Aktuální vydání

celé číslo

08

2021

Digitální transformace a konvergence provozních, informačních a inženýrských systémů

Výzkum, vývoj a vzdělávání v automatizaci

celé číslo

Power Line Communication, aneb Internet v každé zásuvce

číslo 3/2004

Power Line Communication, aneb Internet v každé zásuvce

Co je klíčem k lidské spokojenosti? Je tím hlavním mít všechno, co člověk kolem sebe vidí a co mu nabízejí reklamní agentury? Asi ne (doufejme). Součástí životního komfortu je ale určitě možnost pracovat na čem chceme, a třeba i bez omezení místem a časem. Je to možnost hovořit nebo se vidět právě s tím, s kým se chceme právě v tuto chvíli vidět, bez ohledu na vzdálenost mezi námi. Je to možnost řešit věci co možná nejjednodušším způsobem, protože k jakýmkoli dalším komplikacím není důvod. Je to možnost seberealizovat se co možná nejtvořivěji, sami anebo ve společnosti lidí, kterými chceme být právě v tuto chvíli obklopeni. Možná, že klíčem k naší spokojenosti je tedy především svoboda, kterou ovlivňuje i to, k jak kvalitním a zajímavým informacím jsme schopni se v kterémkoli okamžiku dostat. A tak se zdá celkem logické, že k některým aspektům lidské spokojenosti přispívá i technika a její rozvoj, který umožňuje realizovat i to, co se zpočátku může zdát nemožné.

Jednou z takovýchto technik, o které se ale u nás zatím moc doopravdy neví, je technika umožňující přenášet data v běžné domácnosti či kanceláři po standardní elektrorozvodné síti. Data libovolná, ve velkém množství a velkou rychlostí. Je to technika doslova revoluční, protože v okamžiku, kdy bude zavedena, již dál nebude nic bránit prudkému zlepšování nejen všech současných služeb, které nějakým způsobem využívají přenos dat, ale i takových, které nás dosud ani nenapadly.

Obr. 1.

Technická podstata řešení

Technika přenosu dat po elektrorozvodné síti má ve světě ustálený název Power Line Communication, někdy zkracovaný na PLC (stejnou zkratku mají programovatelné logické automaty – Programmable Logic Controller – zatím se však oba termíny v jednom textu obvykle nepotkávají, a tak k omylu většinou nedochází). Zmínky o ní se v posledním roce objevují i u nás nejen v různých odborných periodikách, ale i na internetu a v denním tisku. Historie PLC je ale delší, a to i kdybychom pominuli skromné začátky s přenosem dat s rychlostí 2 až 4 kb/s (v současné době označované jako low rate) známé např. ze systémů automatizace technických zařízení budov na bázi sítí LONWorks. Přenos dat po elektrorozvodné síti rychlostmi, které jsou zajímavé pro tzv. informatické (IT) aplikace (tj. řádově megabity za sekundu, označované jako high rate) se datuje již mnoho let nazpátek a zabývalo či zabývá se jím několik firem – výrobců čipů (k nejznámějším patří Ascom, Itran, Intellon či DS2). Pro technicky zdatné čtenáře uveďme, že se jedná o techniku vysokofrekvenční modulace na bázi OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) s mnoha frekvenčně oddělenými přenosovými kanály, mezi kterými je dynamicky rozkládán tok dat v závislosti na detekovaném rušení příslušné frekvence. Celý přenos je navíc kódovaný šifrou DES s 56bitovým klíčem. Dosahované přenosové rychlosti jsou dnes 45 Mb/s s výhledem až 200 Mb/s – samozřejmě na omezenou vzdálenost, která je asi 200 m (obdobné metody jsou použité např. v ADSL či digitálním rádiu a TV – DAB, DVB).

Postupná cesta od principu k rozmanitosti budoucích aplikací

V současné době poskytuje každá z uvedených firem více či méně dokonalé a funkční řešení a snaží se získat svůj prostor na trhu sama i prostřednictvím dalších firem, které používají její čipové sady. Ovšem technicky náročný není pouze samotný vývoj čipu a jeho umístění do patřičných „krabiček„. Problémem je i dosáhnout technicky dotaženého a stoprocentně fungujícího řešení celého zapojení v nejrůznějších lokalitách a na rozdílných elektrických sítích. Řešení, které bude schopné obsáhnout velké množství koncových uživatelů s nejrůznějšími požadavky na typ, kvalitu a množství přenášených dat. Takovéto rozsáhlé aplikace vyžadují nejen funkční zařízení, ale také hluboké znalosti a zkušenosti v oblastech telekomunikací a sítí, rozvodů elektrické energie i vysokofrekvenční techniky. To jsou faktory, které zatím neumožnily rozvinout v širší míře patřičné obchodní aktivity. Jsou známé nejen reference z různých států i informace o úspěšných pilotních projektech, ale známé jsou a tradují se i informace o fatálních neúspěších. Celkové, stoprocentně fungující a do provozu rutinně uváděné plošné řešení strukturované komunikační sítě s možností vzdálené správy celého systému a zabezpečení komunikace mezi jeho jednotlivými uživateli zatím není na trhu dostupné. Na druhou stranu jsou již dostupné moduly umožňující např. realizovat lokální síť (Local Area Network – LAN). Příslušné zařízení lze dokonce zakoupit i v České republice – jedná se o tzv. moduly Homeplug (průmyslový standard) umožňující přenášet data rychlostí až 14 Mb/s (reálná hodnota může být však u různých výrobků a v závislosti na aplikaci i výrazně menší).

Až se však podaří vyřešit uvedené problémy a splnit požadavky, nastane skutečně zajímavá možnost poskytovat služby založené na přenosech dat všem odběratelům elektrické energie, tedy v praxi do téměř každé domácnosti, hotelového pokoje či kanceláře.

Počínaje samozřejmě lokální sítí bez nutnosti natažení jediného metru drátu, následně vysokorychlostním internetem a dále přes možnosti poskytování interaktivního televizního vysílání (video on demand), internetové (IP) telefonie či IP videotelefonie až např. po dálkovou pečovatelskou službu nemocným a nemohoucím či kontrolu objektů PLC kamerami a celou řadu dalších bezpečnostních aplikací. Nezanedbatelnou oblastí jsou i automatické odečty elektroměrů, plynoměrů či vodoměrů jako nové pole působnosti pro dodavatele energií. Možností, jak „síť v síti„ využít je – jak vidno – již dnes celá řada a nejméně tolik je i možností, na které teprve přijdeme.

PLC je něco jiného než Ethernet

Skeptik by možná namítl, že shora zmíněné možnosti jsou tady od doby, kdy se objevila první počítačová síť a nyní, kdy je k dispozici stomegabitový či dokonce gigabitový Ethernet, tím spíše. Je ale třeba znovu zdůraznit jeden podstatný rozdíl mezi klasickými počítačovými sítěmi a metodou PLC: v případech, kdy není s ethernetovými (síťovými) rozvody počítáno již v počátečním projektu výstavby dané lokality, což je případ většiny stávajících bytových sídlišť, je dodatečné vybudování standardní síťové infrastruktury formou kabeláže nebo bezdrátové přenosu drahé (nehledě na stavební a jiné technické průvodní obtíže). V některých případech (historické budovy divadel, hotely bez možnosti přerušení provozu) je dokonce použití klasických sítí pro rozvod dat nerealizovatelné. Takže např. k internetu se lze v takovýchto případech připojit pouze přes telefonní síť či minoritně přes rozvod kabelové televize, což jsou opět možnosti jednak drahé, jednak ne všem dostupné. V těchto případech PLC přináší skutečně něco, co by jinak bylo určitě dražší a dokonce by mohlo být i nemožné. Metodu PLC lze tedy považovat za cestu k vyššímu životnímu komfortu (podle definice v úvodu) a lepším službám pro každého – stačí aby měl přístup k elektrorozvodné síti. To vše za relativně nízkou cenu, protože celé strukturované řešení sítě s PLC může sestávat pouze z několika málo zařízení, které po zapojení na správná místa rozvedou data do všech zásuvek po celém sídlišti nebo třeba v hotelovém komplexu.

Trh s PLC v České republice

Shora popsané možnosti a přednosti metody PLC jsou výzvou každé inovativní společnosti v oboru, což se odráží i v narůstajícím zájmu trhu.

Firma ZAT, věrna své tradici sledování technického pokroku, vstoupila na tento rodící se trh prostřednictvím své dceřiné firmy ZAT Easy Control Systems a. s. Jako partnera si vybrala francouzskou firmu DefiDev, která se problematikou PLC intenzivně zabývá poslední tři roky (její zakladatel má navíc za sebou více než desetiletí praxe ve francouzské energetické společnosti EDF). Výsledkem aktivit firmy DefiDev na tomto poli je dnes řada patentů, vlastní moduly PLC v licenci firmy DS2 včetně softwaru a komplexního řešení a partneři a pilotní projekty ve Francii i v zahraničí (mj. i v České republice). Cílem spojení obou firem je spolu s dalšími partnery nabídnout všem potenciálním zákazníkům ta modernější řešení v oblasti přenosu dat po elektrické síti – nejvýkonnější moderní produkty pro PLC, komplexní řešení infrastruktury sítí typu PLC a jejich správy a dohledu a dodávku všech navazujících služeb.

Ing. Jaroslav Jančík, Jan Dostalík,
ZAT Easy Control Systems a. s.

ZAT Easy Control Systems, a. s.
Vejprnická 56
318 02 Plzeň
tel.: 377 387 492
fax: 377 386 496
e-mail: easy@easy-ctrl.cz
http://www.easy-ctrl.cz

Inzerce zpět