Revista Interdisciplinar de Tecnologias e Educação [RInTE] CNPq ARC 2015 ISSN 2447-5955 01 a 03 de junho de 2016 IFSP Câmpus Boituva - Capital Nacional do Paraquedismo Análise dos Meios de Comunicação em Redes de Computadores com foco no PLC Victoria Athanazio 1, Vitoria Caroline Coimbra 1, Bruno Nogueira Luz 2 1 Discentes do Curso Técnico em Redes de Computadores do Instituto Federal de São Paulo - Câmpus Boituva 2 Docente de Arquitetura de Redes de Computadores do Instituto Federal de São Paulo - Câmpus Boituva Av. Zélia de Lima Rosa, 100 Portal dos Pássaros Portal dos Pássaros CEP 18.550-000 - Boituva - SP athanazio.victoria.va@gmail.com, vitoriaccoimbra@gmail.com, bnogueira.luz@gmail.com Abstract. This article discusses some of the main forms of data transmission in computer networks, with a special focus on the power line communitation (PLC). They will present some considerations on wired networks, wireless networks (wireless) and the PLC itself, describing some of its advantages and disadvantages. The PLC is a form of communication that uses residential or commercial electrical network for information and communication in the network traffic. Resumo. Este artigo aborda algumas das principais formas de transmissão de dados em redes de computadores, com um enfoque especial ao power line communitation (PLC). Serão apresentadas algumas considerações sobre redes cabeadas, redes sem fio (wireless) e o próprio PLC, descrevendo algumas de suas vantagens e desvantagens. O PLC é uma forma de comunicação que utiliza a rede elétrica residencial ou comercial para tráfego de informações e comunicação na rede. 1. Introdução O power line communication (PLC) trata-se de uma rede de comunicação elétrica que podemos definir como: comunicação em redes de computadores através da tomada elétrica. Essa tecnologia foi criada com a intenção de simplificar ou possibilitar as conexões on lines. Ela foi criada por volta do século XX, porém só foi utilizado pela primeira vez em 1991. A rede PLC pode ser utilizada em apartamentos, prédios e casas, lugares públicos ou privados. Neste trabalho apresenta-se um pouco sobre redes PLC, abordando também sua arquitetura, como funcionam, suas limitações e uma comparação com as tecnologias de comunicação de dados de rede tradicionais que são utilizadas nos dias atuais, como Wi- Fi, cabeada par trançado e fibras. O trabalho está organizado da seguinte forma: a seção 2 apresenta algumas das principais arquiteturas de redes de computadores, a seção 3 faz uma introdução ao PLC, seguida da seção 4 com as considerações finais.
2. Arquiteturas de Comunicação em Redes de Computadores 2.1 Fibras Óticas Fibra ótica é forma de conexão através de cabos, e ela é formada por material dielétrico que também é conhecido por isolante que pode ser feito de sílica ou plástico. Sua estrutura cilíndrica é composta por núcleos (região central) e cascas (camada externa) que também é composta por material dielétrico (Costa, Cardoso, 2012). Existem dois tipos de perfis da fibra: a) O perfil Degrau possui uma retração maior que o das cascas. Isto que causa a variação permanente entra a casca e o núcleo. b) O perfil Gradual possui uma pequena variação de retração do núcleo da fibra em sentido a casca. A fibra ótica pode ser multimodo ou monomodo, na multimodo são diversas programações e se divide em degrau e gradual; a monomodo é aonde somente uma fibra é propaga e ela é somente degrau e tem comunicação de longa distancia e uma alta transmissão (Rodrigues, 2015). 2.2 Cabos Par Trançado Figura 1: Cabos de fibra ótica O cabo de par trançado tem uma alta flexibilidade e começou a ser utilizado pelo fato de seus meios físicos que possuem alta taxa de transmissão e velocidade considerável. Uma de suas desvantagens e o fato de poder ser tanto analógico como digital, causando sensibilidade aos ruídos, porém, podem ser amenizados com blindagens adequadas, como são os casos dos cabos Categoria 6 com blindagem. Dentro de um cabo de par trançado, existem 8 fios trançados em pares, e em cada trança deve ser respeitado o torcimento do par como forma de atender os níveis de diafonia e reduzir as interferências. Esse meio de transmissão tem o menor gasto por comprimentos e sua instalação é simples e de pouco custo. É um cabo perfeito para a topologia estrela pois faz os dados ultrapassarem as taxas mais elevadas a um custo razoavelmente baixo. Atualmente está sendo utilizada na ATM para proporcionar uma velocidade extremamente alta de 155 megabits/seg.
Figura 2: Cabo de par trançado e tabela de dados do cabo (parte interna). 2.3 Redes sem fio A rede sem fio pode ser chamada de rede wireless, que é a conexão entre onde eletromagnéticas um de seus exemplos e a transmissão via rádio e televisão. A rede wireless tem como suas vantagens a flexibilidade, pois seu sinal alcança lugares que fios não podem chegar, tem a facilidade de instalações, baixo custo em questão de manutenções. Como todas as conexões, essa também tem suas desvantagens como o custo, pelo fato de seus aparelhos terem um preço mais alto do que uma simples conexão de par trançado, e também devido às interferências do sinal com ondas de rádio entre outras, e o limite de transmissão que não permite uma boa qualidade do sinal a grandes distâncias (Espiridão, 2016). 3. Power Line Comunications Figura 3 Padrões da IEEE mais utilizados A power line communication trata-se de uma rede de comunicação elétrica que podemos chama-la de rede na tomada. Essa tecnologia foi criada com a intenção de simplificar ou possibilitar as conexões on lines. A rede de energia de transporte já era conhecida desde a década de 1920, porém só foi em 1991 que ocorreu a hipótese de seu uso para a rede de transmissão de dados. Entre 1995 e 1997 foi comprovado que com certos ajustes seria possível solucionar seus problemas de interferências e ruídos constatando que era uma rede acessível (Filippetti, 2009). Na atualidade existem dois tipos de PLC: interior (indoor) e exterior (outdoor), o interior são as redes que se conectam através de redes de elétricas de apartamentos ou prédios. Exterior é rede que se conecta com redes elétricas de lugares públicos. Ainda nos dias atual usuários se conectam através de cabos, em qualquer lugar é possível ver fios elétricos conectados aos dispositivos e postes. Até hoje não foi encontrado uma forma de usar aparelhos wireless que tenham um andamento excelente,
sem falhas, fato que pode ser devido a quantidade de interferências que essas redes elétricas podem gerar. Com o intuito de aprimorar o atributo e não possuir mais o uso de cabos e que foi elaborado o PLC (Power Line Communication). Através do uso de um adaptador ligado a tomada, promete-se transformar toda a rede elétrica em diversos pontos de acessos. A conexão PLC utiliza somente cerca de 1 a 30 MHz, com isso não tem o risco de ocorrer interferências entre as redes. Essas conexões não tem o perigo de quedas de sinal e tem alta velocidade. 3.1 Como utilizar a tecnologia e suas desvantagens Para realizar a instalação da PLC é necessário apenas um adaptador chamado de Powerline adapter. Para ligar basta conectá-lo na tomada e o modem se conecta a ele e ao roteador, ao realizar isso todas suas tomadas se tornam acesso à rede. Figura 4 Modelo de Conexão PLC A ligação entre qualquer ponto de acesso pode causar interferências, ou seja, tudo que possui radiofrequência (televisões, interfones) pode passar ou causar interferências. A rede PLC é executada de forma half-duplex (onde todos compartilham o mesmo meio) ao acontecer isso pode haver queda de velocidade dependendo da quantidade de pessoas utilizando-a em um mesmo momento. Caso ocorra partição não ocorrerão problemas, pois a rede se tornara criptografada (Machado, 2013). A rede PLC é prejudicada através de filtros de linhas, estabilizadores e no-breaks, ou seja, somente uma tomada pode usar o adaptador e os pontos só podem ser usados um por vez. 4. Considerações Finais Muito se estuda e pesquisa sobre comunicações em redes de computadores. A demanda por velocidade ultrapassa as décadas e a cada dia, o tráfego nas redes tende a ser maior e com uma velocidade superior. Logicamente, as tecnologias que eram utilizadas para comunicação em redes de computadores antes do surgimento da Internet tinham uma demanda bem inferior as atuais. O tráfego gerado atualmente com a conexão mundial de computadores é infinitamente superior às da época antes do advento e disseminação da Internet. Esse estudo inicial, faz parte de um projeto de iniciação científica com alunos do Curso Técnico Integrado em Redes de Computadores, e prevê um estudo detalhado dessas conexões, com enfoque em suas limitações, incluindo a recém e não tão difundida comunicação através da rede elétrica (PLC).
Pretende-se testar suas limitações em relação a distâncias físicas, interferências com outros equipamentos de pequeno, médio e grande porte, identificando potências soluções para a implementação e adoção efetiva do uso dessa rede nas residências e instituições. Referências COSTA, A. C., CARDOSO, T. V. Nota Experimental 11: Fibras Óticas. 2012. Laboratório Óptica UNICAMP. Disponível em: < http://sites.ifi.unicamp.br/laboptica/files/2012/11/nota11.pdf>. Acesso em 02 maio de 2016. FILIPPETTI, M.. Entenda melhor o PLC Power Line Communications. 2009. Disponível em: <http://blog.ccna.com.br/2009/09/07/entenda-melhor-o-plc-power-linecommunications/>. Acesso em: 26 abr. 2016. MACHADO, M. R. V. POWER LINE COMMUNICATION: A rede na tomada. 2013. Disponível em: <http://www.if.ufrgs.br/~mittmann/eletricidade_aplicada- TRABALHO-PLC.pdf>. Acesso em: 26 abr. 2016. RODRIGUES, V. L. Curso de fibra ótica. Disponível em: <http://netinforio.com.br/gestao/arquivosportal/file/curso DE FIBRA ÓPTICA_2015.pdf>. Acesso em: 24 abr. 2016. ESPERIDIÃO, H. Redes sem Fio. Disponível em: <http://www1.univap.br/helio/professor/apostilas/redessemfio.pdf>. Acesso em: 02 maio 2016.