере TP-LINK TL-PA2010

Технические характеристики: стандарт HomePlug AV, максимальная скорость передачи данных 200 Мбит/с, имеет компактный дизайн (имеет практически самый малый размер на рынке), зона действия составляет 300 метров, не требует специальной настройки, энергосберегающий режим работы, на панели имеется единственная кнопка для установления 128-битного алгоритма шифрования, поддерживает протокол IGMP, оптимизированная работа с цифровым телевидением (IPTV).

Обратите внимание! Внешний вид достаточно компактный и внешне привлекательный, имеет белую расцветку, три индикатора зеленого цвета расположены на передней панели. При работе не издает практически никакого шума.

Настройка PLC-адаптера на примере модели от TP-LINK

Данный адаптер не имеет собственного IP-адреса. Для его настройки следует использовать специальный диск, который идет в комплекте. Установка происходит очень просто и практически не требует внешнего вмешательства. Для этого необходимо всего лишь несколько раз нажать на запрос со словом далее. Это слово будет указано на английском языке Next. После чего адаптер подключается в розетку и к компьютеру либо другому устройству при помощи кабеля.

В процессе установки программы на экране компьютера возникнет ярлык утилиты, который необходимо запустить. По умолчанию откроется окно Network. Оно будет пустым, так как подключение еще не произошло.

Обратите внимание! На следующем этапе обновляется прошивка, которая поможет избавиться от существующих ошибок.

Чтобы осуществить перепрошивку следует перейти на вкладку «Status» и проверить версию, которая характерна для установленной прошивки. Если прошивка обновлена до последней версии, то осуществляется переход на сайт TP-Link и скачивается самая новейшая ее версия. Скачивание происходит достаточно быстро, причем файл заархивирован. После открытия скачанного архива запускается вкладка «System» и нажимается кнопка «Upgrade Firmware».

Поле NVM заполняется с указанием пути к разархивированной папке, в которой находится новая прошивка, выбирается файл, имеющий расширение NVM. Точно такие же действия проводятся с полем PIB, только теперь указывается расширение PIB. После всех проделанных действий нажимается кнопка «Ок». Указанными действиями запустится процесс прошивки, который через пару минут установит новую версию.

После обновления адаптер готов к эксплуатации. Для этого его подключают в сеть и к роутеру, а второй подключается в сеть и к устройству, при помощи которого будет осуществляться выход в интернет.

Важно! Перепрошивку необходимо провести на всех адаптерах, которые будут использоваться. Если где-то новая прошивка не будет иметь места, то устройство не сможет работать.

Для добавления дополнительного устройства в сеть нужно оба адаптера подключить к розетке. Далее на одном из них нажимается кнопка PAIR. Удерживается эта кнопка на протяжении 1 секунды. На втором устройстве тоже самое необходимо проделать не позднее чем 2 секунды после подключения первого. При добавлении следующих устройств проделывается та же последовательность действий. Эти действия устанавливают безопасное соединение между устройствами.

Важно! Подключение адаптера происходит исключительно в розетку, так как если он будет подключен в удлинитель, то скорость передачи дачи данных будет гораздо меньше установленной техническими характеристиками.

Установка завершена. Устройство можно полномасштабно эксплуатировать.

Выбор того, какой именно вид соединения выбирать остается только за потребителем. Но, прежде, чем его сделать нужно тщательно взвесить се за и против, а потом выбрать действительно стоящее предложение.

Технологии использования электропроводки для передачи данных PLC (PowerLine Communication) или DPL (Digital PowerLine) начали разрабатываться довольно давно (даже в России еще в 30-х годах прошлого века на Каширской линии электропередач проводились исследования возможности обмена данными по обычным проводам электропитания), но инженеры долгое время не могли преодолеть проблему затухания сигнала, вызванного помехами на линии (любая электропроводка характеризуется высоким уровнем шумов и быстрым затуханием высокочастотного сигнала, а также значительным изменением коммуникационных параметров линии в зависимости от текущей нагрузки). Позже эти проблемы были успешно решены за счет применения алгоритмов широкополосной модуляции сигнала (например, технология PLC уже давно используется для передачи информационно-технических данных в энергосистемах и на железных дорогах), однако оборудование для передачи данных по электросетям оставалось довольно дорогим, поэтому широкого распространения данные технологии долгое время не получали. Ведь определяющую роль в успехе любой технологии играет экономический фактор - для коммерческого успеха разработки необходимо, чтобы оборудование было надежным и многофункциональным, обеспечивало достаточно высокую скорость передачи и при этом оставалось относительно недорогим.

И вот сегодня на рынке наконец появляется недорогое оборудование, которое отвечает всем этим требованиям, а если учесть, что количество электрических розеток пока что существенно превосходит количество телефонных (особенно в нашей стране, где телефонизация до сих пор не является необходимым атрибутом при строительстве домов), то технология PLC получает практически неограниченные возможности развития. Именно этими соображениями и руководствовались разработчики оборудования для передачи данных по линиям электропроводки. Линии электропитания есть везде, даже в самых отдаленных уголках земного шара, так что эта технология не требует прокладки дополнительных коммуникаций (а кое-где прокладка новых кабелей вообще нежелательна или попросту невозможна), что значительно снижает ее стоимость и повышает функциональность.

Очевидно, что в новом тысячелетии технология передачи цифрового трафика по линиям электросети становится одним из наиболее перспективных направлений развития в сфере предоставления услуг связи - широкая распространенность электрических сетей, их доступность и многофункциональность открывают богатые возможности для использования PLC.

Домашние беспроводные сети

При наличии в доме нескольких сетевых устройств (настольный компьютер, ноутбук, медиасервер, игровая приставка, фоторамка и т.д.), естественно, возникает потребность обмена данными между ними, при этом традиционным решением является объединение таких устройств в локальную сеть, поскольку это открывает возможность не только обмена данными (что можно было бы сделать и с помощью внешних носителей), но и выхода в Интернет, просмотра видео или сетевых игр. Причем желательно, чтобы создаваемая локальная сеть легко масштабировалась, то есть чтобы в дальнейшем к ней могли подключиться новые устройства, а ее конфигурацию можно было изменить без дополнительных вложений. Традиционно домашние сети организуются прокладкой Ethernet-кабелей (витой пары) или же путем использования беспроводных сетей на основе протокола 802.11 b/g. Однако у каждого из этих подходов есть свои как неоспоримые преимущества, так и существенные недостатки.

Да, при объединении компьютеров в домашнюю сеть с применением витой пары на основе протокола Ethernet мы получаем скоростную надежную сеть с высоким уровнем помехозащищенности. И финансовые затраты вроде бы невелики - с учетом наличия практически у всех современных компьютеров сетевого контроллера мы должны приобрести лишь сетевой коммутатор и кабель. Однако прокладка сетевого кабеля создает серьезные неудобства в любом доме, а иногда вообще является трудноразрешимой проблемой. Ведь редкая хозяйка в современном доме благосклонно отнесется к появлению новых проводов. Кроме того, в случае прокладки проводной локальной сети каждое рабочее место «привязывается» к сетевой розетке и в случае перепланировки помещения нужно прокладывать локальную сеть практически заново. А это невозможно без проведения ремонтно-строительных работ того или иного масштаба, так что проблема прокладки проводной сети усугубляется год от года, особенно в связи с неуклонным ростом цен на строительные материалы.

Конечно, удобнее использовать для построения домашней сети беспроводные технологии, ведь тогда мы сможем избавиться от привязывающих нас к определенному месту проводов и получим гораздо большую мобильность, но и этот подход не лишен серьезных недостатков. Например, если в проводной сети Ethernet расстояние между узлами может достигать 100 м, то беспроводные сети Wi-Fi устойчиво работают на куда меньших расстояниях. При этом радиус действия беспроводных сетей сильно зависит от встречающихся на пути препятствий, например железобетонных конструкций, которые абсолютно не пропускают волны диапазона 2,4 ГГц. Так что современные дома - это далеко не лучшее место для установления рекордов дальности связи подобного рода устройств. И если в пределах одной квартиры беспроводные сети 802.11 b/g можно считать весьма эффективным решением, то связь с друзьями, живущими даже в соседней квартире за капитальной стеной, вполне может оказаться нестабильной или даже вообще невозможной. Кроме того, для приема IP-телевидения и видео высокой четкости в произвольной точке дома беспроводные стандарты семейства 802.11 и даже новой версии 802.11n не приспособлены - передача широковещательного видеоконтента (Multicast), предоставляемого операторами IPTV, по ним не предусмотрена.

Электричество высокого разрешения

А вот, например, дальность действия сети по электрическим проводам в стандарте HomePlug AV, который относится к семейству технологий PLC, использующих самую обычную электропроводку в качестве сетевой среды, достигает 300 м и не зависит от числа и толщины перекрытий в помещении. Даже в проблемных случаях технология HomePlug AV обеспечивает реальную скорость не ниже 40 Мбит/с. Причем основным преимуществом такого решения является отсутствие необходимости прокладки дополнительных кабелей для подключения сетевого оборудования - достаточно, чтобы в помещении имелась электропроводка (сеть 220 В). Таким образом, цифровые сети по линиям электросвязи могут стать сегодня единственной альтернативой прямому Ethernet-подключению при просмотре, например, цифрового видео без задержек и потери качества одновременно с передачей данных.

Причем в условиях современного жилища построение домашней локальной сети по технологиям PLC может оказаться более предпочтительней, чем альтернативные варианты. Последняя, уже третья по счету версия спецификации домашних сетей по электропроводам HomePlug AV обеспечивает передачу данных со скоростью до 200 Мбит/с и может использоваться в качестве удобного канала для передачи сигнала телевидения высокой четкости (HDTV), IPTV, Интернета и IP-телефонии (VoIP). Аббревиатура AV указывает на мультимедийную ориентацию - специализацию передачи по электрическим проводам аудио- и видеоконтента в реальном времени.

Оборудование для передачи данных по электропроводке

Одним из основных производителей оборудования HomePlug AV является компания ZyXEL. Линейка устройств, в которых реализована идея передачи данных по электропроводам по спецификации HomePlug AV, состоит из интернет-центра P660HWP и Powerline-адаптеров HomePlug AV PLA400 и PLA470. Интернет-центр P660HWP - это универсальное устройство, которое служит для подключения к Интернету и IP-телевидению по выделенному каналу ADSL с возможностью создания домашней сети не только по Ethernet и Wi-Fi, но и через обычную электропроводку по технологии HomePlug AV. Имея встроенный адаптер HomePlug AV, интернет-центр P660HWP является связующим элементом сети по электропроводке, а адаптеры PLA400 и PLA470 позволяют развести локальную сеть по квартире, обеспечивая при этом достаточно высокую скорость и позволяя соединить персональный компьютер с любыми другими сетевыми устройствами в других помещениях. С помощью адаптеров можно передавать аудио- и видеосигналы, IP-телефонию и данные по обычным электропроводам и создавать недорогие домашние локальные сети. Таким образом можно объединить различные устройства в доме в единое мультимедийное пространство, причем не прокладывая при этом никаких дополнительных коммуникаций.

Модель PLA400 оснащена одним портом Ethernet, а PLA470 - встроенным 4-портовым коммутатором, что позволяет подключить через одну электрическую розетку несколько сетевых устройств, например компьютер и игровую приставку.

HomePlug AV-адаптер PLA400 (с одним Ethernet-портом) продается в России по 2000-2200 руб. (менее 100 долл.), PLA470 (с 4-портовым коммутатором Ethernet) стоит сегодня в розничной продаже около 2500-2700 руб. (до 110 долл.), а интернет-центр P660HWP со встроенным адаптером HomePlug AV, 4-портовым коммутатором Ethernet и точкой доступа Wi-Fi 802.11g продается по цене 4700-5000 руб.

По итогам тестирования данного оборудования в условиях обычной московской электропроводки добиться 200 Мбит/с, конечно, не удалось (связь устанавливалась на уровне 50 Мбит/с с незначительными перепадами при включении домашних электроприборов), но видео высокого разрешения передавалось по электросети без провалов и искажений. То есть до скорости 100-мегабитной Ethernet-сети данная технология не дотягивает, однако беспроводную сеть WiFi 802.11g значительно опережает.

Особенно важно, что все HomePlug AV-адаптеры имеют встроенные механизмы поддержки Quality of Service (QoS), что обеспечивает гарантированную полосу пропускания, необходимую при передаче голоса, звука, видео и шифрование данных для безопасной передачи информации (информация надежно защищена от прослушивания и перехвата протоколом AES со 128-битным ключом). Все это прекрасно работает и нареканий не вызывает, а влияние помех, создаваемых различными бытовыми приборами на линию связи, установленную между двумя ПК с использованием адаптеров HomePlug AV, на практике получилось минимальным (как выяснилось, ни работающая дрель, ни люминесцентные лампы с импульсными преобразователями существенного влияния на качество передачи данных не оказывают). Процесс установки вышеупомянутых устройств предельно прост и не вызовет вопросов даже у неподготовленных пользователей. Настройка интернет-центра P660HWP и адаптеров HomePlug AV для подключения к Интернету и IP-телевидению производится с помощью программы ZyXEL NetFriend. Чтобы настроить оборудование при помощи «Сетевого Друга», потребуется минимум навыков и около 10 минут времени. Нужно будет лишь выбрать свой город, провайдера и тарифный план. Остальные настройки, такие так Wi-Fi и IPTV уже по желанию.

При использовании услуг IPTV к интернет-центру ZyXEL P660HWP необходимо подключить телевизионную приставку, выбрать необходимый тариф и указать программе порт, к которому вы подключили приставку. А если приставка подключается к адаптеру PLA400 или PLA470 через электропроводку, то при помощи той же программы нужно выбрать HomePlug AV. Адаптеры также не требуют от пользователя никаких особых знаний для установки и настройки - на бытовом уровне технология HomePlug AV может быть представлена просто как удлинитель сети Ethernet.

Таким образом, данную технологию и ее реализацию в приборах от компании ZyXEL можно рекомендовать в качестве альтернативы традиционным технологиям там, где перечисленные выше недостатки последних становятся труднопреодолимыми, затратными или попросту неудобными.