Comunicado Técnico 20 ISSN 2177-854X Novembro. 2012 Uberaba - MG Redes PLC Uma nova alternativa para a transmissão de dados Instruções Técnicas Responsável: Thiago Lara dos Reis Graduado no curso de Sistemas de Informação speed.thiago@gmail.com Profa. Dra. Maria Lúcia de Azevedo Botelho Professora Co-orientadora Curso Sistemas de Informação FAZU Prof. Esp. Freud Antonio Martinelli Gomes Professor Orientador Curso Sistemas de Informação - FAZU
INTRODUÇÃO À TECNOLOGIA PLC A tecnologia PLC começou a ser explorada nos anos 30 como uma forma de se enviar e receber informações através das redes de distribuição de energia elétrica, nesta época chamada de Powerline Carrier. A tecnologia adotou a nomenclatura Power Line Communications (PLC), ou também Broadband over Power Line (BPL) a partir da popularização de sua utilização. Porém não foi alterada a sua forma de transmissão, ou seja, as redes PLC são utilizadas para transmitir sinais de dados através de redes elétricas. Hoje a tecnologia PLC é bastante utilizada em países europeus e apresenta-se como forte concorrente às formas mais tradicionais de transmissão de dados, como por exemplo: ADSL, Wi-Fi, XDSL, entre outras. Para que os sinais PLC de telecomunicação possam trafegar pelas redes de energia são utilizadas técnicas de modulação dos dados e de multiplexação dos sinais, processo realizado para transmitir vários tipos de sinais por um mesmo meio. Além desta característica, para não serem confundidos com os sinais elétricos que passam pelas redes, os sinais PLC são transmitidos por frequências mais altas, na faixa de MHz e os sinais elétricos não ultrapassam a faixa de Hz. TIPOS DE REDE PLC As redes PLC podem ser utilizadas de formas diferentes dependendo do contexto em que estão inseridas. As formas mais comuns são a Power Line Communications Indoor e a Power Line Communications Outdoor. POWER LINE COMMUNICATIONS INDOOR Este tipo de utilização da tecnologia PLC funciona de forma a transformar o ambiente no qual será implantada em uma rede local. O funcionamento deste tipo de rede se dá a partir da interligação da tecnologia de acesso à Internet já utilizado pelo usuário, seja ela, ADSL, WiFi, ou outra, a um aparelho comutador do sinal PLC que distribui o sinal pela rede elétrica do ambiente. Esta forma de utilização transforma o sinal de acesso do usuário em uma rede PLC, fazendo com que todas as tomadas já habilitadas para transportar energia elétrica transporte também sinal de dados, consequentemente transformando cada tomada em um ponto de conexão a rede. O equipamento responsável por esta transformação é o modem PLC, que modula e demodula o sinal de dados que é transmitido pela fiação elétrica. Este tipo de utilização abrange também aplicações automotivas, navais e até aeroespaciais.
Esquema de funcionamento de PLC Indoor POWER LINE COMMUNICATIONS OUTDOOR Este tipo de utilização da tecnologia PLC é planejado para uso em âmbito comercial. O PLC Outdoor é a rede externa ao usuário final, utilizando como meio de transporte a rede pública de distribuição de energia elétrica. Para isto ocorrer de forma prática deve-se utilizar várias formas de modulação de sinais, técnicas de processamento e principalmente de correção de erros, pois a rede elétrica é muito hostil para o transporte de sinal de dados. O funcionamento da rede PLC Outdoor começa com o equipamento denominado injetor BPL responsável por lançar o sinal de conexão com a Internet na rede elétrica. Após o sinal estar trafegando na rede utiliza-se o repetidor BPL para que os sinais de dados não sejam filtrados pelos transformadores das redes elétricas, além de controlar as frequências e tensões elétricas das redes.os repetidores também são utilizados para manter o sinal PLC na rede intensificando o sinal sempre que ele começa a perder a intensidade, o que pode acontecer se a distância entre a transmissão for longa, geralmente maior que 300 metros. O master PLC é o equipamento responsável por identificar cada assinante da rede e interligá-los à mesma; o modem PLC é utilizado para modular e demodular o sinal de dados para que estes sejam processados pelos computadores. Ele é um equipamento muito importante e usado em ambas as aplicações da tecnologia, ou seja, o modem PLC se faz necessário tanto em uma rede interna utilizada para apenas para distribuir o sinal entre os computadores, quanto na utilização comercial da tecnologia.
Esquema de funcionamento de PLC Outdoor SEGURANÇA NAS REDES PLC Um grande problema de segurança das redes PLC é que os usuários compartilham o mesmo meio de transmissão, pois estão conectados a um mesmo transformador de energia elétrica onde ficam localizados equipamentos que distribuem os sinais das redes PLC. Com isto pode ser possível que outros usuários consigam interceptar transmissões acessando a informação por pontos de acessos diferentes. Para corrigir e evitar problemas como este a tecnologia PLC utiliza do algoritmo de criptografia Data Encryption Standart (DES), que funciona, basicamente, utilizando uma chave controladora do processo, deslocando e substituindo os bits de uma determinada cadeia. Ao realizar este processo várias vezes, o resultado é uma cadeia totalmente misturada e que não pode ser revertida até a apresentação da chave pelo receptor. PONTOS INTERESSANTES DA TECNOLOGIA PLC Os equipamentos utilizados numa rede PLC não devem ser ligados a equipamentos que filtram a tensão elétrica como filtros de linha ou estabilizadores, pois estes equipamentos podem interferir na transmissão dos sinais diminuindo a qualidade de acesso. Segundo testes realizados no Brasil o modem PLC não oferece ônus à conta de energia elétrica. A velocidade máxima atingida nestes testes foi de 4,5 Mbps, porém deve-se levar em consideração que esta velocidade é dividida entre todos os usuários conectados a um transformador, que delimita a utilização da rede elétrica a uma determinada região. Os principais problemas verificados nas transmissões de sinais PLC, foram os ruídos, a impedância e a atenuação que este ambiente oferece. Com isto os sinais podem se perder ou sofrer alterações durante a transmissão. Já existem técnicas que garantem que estes problemas não serão repassados para o usuário final. Ainda não há padronização dos produtos e serviços oferecidos pelas redes PLC. Alguns órgãos internacionais tentam contribuir para que esta padronização seja implementada. Uma delas é a Home Plug Powerline Alliance que busca padronizar o acesso às redes PLC Indoor, para que os equipamentos utilizados neste tipo de rede sejam do mesmo formato nas diversas partes do mundo. REGULAMENTAÇÃO DA TECNOLOGIA PLC Conforme a Resolução Normativa 375 da ANEEL a tecnologia PLC já foi regulamentada no Brasil para comercialização, a ANATEL já terminou este trâmite em abril de 2009 e em agosto foi a vez da ANEEL.
CONCLUSÃO A tecnologia PLC pode se tornar uma forte concorrente às formas tradicionais de transmissão sendo importante para a consolidação da ideia de inclusão digital no mundo atual. Isto contribuirá para que a expansão do conhecimento e a disseminação da informação se tornem realmente mais democráticas entre as classes sociais. Conclui-se que a característica mais imponente da tecnologia PLC é a de se utilizar a estrutura já existente para distribuir o sinal de dados, voz, ou banda de Internet. A tecnologia PLC, trata-se de uma tecnologia bem fácil de instalar, configurar e utilizar. Os serviços e produtos ofertados pela rede PLC já são utilizados em muitos países demonstrando a sua adaptabilidade em meio às formas mais comuns de transmissão, o que reforça a capacidade da tecnologia de concorrer em uma fatia de clientes no mercado nacional de telecomunicações. Ainda apresenta algumas desvantagens que ainda estão sendo avaliadas e amenizadas por testes e equipamentos para que estes problemas não afetem a utilização da tecnologia pelos usuários. Dentre estes problemas os mais comentados são os níveis de ruídos que podem ser excessivos nas redes elétricas prejudicando o acesso às redes, e a perca de intensidade dos sinais entre grandes distâncias. As redes PLC são uma alternativa para a complementação de índices maiores de inclusão digital, como visto em projetos realizados com a tecnologia. REFERÊNCIAS AGENCIA NACIONAL DE ENERGIA ELETRICA. Apresenta documentos e textos sobre a regulamentação da tecnologia PLC. Disponível em: <http://www.aneel.gov.br/hotsite/plc/index.cfm>. COMPANHIA ENERGETICA DE MINAS GERAIS. Projeto piloto PLC. Desenvolvido pela Companhia Energética de Minas Gerais, 2002. Apresenta perguntas sobre o projeto desenvolvido pela empresa na área da tecnologia PLC. Disponível em: <http://www.cemig.com.br/plc/faq.asp>. FERREIRA, M. V. A. PLC Power Line Communications. Niteroi: Universidade Federal Fluminense, 2005. Disponível em: <http://www.midiacom.uff.br/~debora/fsmm/trab-2005-2/plc.pdf>. VARGAS, A. A. Estudo sobre comunicação de dados via rede elétrica para aplicações de automação residencial/predial. 2004. 65 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia da Computação) Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Porto Alegre, 2004. SILVEIRA, R. J. A. Comunicação de dados através da tecnologia PLC via rede elétrica. 2009. 104 f. Trabalho de conclusão de curso (Graduação em Engenharia Elétrica) Faculdade de Talentos Humanos, Uberaba, 2009. TAVARES, E. et al. PLC Power Line Communications. Brasilia: Faculdades de Negocios e Tecnologias da Informação. 2009. 40 p.
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