16 de octubre 2012
Resumen: La nota de aplicación se ocupa de cómo G3-PLC, un protocolo de comunicaciones de línea eléctrica aprobada por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT), permite la creación de redes de malla en la infraestructura de medición avanzada (AMI) despliegues.
Introducción
Las redes en malla supera los límites de la comunicación. En lugar de conectar un nodo de red sólo para el nodo coordinador (a veces llamado el concentrador), redes de malla conecta cada nodo de una red con todos los otros nodos dentro del alcance de comunicación. Entonces, cuando un mensaje no puede llegar a un nodo direccionado directamente, otros nodos automáticamente repetir el mensaje hasta que llega a su destino.
Las redes en malla está demostrando ser un poderoso método para redes de sensores como los que se usan en la infraestructura de medición avanzada (AMI). Esta red enlaza eficientemente cientos y hasta miles de sensores en un área geográfica. Frecuentemente asociada con móviles de comunicaciones, tales como un sistema de ZigBee ®, redes mesh ya está disponible para las comunicaciones de línea eléctrica ( PLC sistemas) en una nueva Unión Internacional de Telecomunicaciones ® (UIT ®) estándar denominado G3-PLC. Cuando se aplica a las redes de AMI, la creación de redes de malla de Sociedades Anónimas permite a los sensores, en este caso metros de la electricidad, para acceder de forma rentable y sin problemas de conectividad de las paredes y edificios. Las redes en malla se extiende el alcance de los sistemas PLC, reduciendo el número de concentradores requiere.
Aparición de PLC y sus limitaciones
PLC se ha utilizado durante varias décadas para leer periódicamente los datos de uso eléctricas metro y eliminar el gasto de lecturas manual. Sobre la base de una sola o de doble tono de frecuencia mierda keying ( FSK ), modulación, estos sistemas PLC conectar típicamente 10 a 20 metros de una concentradora ubicada en las líneas de alimentación locales así mismos datos del medidor se pueden recoger remotamente. Con velocidades de datos de 2kbps a 15kbps, los sistemas FSK no puede apoyar una comunicación fiable, ya que su baja velocidad de datos admite la corrección de error limitado. En cambio, con el medidor dice que ocurre con tan poca frecuencia como una vez al mes, los reintentos amplias se utilizan a menudo en la recogida de todos los datos en los sistemas FSK.
PLC de lectura de medidores sistemas han comenzado a ahorrar costos de operación de servicios públicos. Por lo tanto, no es de extrañar que esas mismas utilidades ya han procurado tanto para reducir los costes de despliegue mediante la ampliación de la red servida por cada concentrador, y para aumentar la conservación de electricidad mediante el uso "inteligente" de comunicación para implementar una red inteligente. Sin embargo, extendiendo la red usando técnicas de acoplamiento, tales como el reenvío de mensajes, es problemático ya que las retransmisiones aumentan exponencialmente latencia cuando reenviadores múltiples se utilizan en la transmisión. Además, utilidades requieren comunicación de dos vías en minutos entre contadores y concentradores para soportar capacidades de red inteligente, incluyendo la respuesta de carga y fijación de precios de carga máxima. Por consiguiente, sin mejoras de comunicaciones, FSK sistemas PLC tendría que reducir metros por concentrador en un esfuerzo para aumentar el tiempo de respuesta y la tasa efectiva de datos.
G3-PLC Aumenta la velocidad de datos y la fiabilidad del sistema
Para hacer frente a este desafío PLC, Maxim Integrated asociado con Electricité Réseau Distribution France (FEDER) y Sagemcom para desarrollar el G3-PLC ™ protocolo. En enero de 2012, el protocolo G3-PLC fue aprobada por la UIT como una nueva baja frecuencia, multiplexación por división de frecuencia ortogonal (OFDM) basados en las comunicaciones, líneas de alta tensión de banda estrecha (NB-PLC) estándar. El sistema G3-PLC utiliza las técnicas de OFDM para aumentar drásticamente las velocidades de datos a través de líneas de energía y aumentar la fiabilidad por el intercalado de datos a través de la frecuencia y el tiempo. Inmunidad al ruido se aumenta aún más mediante el uso de dos capas de corrección de errores hacia delante (FEC). A pesar de la sobrecarga de la FEC, G3-PLC ofrece hasta 250kbps, lo que permite frecuentes mensajes de dos vías.
Aunque las redes de distribución de energía eléctrica son de una sola red, el logro de una única red PLC en las líneas de energía está limitada por la atenuación y el ruido. La atenuación de la línea de energía y equipos de energía, tales como transformadores, condensadores de los bancos, y los monitores de potencia disminuye la fuerza de la señal de PLC. Esta señal atenuada a continuación, puede tener dificultades para llegar a todos los medidores, especialmente desde metros se colocan cerca de las fuentes de ruido como electrodomésticos o máquinas comerciales.
Para superar los límites de atenuación, redes de malla se utiliza en la norma G3-PLC para mantener un nivel de señal suficiente. Con capacidad de trabajo en red en malla cada metro, los mensajes pueden ser enviados desde el medidor a medidor para llegar a su destino, sin más concentradores que conectan directamente con cada metro son necesarios. G3-PLC módems automáticamente forman una red y establecer las tablas de enrutamiento para conectar el concentrador con todos los medidores. En este caso, cuando un mensaje no se puede viajar de su autor para la recepción directa, G3-PLC módems recibirá el mensaje de forma automática y luego enviarlo a la siguiente módem o destino final.
Veamos un ejemplo. Un concentrador envía un mensaje a un metro dirigiéndolo para retrasar el inicio de un calentador de agua para reducir la carga pico. El mensaje es atenuada por un MV de LV transformador . El ruido de un potente inversor que se ha encendido en el hogar se detiene el contador de destino, que previamente conectado directamente con el concentrador, desde la recepción del mensaje. Reconociendo que el mensaje no es recibido, el G3-PLC malla sistema utiliza un metro cercano para reenviar el mensaje, impulsando a plena potencia de la señal para que llegue al destino metros.
Reenvío de mensajes puede seguir para llegar a todos los contadores a través de una red de distribución eléctrica. El tamaño de la red es entonces únicamente limitada por las necesidades de comunicaciones de la aplicación de red inteligente, incluyendo la latencia de extremo a extremo y la tasa de datos a cada metro.
Resumen
Mediante el uso de la tecnología G3-PLC con función de red de malla, el tamaño de una red PLC se gasta cientos y hasta miles de metros. Costos de implementación se reduce drásticamente. Al mismo tiempo, la red se hace más fiable ya que se adapta a las condiciones cambiantes y añade reenviadores, según sea necesario, para llegar a todos los medidores.
G3-PLC es una marca comercial de Maxim Integrated Products, Inc. Unión Internacional de Telecomunicaciones UIT y son marcas registradas de la Unión Internacional de Telecomunicaciones. ZigBee es una marca registrada y marca de servicio registrada de la Alianza ZigBee.
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