PCL: INTERNET PELA REDE ELÉTRICA ¹MARCELO SILVA FRANCO, ²SAMUEL VIEIRA

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1 PCL: INTERNET PELA REDE ELÉTRICA ¹MARCELO SILVA FRANCO, ²SAMUEL VIEIRA ¹Aluno de Graduação do curso de Gestão da Tecnologia da Informação. FATEC - Tatuí SP marcelo.sibelius@gmail.com ²Prof. Do Curso de Gestão da Tecnologia da Informação. FATEC Tatuí SP samuelvieirasp@yahoo.com.br RESUMO Este artigo visa mostrar ao leitor a tecnologia PLC, Power Line Comunications, tecnologia que trabalha com radiofrequências, utilizando a rede elétrica como meio de transporte para fornecimento do sinal de internet banda larga. PLC faz com que a rede elétrica se transforme em uma rede local de dados. Essa tecnologia é utilizada com excelência em outros países; já o Brasil vem testando a tecnologia PLC obtendo grandes resultados. Ao se deparar com a robustez da tecnologia, o governo brasileiro fez a regulamentação para o uso da tecnologia PLC. Com isso, ficou mais fácil a aquisição; assim ela se torna uma alternativa de acesso à internet de banda larga para empresas como para usuários comuns. PALAVRAS CHAVE: internet; banda larga; tecnologia plc 1-INTRODUÇÃO 1.1 Internet e sua história Segundo Sousa (2009), encerrada a Segunda Guerra Mundial, observamos que o colapso do totalitarismo abriu portas para que Estados Unidos e União Soviética tomassem frente à reorganização do cenário político internacional. Mais do que duas nações, Estados Unidos e União Soviética representaram o antagonismo entre dois modos de organização da sociedade, da economia e das relações políticas. Sendo assim, a chamada Guerra Fria simboliza o enfrentamento dessas duas ideologias fomentadas pelo suporte ideológico dos valores de ordem socialista e capitalista. Tanembau (2003) afirma que durante a Guerra Fria houve um grande desenvolvimento nas comunicações. Estados Unidos, temendo ser atacado pelos soviéticos, financiou pesquisas e desenvolveu um sistema de comunicação entre os computadores, linha de ponto-a-ponto onde participaram centros militares, e algumas universidades americanas. Essa rede de comunicações foi criada pela ARPA que depois ficou veio a ser conhecida como ARPANET. Com pensamento que seriam atacados pelos soviéticos, a central de informações não estaria num só lugar, mas espalhada pelo país onde estariam conectadas numa rede, fazendo que cada ponto dessa rede funcionasse como uma central, todas conectadas entre si.(comer 2006). Na década de 80, começou a Internet, quando todos os computadores que usavam a ARPANET trocaram os antigos protocolos NCP, pelo TCP/IP. Assim a ARPANET rapidamente se tornou o backbone da nova Internet sendo usada para muitas experiencias com TCP/IP. A migração para a tecnologia da Internet foi completada em janeiro de 1983, quando a Secretaria de Defesa determinou que todos os computadores das redes de longa distância usassem o protocolo TCP/IP. Nesse mesmo período a ARPANET foi divida em duas redes separadas, sendo que uma era para a comunicação militar e a outra para continuar a pesquisa. A parte militar, que era maior, teve o nome de MILNET e a outra continuou como ARPANET. Segundo Comer (2009), vendo que a comunicação de redes seria extremamente crucial para

2 pesquisas científicas, a National Science Foundation (NSF), assumiu ativamente na expansão da Internet com o sentido de conseguir o maior número de cientistas possíveis. Já na década de 70, a NSF patrocinou o projeto Computer Science NETwork, com o objetivo de conectar todos os cientistas da computação. Em 1985, a NSF criou o programa onde estabelecia redes de acesso em torno de seus seis centros de supercomputação, em 1986 expandiu sua rede com uma nova rede de backbone, investindo em redes regionais, cada uma conectando nas principais instituições de pesquisas de uma determinada área.(comer, 2006). Com sete anos, a Internet cresceu espalhando centenas de redes individuais, localizadas nos Estados Unidos na e Europa. Conectando computadores em universidades e governos. A Internet continuou a crescer rapidamente fora do que tinha sido previsto. Em 1987, seu crescimento tinha atingindo 15% por mês.(comer, 2006). No ano de 2005, a Internet atingiu 300 milhões de computadores em 209 países. Esses números mostram que o avanço da digitalização é mais rápido do que as previsões feitas pelos especialistas e indicam que o impacto das novas tecnologias sobre os valores que herdamos da era industrial será mais traumático do que se imaginava, porque a transição será mais curta. 1.2 Internet na sociedade brasileira Na sociedade em que vivemos, a internet tem se tornado o meio de comunicação que mais expandiu em todos os sentidos, uma ferramenta vital na sociedade da informação. A cada dia, novos acessos por parte de novos usuários; há uma projeção cada vez maior de tantos internautas estarem se conectando à rede mundial de computadores, no intuito de agilizar os processos do dia-a-dia como: as transações bancárias, as correspondências pessoais, as pesquisas, as compras, as vendas; e obtêm-se, desta forma, avanços em diversos setores, dentre eles o educacional, social e econômico. Portanto, pessoas que não possuem acesso a essas ferramentas estão atualmente em grande desvantagem em relação àquelas que já usam a Internet para desenvolver várias de suas atividades diárias. A necessidade é aumentar o nível de inclusão digital da população brasileira, tendo isso como um objetivo vital e estratégico.(ibge 2007). O grande enlace da digitalização promove consequentemente uma grande alavancada na economia nacional; com isso o país prospera e busca novas tendências de mercado, e o principal objetivo é independentemente da idade, sexo, raça, ou outra característica que possa distinguir a população, fazer com que todos consigam acesso à internet, utilizando as ferramentas e para entenderem como funciona essa nova era da tecnologia. O governo vem desenvolvendo projetos, criando alternativas e motivando, visando reduzir os índices de exclusão digital por parte de um grande percentual da população. O objetivo é ajudar àqueles cuja renda é a menos favorecida em nossa sociedade. Estão sendo criados projetos que objetivam a ampliação da inclusão digital particularmente nas áreas educacionais e da saúde, pois infelizmente uma boa parte de cidades da região norte e nordeste dentre outras, ainda não possuem um acesso intenso e de qualidade.(ibge). A inclusão digital é, atualmente, mais do que uma necessidade para reduzir a desigualdade social no país, é uma opção estratégica para colocar o Brasil em posição de destaque na sociedade da informação. Essa estratégia pode ao mesmo tempo incidir sobre a ampliação da cidadania, a redução da pobreza e a generalização do domínio das novas tecnologias da informação pelo conjunto da sociedade brasileira. (IBGE). É notório que o Brasil tem condições de superar esse atraso e as vicissitudes existentes. Todavia, para que isso de fato ocorra, é preciso começar a fazê-lo hoje, ou melhor, ontem. Do contrário, as gerações vindouras continuarão com elevado índice de excluídos da era digital. Dentro deste contexto, considera-se que a inclusão digital é necessária a fim de possibilitar a toda a população, por exemplo, o usufruto dos mais variados serviços prestados via Internet. Hoje em dia, ter acesso à Internet significa acesso a um vasto banco de informações e de serviços. Este imenso repositório de conteúdo e serviços merece e deve ser utilizado por toda população brasileira. (IBGE).

3 2. DESENVOLVIMENTO 2.1 Tecnologia PLC A PLC, Power Line Comunications, é a tecnologia que usa a rede elétrica como meio físico para o transporte de sinais de dados, e sua transmissão é feita sobre os fios de cobre das redes de distribuição de baixa e média tensão. Seu funcionando transforma qualquer tomada elétrica em um ponto de dados. Assim, podemos ter uma conexão plug and play para ligarmos computadores e televisores com sinal digital, ela proporciona uma velocidade alta e sem perdas de dados, uma vez que a faixa da velocidade pode variar entre 3 Mbps e 33 Mbps, um valor alto em comparação as outras tecnologias existentes, trabalhando numa frequência de 1 a 30 Mhz. Isso faz que não haja nenhuma interferência.(teleco). A tecnologia PLC existe há muito tempo, mas utilizando a Banda Larga ela ainda é recente. Nos últimos anos, foram criados centros de pesquisa e, dessa maneira, desenvolveram-se sistemas de comunicação de Banda Larga sobre a rede de distribuição elétrica. Com essas pesquisas conseguiram a criação de tecnologias de acesso. Logo levaram o PLC a residências e a escritórios. Com essa tecnologia, seus usuários estão conseguindo uma largura de banda de 200 Mbps. A partir dessa tecnologia, será fornecido acesso à internet banda larga para população. A, PLC, trabalhando junto ou ao lado de outras tecnologias, passará a ser uma alternativa tecnológica principalmente no tocante à questão de análise de custos e de serviços a serem ofertados. A PLC pode ser utilizada em rede de baixa e média tensão, e estudos estão sendo feitos para a utilização na rede de alta tensão. Ainda, pode ser utilizada tanto nas redes de baixa tensão aéreas quanto em redes subterrâneas. Atualmente existem vários projetos executados utilizando a tecnologia PLC, seja para fins econômicos financeiros, seja para fins sociais, com fez a empresa APTEL em 2004, implantando o projeto Barreirinhas, no Maranhão, projeto este voltado para o acesso à informação. As grandes empresas fornecedoras de eletricidade como CEMIG, COPEL, e a Eletropaulo também estão desenvolvendo trabalhos neste seguimento.(teleco). A tecnologia PLC está evoluindo a cada dia e as desvantagens e problemas estão sendo superados com avanços através de pesquisas. Com o tempo, ela será, sem dúvida, uma opção para diversas aplicações, e as empresas de energias brasileiras terão grandes oportunidades, pois 95% da população de nosso país utiliza energia elétrica. Como as topologias das redes de energia elétrica são bastantes diferentes, isso irá definir o potencial da região onde estará a tecnologia PLC. Podemos citar como exemplo o Estados Unidos, onde a rede de baixa tensão usa o valor de 110V e seus transformadores passam a energia para 10 casas em média, a Europa utiliza a rede de baixa tensão também mas com o valor de 220V e seus transformadores passam energia para 250 casas.(teleco). Um grande benefício da tecnologia PLC, segundo Currrent (2006) são: acesso à internet banda larga com velocidade de transmissão de até 200Mbps; serviços de telefonia IP; conectividade em qualquer tipo de edificação, abrangendo desde residências simples até grandes condomínios; sem necessidade de cabeamento adicional, pois usa os cabos da rede de energia elétrica já existente; fácil instalação, com modems plug and play e uma central head-end; disponibilidade de repetidores para grandes extensões de rede; privacidade e segurança através da encriptação e autenticação de dados; e por fim, baixa taxa de manutenção dos equipamentos. Abaixo, temos duas figuras; assim podemos entender melhor como funciona tecnologia PLC com triple play.

4 Figura 1 fonte:

5 Figura 2 fonte: Acesso à rede plc Para obter acesso à rede PLC, é necessário ter instalado ao medidor de energia elétrica da casa do usuário o equipamento chamado Repetidor ou Equipamento Intermediário. O equipamento intermediário faz a função de receber os sinais PLC que são gerados nos modems existentes na rede do usuário, para redirecionar o sinal a fim de que voltem para rede de baixa tensão. Já nos edifícios, basta ter apenas um equipamento intermediário instalado, pois ele receberá os sinais PLC que vêm de todo edifício e irá redirecioná-los para voltarem à rede de baixa tensão.(teleco). Se o equipamento intermediário estiver numa distância maior que 300 metros de um transformador, será necessário utilizar o repetidor, pois ele faz a recuperação do sinal PLC e redireciona novamente para a rede elétrica de baixa tensão o sinal PLC. Nos casos onde a distância do modem PLC e o transformador for pequena, podemos excluir o repetidor e substituí-lo por acopladores. A rede de acesso acaba no equipamento chamado de repetidor de baixa tensão ou média

6 tensão, ou como é conhecido em inglês Trasnformer Equipment. Ele é encontrado junto ao transformador da rede elétrica, pois ele recebe os sinais PLC e os coloca nos equipamentos intermediários da rede de baixa tensão ou média tensão. Podemos ver na figura 3 e 4 o funcionamento para o acesso da rede PLC. Figura 3 fonte: Figura 4 fonte : Rede local

7 A criação da rede local do usuário é constituída pela rede elétrica do próprio usuário, e também pelos modems onde serão conectados os aparelhos para o uso da internet banda larga. Podemse ligar vários modens nas tomadas de energia elétrica, e isso fica a critério do usuário ao total de equipamentos que serão utilizados. A tecnologia PLC dá ao usuário a vantagem de ele criar um ponto de acesso , assim poderá distribuir a internet banda larga pelo sinal wireless; mas, se o usuário tiver uma rede cabeada em sua casa ele também poderá usa-lá, utilizando o acesso broadband nos pontos existentes.( A interface dos modems PLC tem como padrão o RJ45 para rede Ethernet; RJ11 para conexão de telefones, pois o modem proporciona ao usuário uma gateway onde poderá usar o serviço de voz sobre IP (VoIP), e também a conexão USB para utilização em demais aparelhos. A figura 5 mostra o processo do modem PLC. Figura 5 fonte: Segurança A rede PLC utiliza a criptografia DES 56-bits, desenvolvida pala IBM na década de 70. Isso faz a criação de usuário e senha, podendo-se utilizar também uma VLAN onde os dados estão numa

8 rede separada, o que proporcionará um melhor controle de acesso à rede. Se não houvesse segurança da rede PLC, isso nos daria como escutar a transmissão de dados que ocorre na rede. Além dessa criptografia, outros sistemas de segurança poderão ser implementados, dentre eles destaca-se um sistema de detecção de intrusão para que nenhum acesso seja feito sem o conhecimento do administrador da rede. A figura 6 nos ajuda a entender como funciona a a criptografia da rede PLC. Figura 6 fonte: mídiacom 2.5 Multiplexação A tecnologia PLC proporciona o uso da modulação da transmissão de dados. Multiplexação nada mais é do que a combinação de vários sinais para a transmissão simultânea no mesmo canal. Métodos básicos da multiplexação são: (MÍDIACOM). Frequency-Division Multiplexing: usa modulação por onda contínua para colocar cada sinal em uma frequência específica da banda. No receptor são usados vários filtros para separar os diferentes sinais e prepará-los para demodulação. Time-Division Multiplexing: usa modulação por pulsos para posicionar os sinais em diferentes fatias de tempo. Code-Division Multiplexing: cada sinal é identificado por uma sequência (código) diferente. 2.6 Vantagens A tecnologia PLC trata-se de uma rede de comunicações independente, utilizando a

9 infraestrutura existente de cabos elétricos, possibilitando a transmissão de dados de comunicação. A cobertura geográfica da rede de baixa tensão em regiões habitadas é bem abrangente, facilitando o acesso quase universal à rede, podendo ainda ser implanta com muita facilidade, visto que não precisará de obras para cabeamento. Além disso, é simples, de fácil instalação e utilização; para o usuário usá-la basta conectar à tomada. Estão sendo feitos pesquisas e investimentos, e os custos operacionais da rede PLC estão ficando cada vez mais competitivos com relação à xdsl e menores do que o serviço de distribuição via cabo. O desenvolvimento da tecnologia tira proveito da rede elétrica, e convergente com os desenvolvimentos mais recentes do quadro de serviços NGN e protocolos IP, por exemplo, parâmetros de QoS, IPv6, etc. 2.7 Desvantagens Algumas desvantagens do sistema são: o ambiente de comunicações é particularmente complicado, pois níveis de ruídos podem ser constantes; o sinal se perde em distâncias longas, pela instabilidade da rede elétrica; repetidores nos transformadores externos precisam existir, pois eles são responsáveis pela filtragem do sinal de alta frequência; problemas de compatibilidade eletromagnética, são detectados, entre circuitos eletrônicos e linhas de transmissão de energia elétrica. A figura 7 exemplifica as desvantagens do PLC. Figura 7 fonte: CONCLUSÃO O PLC nasceu na era da Internet e utiliza o protocolo IP na integração de rede e de serviço. Através de um único modem, o usuário poderá acessar a internet, a telefonia VoIP, a TV digital, e isso certamente irá reduzir os custos com equipamentos desnecessários para o acesso dos serviços. A tecnologia PLC faz com que os países que a implantarem obtenham um grande aumento da competitividade no fornecimento da Rede de Acesso, acelerando a difusão dos principais objetivos da inclusão digital. A implantação da tecnologia PLC é muito rápida quando comparada com a maior parte das tecnologias existentes, já que se baseia na infraestrutura da rede elétrica. Por isso, ganha tempo de mercado, permitindo implantações rápidas e massivas. Se implantada gradativamente, fará a transformação dos cabos de cobre das redes de energia elétrica em grandiosos meios de transmissão de

10 dados, voz, imagens, que poderão ser enviados de qualquer lugar onde a porta para comunicação se baseia simplesmente numa tomada elétrica. Com tudo isso, seríamos beneficiados, talvez, com um custo bem menor do que existe hoje no mercado. É evidente, que ainda há o que melhorar, porém a evolução está cada vez mais acelerada, pois o PLC levará a internet banda larga a pessoas menos favorecidas, chegando, assim, à tão grande e esperada inclusão digital para todos. 4 - REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS APTEL. Associação de Empresas Proprietárias de Infra- Estrutura e de Sistemas Privados de Telecomunicações. Disponível em: < Acesso em: 15 jun REVISTA ESPIRITO LIVRE. PLC Transmissão de dados pela rede elétrica. vol. 13, COMER Douglas. Interligação de redes com TCP/IP. 5. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, BORGES, Aderbal Alves. Tecnologia PLC. São José dos campos Disponível em: < Acesso em: 20 jun HOMEPLUG. Site de fabricante de equipamentos PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 jun ANATEL. Agência nacional de telecomunicações. Disponível em: < Acesso em: 15 jun ANNEL. Agência de eneriga elétrica. Disponível em: < Acesso em: 15 jun PORTALADSL. Site sobre tecnologias ADSL. Disponível em: < Acesso em: 15 mai OPERA. Open PLC European Research Alliance. Disponível em: < Acesso em: 15 mai TELECO. Site sobre a tecnologia PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 jun IBGE. Instituto Brasileiro de Geografiae Estatística. Disponível em: < Acesso em: 15 jun AMBICOM. Tecnologia PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 jun PANASONIC. Equipamentos PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 mai MIDIACOM. Segurança da tecnologia do PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 jun COMUNIDADE PLC. Tudo sobre PLC. Disponível em: < Acesso em: 15 jun. 2010