Интернет посредством электрической розетки является уже известным среди ИТ-специалистов способом передачи данных потоковой информации сети Интернет . Это своеобразная альтернатива обычным опто-волоконным сетям, которая не потребует даже наличие роутера, все полностью будет реализовано посредством простой передачи тока через обычную розетку. Такое решение является определенной экономией среди потребителей. Главным достоинством такой передачи данных является бесперебойная перенос потоковой информации без какого-либо торможения, в отличие от кабельных проводных сетей или Wi-Fi .

Как провести Интернет по электросети? Powerline адаптер с WiFi Tenda N300

Выход в интернет через электрическую сеть

Если вы – обладатель просторной многокомнатной квартиры, с новым евроремонтом, условия которого не позволяют проводить типичную кабельную сеть из-за сложности самой ее транспортировки по всей площади помещения. Вот на замену этому и приходит решение прокладывать электрическую сеть для услуг провайдеров Интернета, чтобы в будущем довольствоваться миром всемирной паутины.

Да, с одной стороны, это такая же проводка, ничем не отличающаяся, может быть, от кабельной, но она имеет достаточные преимущества над тем, чтобы даже беспроводные коммуникации, вроде Wi-Fi соединений, уступили ей место по достижению больших скоростей. Еще одним достоинством такой реализации можно считать, пожалуй, достижение приемлемой цены за услугу ее пользования.

Обзор и настройка TP-Link PA2010

BPL – Broadband over power lines

А именно, широкополосное соединение, проложенное через электрическую сеть, уже известно на Западе. Им пользуется большая часть коммерческих и правительственных организаций, где нужно стабильное интернет-соединение без обрывов. Такую технологию даже используют некоторые , взамен кабельных или телефонных ADSL -сетей. Поэтому тона уже давно является «обкатанной» за рубежом. Хотя, провайдеры России редко предлагают такие услуги, ссылаясь на недостаточную освоенность такой технологии и дороговизну передающего оборудования. Однако давайте же попробуем разобраться, как это, собственно, устроено.

Для начала текущий провайдер должен получить официальное разрешение на доступ к электростанциям и оборудованию. Необходимо предъявить все документы и согласовать решения между поставщиками электроэнергии и провайдером.

Принцип работы такой системы реализуется с помощью силового тока по несущей (В России и странах Европы он составляет 50 Гц), добавляются несколько разновидностей модуляции OFDM , при которой сигналы разносятся по нескольким потокам с ортогональным уплотнением. По официальным данным, частота поднесущей может составлять до 21 Мгц , что не влияет на стандартную разрядность тока в 50 Гц, следовательно, пагубно не влияет на электроприборы. В остальных странах частота поднесущей идет до 30 МГц .

На трансформаторные блоки устанавливаются передающие свитчи и маршрутизаторы с оптоволокном, которые преобразуют потоки в обычный электрический ток, уже непосредственно идущий к потребителю. На расстоянии устанавливаются специальные разветвители сигнала, которые могут одновременно передавать один и тот же поток. В электрическом щитке устанавливается сам приемник сигнала, раздающий поток посредством домовой сети.

На данный момент допустимая скорость составляет до 100 Мбит/с , но существует оборудование, которое позволяет увеличить скорость в несколько раз. Однако такая аппаратура пока широко не доступна. Фактически, BPL соединение представляет собой разновидность домовой сети, к которой подключен многоквартирный дом. Текущая скорость зависит от нагрузки на сеть между пользователями. Поэтому, если в вашем здании имеется сто квартир, то, при полной нагрузке на каждого, скорость может доходить до 10 Мбит/с .

В принципе, такая технология ничем не отличается от обычного даже телефонного соединения, либо иного другого. Если же у вас имеется ноутбук или планшет, и вам нужно беспроводное соединение, рекомендуется заказать у провайдера Wi-Fi маршрутизатор. Такой девайс, как правило, снабжается Ethernet интерфейсом или даже USB соединением.

Что касается ценового сегмента, то, например, некоторые московские провайдеры, предоставляющие такую услугу, просят от 20 долларов за проводку стомегабитной сети. В Америке данная услуга доступна за те же 20 долларов, но с гораздо меньшей пропускной способностью, которая может достигать одного мегабита.

Достоинства и недостатки

Однако каждая технология, как известно, имеет как свои достоинства, так и недостатки. В первую очередь, это ненадежность самой электрической проводки. Особенно это критично, когда проводят такую систему и используют алюминиевые проводники вместо медных. Они обладают еще одним недостатком: недостаточной проводимостью полезных несущих сигналов. Кроме того, возможны скрутки таких кабелей, которые также негативно влияют на сам сигнал. Поэтому технология электрической сети Интернет находит свое применение в новостройках, где уже проложены медные провода.

Кроме того, электрическая сеть, как и любой механизм, проводящий ток, способен давать наводки от близко расположенных электроприборов, а также негативно влиять на работу таких устройств.

Чтобы BPL-устройства от перепадов напряжения, необходимо использовать специальные сетевые фильтры, которые рассчитаны специально для работы в таких устройствах, однако на территории России их очень проблематично найти.

Все же, основным преимуществом BPL является отсутствие прокладки наземных кабелей, как в случае с кабельными сетями или телефонной ADSL-линией . А еще – возможность получения стабильного и недорогого на хорошей скорости. Ее минусом, для провайдера, является подписание договоров с компаниями электроснабжения. Еще очень важно проверить наличие возможности установить такой тип сети, в большинстве случаев, это зависит от постройки самого дома

BPL – это доступная альтернатива кабельным и телефонным сетям для комфортного доступа ко всемирной паутине.

После ознакомления с нижеследующим материалом шутка о «киллере Ethernet-карт», представляющем собой патч-корд со штекером RJ-45 на одном конце и вилкой подключения к сети 220 В — на другом, уже не покажется настолько остроумной. Правда, в разрыв этого провода нужно будет включить соответствующий PowerLine-адаптер…

Известная шутка о том, что большинство изобретений происходит от человеческой лени, очень хорошо применима к сетям передачи данных. С тех пор как наличие связи между компьютерами в офисе стало обязательным, а Ethernet превратилась в стандарт де-факто, не прекращались попытки сделать эту связь еще проще — например, избавившись от необходимости прокладывания дополнительных кабелей.

О различных технологиях, позволяющих «сэкономить» на разводке отдельной сетевой инфраструктуры, мы уже писали не раз — например о HomePNA, предполагающей использование , или о беспроводных сетях . Технология же, о которой пойдет речь сегодня, использует для построения локальных сетей… обычную электропроводку, существующую в любом здании.

Технология PowerLine имеет сложную и переменчивую судьбу. Несколько раз ей прочили центральное место в развитии домашних информационных сетей. Потом «забывали» о ней, чтобы по мере совершенствования технологической базы снова вернуться и провозгласить ее чуть ли не панацеей. Не баловали вниманием этот сектор рынка ни исследовательские агентства, ни IT-издания (как выяснилось, в Рунете есть всего пара более или менее серьезных публикаций на эту тему, а в Uanet — и того меньше).

Отчасти желая заполнить сложившийся информационный вакуум, отчасти в связи с очередной волной коммерческого интереса к этой демократичной и, на первый взгляд, чрезвычайно простой идее, мы решили продолжить разговор, начатый в обзоре « », дополнив его рассказом о том, ценой каких усилий достигается устойчивая работа через сеть питания. Вниманию читателей предлагаются детальный обзор технологии PowerLine, а также тесты и наши впечатления от эксплуатации устройств, которые по достаточно приемлемым ценам уже реально присутствуют на отечественном рынке.

Вы уж нас-то совсем за дураков не держите.
Вы тут в проекте указали 70 метров кабеля и 10 сетевых розеток.
А у нас что, по-вашему, компьютеры до сих пор от солнечной
энергии питались? Вы, может быть, и дырки новые сверлить собрались?…
(Из обсуждения калькуляции на сеть, 1996 г.)

Из всей этой достаточно комичной истории, когда пришлось долго и аргументированно доказывать финансовому директору небольшой компании, что информационный кабель и розетки действительно укладывать и монтировать нужно, ведь сеть питания — это одно, а информационная сеть — абсолютно другое, запомнился финальный вопрос, символизирующий прощание с последней надеждой: «Так что, по тем же проводам никак нельзя?». Если закрыть глаза на некоторую «нетехническую» постановку самого вопроса, этого человека достаточно легко понять. Только-только закончился шикарный ремонт особняка, и необходимость работы организации с хорошо налаженной системой «дискетооборота», размещенной всего в четырех помещениях на трех этажах, в единой сети диктовалось более соображениями престижа, нежели насущной потребностью.

Можно ли было в те времена ответить на этот вопрос утвердительно? В далеком 1996 г. — нет. Беспроводные сети — дорого и нестабильно. Как поныне здравствующие технологии и протоколы передачи по энергосетям (X-10, CEBus, LONWorks), так и множество других, с рекламных полос обещающих «насытить интеллектом наше жилище» и впоследствии бесследно канувших в Лету, были на отечественном рынке скорее экзотикой. Они характеризовались либо низкой скоростью обмена, либо слабой помехозащищенностью, либо первым и вторым одновременно, и отпугивали неоправданно высокой стоимостью оконечных устройств.

PowerLine: детство, отрочество, юность

…и опыт, сын ошибок трудных…

А между тем история сохранила много попыток использования в качестве физической среды для обмена данными «неприспособленные» провода. Проще, разумеется, оперировать с телефонными «медными парами» — их параметры были стандартизированы, а к правилам прокладки предъявлялись достаточно жесткие, унифицированные в ряде стран, требования. Наверное, поэтому первой жизнеспособной технологией передачи по альтернативным проводам стала технология, предложенная компанией Tut Systems (середина 90-х годов). Как известно, на ее основе вскоре приняли стандарт передачи данных по телефонной проводке, HomePNA 1.0. Пускай первая версия этого стандарта не была очень «продвинутой», но в сети по HomePNA 1.0, насчитывающей до 7-10 компьютеров, в целом удавалось получить 1 Mbps при дальности между ними порядка 100-150 м.

Хотя домашняя сетевая проводка по ряду причин, к которым мы вернемся позже, — среда еще менее благодатная, идея использовать один транспорт для питания устройств и передачи управляющих сигналов уходит своими корнями чуть ли не к началу эры электричества. В патентных анналах 20-х годов XX столетия удалось обнаружить предложение, основанное на «…использовании тонов нескольких голосовых [звукового диапазона. — Прим. автора] частот для включения и отключения приспособлений по проводам, по которым оно питается». Причем в качестве задатчика управляющего сигнала в расширенной патентной формуле предприимчивый автор «застолбил» употребление… свистка и микрофона с усилителем.

А вот объективно утверждать, кто именно сделал следующий решающий шаг «в розетку», достаточно сложно — развитие технологии представляло длинную цепочку из тактических исследовательских побед и стратегических рыночных поражений. Проводимые поисковые работы характеризовались разрозненностью и отличались по направлениям: одни компании ставили перед собой задачу избавиться от дополнительных проводов при передаче аудиосигналов, в результате их работы уже в 40-х годах появились различные «бебифоны» и «интеркомы». Другие (это уже относится к концу 70-х) бросили силы на помехозащищенные системы управления по питающей сети, для функционирования которых не требовались высокие скорости обмена. Третьи путем различных изощрений старались «втиснуть» полосу, занимаемую видеосигналом (она составляет единицы мегагерц), в обычный кабель питания. Правда, на практике часто выяснялось, что экономическая эффективность от использования этих решений, как правило, оказывалась мнимой.

Стало очевидно, что воплощая хоть и хитроумные, но, по сути своей, аналоговые либо квазицифровые подходы к формированию, кодированию и передаче информации и будучи связанными существующими на тот момент технологическими ограничениями (как то: высокая стоимость DAC, ADC и других компонентов тракта цифровой обработки сигналов), коммерческих версий «серьезных» устройств не создать. Это, в конце концов, охладило пыл изыскателей, и добрый десяток лет идея потихоньку «варилась в собственном соку». Однако до сих пор на рынке можно найти работающие по сетевым проводам связные (интеркомы, мини-АТС) и несложные управляющие устройства (например, зажиганием нескольких ламп в люстре), выпускаемые серийно, а в Internet — встретить описание оригинальных проектов и различных интересных конструкций: от любительских (как правило, использующих для формирования набора команд тоны звукового или ультразвукового диапазона частот) до датчиков, дешифраторов и командоаппаратов для нужд промышленной электроники.

И как бы по-детски примитивно ни выглядели эти устройства с высот технологического развития сегодня, именно благодаря ряду концептуальных решений тех лет мы можем сегодня рассказать об устройствах передачи информации по проводам питающей сети, которые на практике доказали, что способны обеспечить высокие скорость и помехозащищенность процесса обмена и обладают достаточным ресурсом для адресации устройств в сети. Последний факт особенно важен при массовом распространении, так как определяет возможность однозначно идентифицировать, к кому направлена информация. Для тех, кто считает это требование не столь критичным, напомним американский анекдот, повествующий о том, как нажатие на кнопку сетевого пульта дистанционного управления кофеваркой (по-видимому, работающего на принципах, близких к вышеупомянутому патенту!) привело к выполнению команды на размораживание холодильника и включение полива газонов на участке у соседа.

Период отрочества в развитии технологии обычно связывается с целым рядом проводимых в 1997-2000 гг. экспериментов по передаче данных и голоса в рамках пилотных проектов ведущих исследовательских лабораторий. Кроме малоизвестных на тот момент компаний, в них принимали участие такие гиганты телекоммуникационной индустрии, как Siemens, Nortel и несколько провайдеров услуг связи Германии и Великобритании. И хотя планы строились поистине наполеоновские (Norweb Telecom успел заключить договоры с десятком ведущих энергокомпаний Евразии) и обещания раздавались щедро (1,5 пфеннига за минуту работы в Internet), идее широкомасштабного использования электропроводки в очередной раз «не повезло».

Объяснений и причин этому можно привести множество: и высокий уровень побочных излучений устройств, и их стоимость, сравнимая с ценой DSL- и кабельных модемов, и конструктивное несовершенство оконечных устройств, и нестабильно работающее ПО к ним, и жесткий прессинг со стороны больших телекоммуникационных компаний… Все это так, но, по мнению автора, не последнюю роль здесь сыграли допущенные маркетинговые ошибки, связанные с особенностями восприятия решений теми, кому они адресовались. Вспомним, что именно на эти годы пришлось победное шествие «витой пары» под лозунгами «Fast Ethernet в каждый офис». И ответственные за небольшие офисные сети специалисты, намучившиеся с BNC-разъемами и оконечными терминаторами, были явно не склонны к экспериментам с новой и к тому же достаточно сырой технологией, не обещавшей высоких скоростей и наследующей топологию приевшегося «коаксиального» Ethernet. Что же касается осторожных рядовых бюргеров, участвующих в экспериментах… Расчет на то, что они будут отстаивать технологическое решение, пускай даже очень многообещающее, в ущерб своим текущим потребностям и финансовым интересам, как неоднократно свидетельствует история развития техники, заранее обречен — «…ему покажешь медный грош и делай с ним что хошь».

Пускай первые попытки поставить на коммерческую основу организацию домашних сетей и «раздачу» Internet не привели к ожидаемому перевороту на рынке телематических услуг, уже в 2001 г серийно выпускаемые устройства со скромной надписью «HomePlug 1.0» доказали в ходе эксплуатационных испытаний, проведенных в 500 домах, что эффективная работа через сеть электропитания возможна в 98% случаев.

Рис. 1. Перспективы, нарисованные аналитиками, внушают оптимизм

Заложенные в стандарт надежность, живучесть и достаточно большая скорость, по мнению аналитиков, заставили задуматься телефонные компании, насколько крепко они удерживают «свой кусок пирога», что послужило одним из факторов дальнейшего снижения цен на услуги по подключению к Сети.

Предоставление услуг по доступу в Internet — наиболее привлекательная, хотя и не единственная сфера применения технологий передачи информации по проводам питания. На сегодня все известные направления, в рамках которых видится развитие подобных систем как основы для обмена информацией через сети питания, можно попытаться условно разделить на три группы.

Группа первая. Среда для информационного обмена между приборами контроля и управления системы домашней автоматики

Дом, полный электроприборов и радушно обслуживающий своих хозяев, появился в фантастических романах Рэя Брэдбери еще в 60-х годах. И до сих пор большинством из нас эти идеи воспринимаются как научно-популярная фантастика, отнюдь не дешевая и далеко не жизненно необходимая. Но ведь в исходной идее — связать воедино контроллер (блок управления), компьютер, принтер, телефон, датчики климат-контроля и различные исполнительные устройства (как то: управляемые выключатели, кондиционер, обогреватели, кухонные бытовые приборы, аквариум и систему полива газона) — ничего зазорного и сверхъестественного не содержится. Более того, уже доступные для реализации ее отдельные элементы сегодня могут и должны рассматриваться как базис для создания комфортной, автономной, безопасной и энергосберегающей (по некоторым оценкам — до 20-25% расходов) системы управления будущего. Можно предполагать, что по мере дальнейшего роста стоимости энергоносителей и электроэнергии сроки ее окупаемости будут снижаться. И хочется верить, что уже в недалеком будущем значительные начальные вложения престанут быть серьезным препятствием для их внедрения…

Ясно, что такая единая среда, включающая и ПК, и компьютерную периферию, и бытовые устройства, сможет функционировать только при наличии локальной информационной сети, основное требование к которой — высокий и гарантированный уровень надежности, обусловливаемый, в первую очередь, степенью совершенства используемой технологии обмена данными. Очевидно и то, что появление интерфейсных гнезд для подключения USB, FireWire либо Ethernet на чайнике, пылесосе или светильнике-бра вряд ли будет воспринято покупателем с радостью. Хотя не будем зарекаться — наверняка найдется производитель, который умудрится не только интегрировать все это в свою кофеварку, но и убедить клиента в том, что тот мечтал об этом всю свою жизнь.

Кстати, именно с появлением новых версий технологий передачи информации связывается процесс переосмысления концепции домашней системы безопасности, включающей широкий спектр датчиков (пожарных, движения, разбития стекла и др.), подсистем мониторинга (в том числе камер слежения), средств пожаротушения и управления доступом к объектам. Здесь, правда, следует расставить акценты. Пока речь может идти об «охранках», применяемых как вспомогательные (либо дополнения к уже имеющимся, либо автономные), — ведь для подключения к централизованной охранной или пожарной системе может потребоваться соответствующий сертификат как на датчик, так и в целом на технологию передачи этой информации. По ряду предварительных оценок, технические параметры таких решений охранных систем (в первую очередь — по критериям надежности и защищенности канала передачи) сравнимы или даже лучше, чем у существующих беспроводных.

Группа вторая. PowerLine Phones & Media

В принципе, на рынке телефонных решений встречаются и оригинальные устройства. Так, еще летом 2002 г. компания Ascom из Берна сообщила, что приступила к выпуску новой серии, построенной на фирменном PLC-адаптере. В основе решения Voice over PowerLine, предлагаемого компанией, — небольшие симпатичные коробочки, к каждой из которых можно подключать от одного до четырех голосовых (или факсимильных) оконечных устройств и организовывать до двух пар телефонных переговоров одновременно. В пресс-релизе подчеркивается, что использование продуктов нового типа не ухудшает параметров «компьютерного» обмена в сети на электропроводке.

В остальном же решения для телефонии базируются на стандартных классических Voice over IP, а адаптерам PowerLine отводится роль банальных конвертеров среды Ethernet-to-PowerLine, в сетевой разъем которого подключается телефонный IP-аппарат.

Первый эксперимент по передаче музыки в рамках идеи объединения бытовых электронных устройств в единую домашнюю инфраструктуру связывают с демонстрацией компаний Motorola, Phoenix Broadband и Sonicblue, когда подключенный к электророзетке компьютер отправлял по сети файлы, загруженные из Internet, на MP3-плеер Sonicblue Rio.

Основные требования к подобным системам — обеспечение определенного QoS и, во втором случае, также удовлетворение растущих «аппетитов» приложений потоковой передачи аудио- и видеоинформации с высоким качеством. Они ужесточаются, если таких потоков несколько, либо параллельно осуществляется передача данных другими типами приложений. Практически при использовании устройств стандарта HomePlug 1.0 была доказана возможность передачи двух потоков MPEG-1/2 без ощутимых задержек при одновременном сохранении сетевой активности (некоего усредненного стандартного «потокооборота») между пятью-шестью другими абонентами. Знаменательным событием стала практическая демонстрация на прошедшей в Лас-Вегасе в начале 2003 г. Consumer Electronics Show первой передачи со скоростью 30 fps высококачественного видео по развернутой на стенде сети PowerLine. Проводился показ компаниями ViXS Systems (разработчик чипов и ПО для видео) и Cogency Semiconductor (производитель чипсета PiranhaT). Кстати, сообщается, что эксперимент дублировался трансляцией через WLAN-канал, и разницу между первым и вторым способами передачи обнаружить не удалось.

Группа третья. PowerLine Networking и PowerLine Internet

Тенденция увеличения числа компьютеров в доме продолжает набирать обороты, что требует появления дешевых и удобных средств для объединения компьютеров и периферийных устройств в единую сеть, когда прокладка новых проводов недопустима либо нецелесообразна (рис. 2).

Рис. 2. Структура домашней сети PowerLine. Подключаемся к intranet/Internet

Однако обсуждением только одного случая — соединения нескольких устройств в пределах одной квартиры либо частного дома — возможности применения PowerLine не ограничиваются.

Вторым аспектом применения технологии «сеть поверх питания» является решение проблемы «последней мили» и «последних футов» при подключении к Сети. Более того, в 1999 г. такое решение проблемы считалось настолько экономически правильным, что был «раскручен» проект со звучной аббревиатурой PALAS — PowerLine for Alternative Local AccesS, призванный всячески способствовать внедрению технологии на европейский рынок. Расчет его участников основывался на том, что сети электропитания покрывают до 95% обжитых человеком территорий. Ячейки такой инфраструктуры достаточно регулярны, да и, по предварительным оценкам, число потенциальных пользователей, для охвата которых нет необходимости создавать новую кабельную инфраструктуру, превышает количество телефонных абонентов в 1,5–5 раз (в зависимости от уровня телефонизации региона). Эксперты обоснованно считали, что там, где телефонная связь развита недостаточно, спрос на подключение к Internet через электрическую сеть будет на порядок выше. Правда, что касается самой PALAS, то, судя по состоянию сайта palas.regiocom.net, особой активностью работа ее членов не отличается.

Структура такого информационного образования может быть аналогичной изображенной на рис. 2. Проектную максимальную полосу в пересчете на одного абонента, как правило, снижают до 300–500 kbps. При этом, однако, возрастают требования к уровню минимального уровня информационной безопасности (механизмам аутентификации пользователя и шифрования потоков данных) — ведь топология образованной сети аналогична топологии коаксиального Ethernet и позволяет «каждому слушать всех».

Для тех, кому возможности PowerLine «на прием» покажутся все же недостаточными, можно предложить воспользоваться уже апробированными решениями асимметричного доступа к информации. Например, со спутника пользователь получает входящий трафик на скоростях до единиц MBps, а наземными линиями связи пересылает небольшой исходящий трафик. Такое решение задачи «последней мили» легко вписывается в вышерассмотренную структуру и в первую очередь ориентировано на небольшие компании и взыскательных частных пользователей.

Однако и тут нам придется сделать небольшое отступление, напомнив об отличиях зарубежных систем электропитания от отечественной. Если в большинстве стран мира принято подводить две фазы и защитный «нуль», то практически все квартиры украинских энергопотребителей довольствуются подключением к одной из трех фаз сети 380 В и «нулю», т. е. если рассматривать задачу построения единой сети на базе многоквартирного дома (а максимальная дальность HomePlug-устройств это позволяет), то для объединения всех пользователей в «общую шину» между «фазами» необходимо будет включить соответствующие мосты. Не вдаваясь в особенности схемотехники этого достаточно простого устройства, заметим, что задача создания инфраструктуры может выходить за рамки простой инсталляции уже готовых, апробированных и сертифицированных на Западе решений. Хотя при большом числе клиентов может оказаться целесообразным объединять три группы (подсети) в единую сеть с помощью соответствующего коммутатора уже непосредственно перед вводом внешнего канала в дом.

Заканчивая этот небольшой анализ, еще раз оговоримся, что попытка разграничить сервисы более чем условна — в развитии современных сетевых технологий следующей по важности тенденцией после повышения скорости является стремление объединить в едином сетевом потоке различные виды трафика (данные, телефонию, видео). Другое дело, что требуемой полосы пропускания при всех желаемых сервисах одновременно (а она, как выяснилось, для устройств PowerLine — даже менее 10 Mbps) может оказаться недостаточно (рис. 3).

Рис. 3. Тенденция на объединение всех групп устройств. Хватит ли полосы?

И наконец, тем, кто намерен организовать предоставление услуг по доступу к Сети, придется вернуться и к вопросу разработки комплекта ПО для удаленного администрирования и мониторинга с расширенными функциями, обусловленными спецификой данной технологии. Такой комплект, кроме стандартных для этого случая сетевых возможностей, должен позволять:

• обнаружить все устройства, находящиеся в сети, и определить их тип (адаптеры Ethernet, USB или карта PCI) и присвоенный производителем MAC-адрес, а также предоставить администратору возможность определить и присвоить IP-адрес устройства;
• вести постоянный мониторинг сети и создавать графики загруженности того или иного участка, а также собирать статистику трафика по каждому из используемых протоколов, оперативно контролировать и проверять качество соединения с каждым из устройств в сети (на уровне физического соединения);
• удаленно управлять правами доступа клиентов к услуге (осуществлять подключение/отключение пользователя), изменять пароль для создания пользовательской сети со своими настройками безопасности. Нелишним окажется предоставление возможности оператору назначить, какому из конкретных устройств (если их у одного клиента несколько) разрешить доступ к услуге. Таким образом, можно будет, например, заблокировать установку пользователем любого приобретенного им самостоятельно PowerLine-адаптера без согласования с провайдером услуг.

Забегая вперед, отметим, что на сегодня из всех рассмотренных программных пакетов по функциональности к этим требованиям ближе всех комплект ПО Open PowerLine Management от компании Corinex. В ее состав входит утилита PowerNet Setup Tool, позволяющая найти все MAC-адреса доступных устройств PowerNet. Однако на практике выяснилось, что для ее работы необходимо присутствие в сети хотя бы одного «родного» устройства.

На этом мы пока и остановимся, предоставив экономистам возможность провести более глубокий анализ. Очевидно, что заложенный в PowerLine потенциал огромен, и уже по состоянию на сегодня использование технологии может стать предметом бизнеса, в частности, для энергообеспечивающих компаний. В качестве примера можно привести программу «Мосэнерго», проводимую в Зеленограде, бывшей «кремниевой столице» России. На первом этапе предполагается разрешить насущные проблемы, связанные с учетом потребления электроэнергии и управлением системой энергоснабжения. На следующем — планируется предоставление услуг по доступу в Internet, IP-телефонии, организации телеконференций и других.

Технологии передачи управляющих сигналов и информации по сетевой проводке

PowerLine — определение и классификация

PowerLine, Powerline Communications (PLC) — семейство технологий связи, которые основываются на использовании существующей сети электропитания (120 В, 220 В и т. п.) в качестве физической среды распространения информации.

Как существующие в рамках этих технологий направления исследований, так и уже реализованные «в железе» устройства, можно дифференцировать по скорости обмена.

1. Низкоскоростной обмен (Low Baud rate, иногда ниже 0,05 Kbps) с дальностями передачи до десятков километров. Подобные PLC-системы уже используются в энергетике на высоковольтных магистральных системах для передачи служебной телеметрической информации.
2. Обмен со средней скоростью передачи (Medium Baud rate, обычно в диапазоне от 0,05 до 50 Kbps) на средние расстояния, не превышающие нескольких километров. Такие PLC-системы позволяют реализовать несложные контролирующие приложения и ориентированы на существующие инфраструктуры сетевого питания (домашняя автоматизация, системы управления освещением, организация автоматических измерений, мониторинг через Internet и т. п.). Информация передается в полосе частот 50-535 кHz.
3. Высокоскоростной обмен (High Baud rate, от 100 Kbps). Основное предназначение — «компьютерный» локальный обмен данными. К классическим для таких систем обычно относят задачи объединения в ресурсы общего доступа имеющихся принтеров, сканеров и других устройств, а также организацию домашней либо компьютерной сети SOHO. В этот класс справедливо было бы включить решение всего спектра мультимедийных задач. Устройства в силу ряда противоречивых требований вынуждены занимать достаточно широкую полосу частот (в диапазоне от 1,7 до 30 MHz) и обеспечивать работу на расстоянии до нескольких сотен метров. К этой категории относятся Homeplug PowerLine-устройства.

Проблемы, связанные со средой передачи, или
Неужто все так сложно?

Собственно, если углубиться в технические проблемы, то можно попытаться объяснить, почему по стоимости адаптер PowerLine нельзя сопоставлять с Ethernet-картой. Не стоит забывать, что последняя рассчитана на использование в комбинации со специально под нее спроектированной средой передачи, и именно это позволяет ей быть простой, доступной и дешевой. Но стоит взяться за передачу по «неспециализированным» проводам — и конструкция становится сложной и недешевой: она вынуждена своей сложностью и дороговизной компенсировать работу с суррогатом сетевых кабелей.

Рассмотрим поподробнее. Нас будет интересовать в дальнейшем полоса частот в несколько десятков мегагерц, ее минимальное значение определяется той информационной полосой, которую необходимо обеспечить, в нашем случае — до десятка Mbps. Итак, в сетевом кабеле с ростом частоты (как, впрочем, и в любом другом фидере) растет значение погонного затухания (рис. 4).

Рис. 4. Сам по себе питающий электрокабель — не лучшая среда для распространения высокочастотных сигналов

На практике это означает, что, желая на другом конце кабеля принять и обработать весь спектр частот исходного сигнала, нам придется передавать его высокочастотные составляющие в десятки раз бoльшими по уровню, чем в низкочастотной части. Существуют достаточно жесткие ограничения как на диапазон частот, которые могут занимать сигналы в кабеле, так и на их максимальные уровни, что вынуждает использовать специальные приемы для уменьшения спектральной плотности мощности сигналов и одновременно с этим применять хитроумные способы для экономного представления (кодирования) исходных цифровых сигналов.

Следующей проблемой, присущей квартирной сетевой проводке, являются возникающие в ней отражения от неоднородностей ее структуры. Каждый сросток проводов, группа контактов, параллельное включение и ответвление проводов приводят к многократной интерференции прямого/задержанных сигналов и к частотно-избирательному ослаблению. Зажигая свет, что-то включая и отключая от сети, пользуясь удлинителями, мы постоянно меняем параметры этой структуры, причем не только у себя, но и, в какой-то мере, у соседа, запитанного от той же «фазы». Приводит это к достаточно хорошо известному в беспроводных радиосистемах и многомодовых оптоволоконных линиях связи эффекту, называемому межсимвольной интерференцией (ISI). Там он обусловливается многолучевым распространением радиоволн (т. е. приходом на приемник одновременно нескольких сигналов, сдвинутых на определенную величину, пропорциональную разнице расстояний, пройденных каждым из них). В результате короткий импульс «размывается» и превращается в более широкий или даже в последовательность из нескольких, т. е. передатчиком излучался один импульс, соответствующий символу (либо несколько символов подряд, соответствующих информационной группе), на приемнике же обнаруживается целая серия, что приводит к неправильной их интерпретации и, как следствие, — к ошибкам в сеансе передачи и ограничению максимальной пропускной способности канала.

А ведь общее количество различных оконечных устройств, активно влияющих на параметры сети питания, даже в небольшом доме не поддается никакому учету. Причем многие из бытовых приборов (пылесосы, миксеры, ПК с дешевыми блоками питания, люминесцентные лампы и др.) не просто «шумят», но и способны в моменты запуска генерировать продолжительные серии импульсов с амплитудами, на порядок превышающими ожидаемые нами в розетке 220 В. В эту «электрокашу» остается добавить несколько подгоревших контактов на щитке и легендарного «дядю Ваню со сваркой». Для полноты картины рекомендуется также вспомнить, что провода сети не только излучают, но и достаточно неплохо справляются с приемом радиоволн (в выбранную нами полосу попадают радиостанции как минимум трех вещательных и четырех любительских диапазонов волн), чтобы понять тот клубок проблем, над которым разработчики устройств PowerLine бились не один десяток лет.

Орешек тверд, но все же…

Продолжаются работы и по совершенствованию программных продуктов. В совместном заявлении компаний Intellon и Corinex уже к маю 2003 г. обещан выпуск программного обеспечения, базирующегося на открытом стандарте MIB (Management Information Base). Его использование позволит сделать процесс инсталляции более «прозрачным» и расширит возможности локального и удаленного сетевого администрирования устройств на базе чипов Intellon (спецификация HomePlug 1.0.1). Заметим, что поскольку стандарт HomePlug 1.0.1 пока что реализован «в железе» только в разработке «карманной» компании альянса Intellon, на данный момент времени мы можем ставить знак равенства между ее чипсетами и самим стандартом. А пока на сайте Corinex выложено содержимое инсталляционного CD, содержащего драйверы, ПО PowerNet Setup Tool и SNMP-агент для PowerNet, работающие только со своими, «фирменными» устройствами.

Выводы

Подытожим все вышесказанное. Выход на рынок устройств PowerLine стандарта HomePlug 1.0 от разных производителей, достаточно легко находящих «общий язык», наводит на мысль, что наконец-то технология «очистилась» от тяжких наследственных проблем с совместимостью и вышла из разряда экзотики на уровень коммерческой эксплуатации. Можно лишь удивляться, что такое логичное изобретение в стиле «голь на выдумки хитра» не появилось именно в постсоветском пространстве. Хотя, с другой стороны, такое решение в силу «строптивости» среды передачи требует реализации в «железе» достаточно сложных принципов и предполагает наличие у разработчика всех производственных элементов технологического цикла, позволяющих довести идею до этапа коммерческой эксплуатации.

Хотя заявленная максимальная теоретическая пропускная способность сетей PowerLine — 14 Mbps, фактическая средняя скорость передачи данных оказалась равной 5-6 Mbps. Эти показатели сопоставимы с характеристиками HomePNA и беспроводных сетей (WLAN) по IEEE 802.11b и HomeRF 2.0. Технология более проста для внедрения, чем телефонные сети, — ведь если телефонная розетка встречается не в каждой комнате, то розетки питания есть везде, а тем более рядом с компьютером или принтером. Для нее не существует «мертвых зон», характерных для беспроводных решений (когда не удается принять сигнал в определенных точках помещения), и ее организация может обойтись дешевле, чем прокладка «с нуля» проводной Ethernet. Хотя текущая стоимость устройств PowerLine в пересчете на пользователя сравнима либо даже превышает цену WLAN-комплекта (Wi-Fi, без учета стоимости лицензии), есть все шансы, что по мере освоения выпуска устройств бoльшим числом компаний она будет постепенно снижаться.

По каждому из основных параметров у технологии HomePlug есть достойный конкурент. Но ведь несмотря на ряд обещаний «дешево обынтернетить всех» с помощью других технологий, однозначного универсального решения, сочетающего приемлемое качество и простоту с минимальными начальными и пропорциональными последующими вложениями для инфраструктуры масштаба, например среднего городского дома, нет. В противоположность уже освоенным, технология передачи по проводам питающей сети характеризуется относительно низким уровнем начальных инвестиций за счет экономии вложений на создание физической среды передачи. PowerLine-сети хорошо масштабируются, т. е. обеспечивают стабильную работу при подключении новых клиентов, причем сохраняется достаточная для большинства практических применений скорость работы, пропорционально уменьшающаяся при увеличении расстояния (до 200-300 м).

Ряд проведенных нами экспериментов показывает, что высокая устойчивость к помехам и некритичность к среде передачи, заложенные в стандарты HomePlug, позволяют рассматривать готовые устройства и как некий полуфабрикат для разработки собственных домашних и индустриальных проводных решений.

Пока же нам хочется верить, что анонсированные на CeBIT устройства (комбинированные точки доступа WLAN/PowerLine, маршрутизаторы и ISDN/DSL-to-PowerLine модемы, мультимедийные плееры, видеокамеры со встроенной поддержкой этой технологии, новые Voice over PowerLine, а также комплекты для объединения в домашнюю сеть компьютеров, Web-планшетов и MP3-проигрывателей) уже находятся на пути к нашему покупателю. Пусть пока эти устройства не так сильно распространены — это, насколько можно судить по результатам пробной эксплуатации, всего лишь вопрос времени…

На Хабре про неочевидные нюансы WiFi

Началось всё с того, что один из провайдеров подключил очень-очень много квартир в доме и каждому повесил WiFi роутер в прихожей, вне зависимости от того, нужен он там или нет. Просто всем по сплиттеру оптики в витую пару, роутеру и выкидышу на телефонную розетку, пользуйтесь. В результате 2.4 ГГц диапазон оказался загажен настолько, что о 40 МГц полосе и думать не приходилось…

… Не говоря уже о «штатных» 80 Мбит/сек которые выжимались до прихода одного назойливого провайдера.

Роутер был спешно переведён в 5 GHz режим, но при этом на кухне и в дальней комнате качество приёма упало до 1 палочки из 5. Собственно, в дальней комнате и стоит родительский компьютер (с которого и кино на телевизор уходит, и в интернет вылезают, и работают, если требуется). В общем, требовалось что-то предпринять, а «ломать» сделанный ремонт прокладкой нового кабеля ни желания, ни возможности.

Тогда-то я и вспомнил про такую штуку, как стандарт HomePlug AV (сейчас актуальна версия 2.0) и передачу данных через электросеть. Выбор пал на чудо-девайс от TP-LINK в версии WPA4420 Kit .

Как это работает

Стандарт HomePlug имеет несколько версий, страждущие точных цифр и нюансов могут обратиться к википедии. В общих чертах принцип работы PowerLine Communication-систем заключается в следующем. В электрической сети используется 110/230 Вольт и 50-60 Гц. Для передачи данных же используется на шесть порядков более высокая частота (от полутора и вплоть до тридцати мегагерц), а разграничиваются данные и питание с помощью специальных фильтров.

Собственно, наличие этих фильтров и вводит определённое ограничение на применение данной технологии - воткнуть адаптер в пилот (который, собственно, и выполняет роль фильтра) не выйдет, надо подключаться непосредственно к розетке.

После того, как адаптеры выбирают диапазон рабочих частот (всего их порядка 80), трафик разбивается на пакеты и каждый из них передаётся по отдельному «каналу». Выбор каналов осуществляется по многим параметрам: девайс регулярно анализирует каждую из рабочих частот, оценивает уровень помех, проверяет качество связи, после чего пересылает данные.

В случае проблем с определёнными частотами они блокируются, меняется метод модуляции, данные перераспределяются по другим каналам. В общем, система достаточно неплохо защищена как от помех, так и от «прослушивания» (про шифрование AES здесь никто не забыл), работает на приличном расстоянии и вообще разрабатывалась как отказоустойчивое решение.

PLC на практике

Набор, на который пал мой выбор - TP-LINK WPA4420 Kit позволяет подключить на «выходе» из розетки как Ethernet, так и WiFi-девайсы (правда, опять же, в диапазоне 2.4 ГГц).

Внутри коробочки можно найти два адаптера (один - передатчик, второй - приёмник и WiFi точка доступа), два небольших Ethernet-кабеля, немного ценной макулатуры.

Собственно, «как всё работает» нарисовано наглядно и понятно (на обратной стороне листа - краткая инструкция и справочная информация).

В эксплуатации - всё ещё проще. Вставляем передатчик (малую коробочку) в розетку, соединяем Ethernet-кабелем с роутером.

Приёмник размещаем в ту же «розеточную» линию (на некоторые квартиры разведено, например, две разных линии с двух автоматов или вообще две фазы, надо изучать домашнюю проводку), смотрим на индикаторы. Замигало «как надо» (а как надо - указано в инструкции) - значит, пол дела сделано.

Не замигало - нажимаем «pair» на приёмнике и передатчике. Если и в этот раз не помогло - изучаем вашу розеточно-проводную архитектуру. В моём случае всё завелось из коробки, безо всяких pair’ов.

Прим.: в первом же комментарии товарищ maksfff поделился опытом и сказал, что случайно «зацепился» в сеть соседа. Так что «pair» жмём в любом случае, для того, чтобы пара адаптеров создала защищённую и «приватную» сеть.

Опять же, на «изкоробочных» настройках, пара адаптеров генерирует свой собственный WiFi и раздаёт его окружающим девайсам, а логин и пароль указаны на точке доступа. При желании, можно воспользоваться функцией «клонирования» параметров «родной» сети: нажать кнопку WPS на роутере и WiFi Clone на адаптере.

Ещё у этой штуки есть своеобразная админка (найти которую помогает фирменная утилита, идёт в комплекте на диске или же скачивается с официального сайта), которая достатчно легко позволяет отследить состояние девайсов, но пользоваться ею по назначению мне не пришлось ни разу.

Результаты установки

По всей квартире доступен не очень скоростной 2.4 ГГц WiFi, в гостинной и двух других комнатах - высокоскоростной 5 ГГц. Девайсы переключаются с одной сети на другую автоматически, без вопросов и лишних телодвижений.

В дальней комнате компьютер подключен через Ethernet-кабель, который «прокинут» через розетку. Интернет по всему дому доступен, стены и плинтуса не пострадали, HD-кино отлично отправляется по DLNA на телевизор. Цена вопроса - чуть менее 4 тысяч рублей за версию с 500 МБит/сек максимальной скоростью, в районе 3.5 тысяч за модель попроще, с 200 Мбит/сек.

Плюс есть дополнительные модули со сквозными розетками, точки доступа попроще , обеспечивающие только Ethernet (без WiFi) и их более быстрые модельки . В общем, выбрать есть из чего. А главное - всё оборудование совместимо, и позволяет легко расширить охват докупкой дополнительных модулей.

Плюсы:
- Работает, как дедушка Джобс завещал: включил и пользуйся;
- Не требует настройки, все дополнительные сегменты сети (если требуется ещё сильнее расширить покрытие, скажем, в загородном доме) подключаются одним нажатием кнопки “pair”;
- Позволяет прокинуть Ethernet-кабель туда, куда “классическим” методом его не завести (по любой причине);
- Потрясающая расширяемость;
- Вариативность по цене и функциям.

Минусы:
- Требуется вставлять именно в розетку, пилоты и прочие удлинители-фильтры противопоказаны, т.к. мешают основному принципу работы девайса;
- Если у вас несколько линий проводки - надо искать «общую» для отправляющего и принимающего сигнал устройств.

В сухом остатке

Устройство очень простое в плане установки и эксплуатации и может выручить во мноих ситуациях. Большая ли у вас квартира, трёхэтажный загородный дом или просто длинный-длинный офис и загаженный WiFi-эфир, прокинуть дополнительный канал через «розеточный» уровень буквально в два клика - это круто.

Здоровье гика:

Электричество есть практически везде. И хотя традиционные электросети работают на частоте 50 Гц, в то же время, по современным силовым проводам токи могут передаваться и на более высоких частотах. Таким образом, электросети отлично подходят для передачи не только электроэнергии, но и информации. Но это в теории. На практике все гораздо сложнее. Идея использовать электрические сети для передачи данных была выдвинута еще в начале прошлого века, однако только в 90-х она получила практическое воплощение в виде серии продуктов, обеспечивающих полноценную связь по линиям электропитания. Подобные системы связи стали называться PLC (Power Line Communication).

«Мечта» связиста

Итак, выше мы уже сказали, что у электросетей есть два серьезных преимущества, позволяющих рассматривать их как средство передачи данных – повсеместная распространенность и возможность работать на нужной частоте. Но насколько хорошо кабельные линии защищены от искажений? На первый взгляд, потери информации должны быть минимальны, ведь электропровода защищены достаточно толстой изоляционной оболочкой с большим сопротивлением. Однако на деле все далеко не так просто.

Перечислим основные проблемы, с которыми мы можем столкнуться:

1. Кроме рабочей частоты 50 Гц, в спектре есть еще и высшие гармонические составляющие. Конечно, чем выше порядок гармоники, тем меньше ее мощность. Но сигнал, который мы собираемся передавать по электросети, имеет в десятки раз меньшую мощность, чем мощность тока. Соответственно, гармоники частоты 50 Гц могут иметь сопоставимую с телекоммуникационным сигналом мощность и поэтому служить источником помех.
2. Многие электроприборы являются мощным генератором помех в диапазоне единиц - десятков кГц.
3. Линия электропередачи «впитывает» в себя все наводки, например, от находящейся поблизости радиостанции.
4. Вне зависимости от технического совершенства используемого оборудования дальность связи все равно ограничивается границами района, обслуживаемого одной питающей подстанцией.
5. Топология электросетей изначально не была рассчитана на то, чтобы по ним передавали информацию. Поэтому сигнал порой может идти по неоптимальному маршруту. В этом случае могут возникать странные ситуации, когда для передачи информации в соседнюю комнату необходимо более «дальнобойное» оборудование, зато в здание неподалеку сигнал передается без всяких проблем.

   Изменять топологию сети, пусть даже и частично, только ради оптимизации передачи телекоммуникационного сигнала нецелесообразно. Дешевле и проще проложить отдельную линию связи.

Фильтры и цифра

Передачу данных по электросети, как правило, ограничивают пределами одного офиса или одного здания. По сути, это аналог локальной компьютерной сети, только для передачи сигнала используется другая технология. А для обмена данными между различными ЛКС, которые расположены в разных зданиях, используют другие системы связи.

Если вы не хотите, чтобы передаваемые данные утекали из офиса, то обойтись без внесения изменений в сеть электропитания вам не удастся. На кабель, по которому в офис подается ток, устанавливается фильтр, подавляющий телекоммуникационные сигналы. Точно такие же фильтры устанавливаются и на проводку внутри офиса, например, если требуется исключить возможность утечки информации из определенной комнаты.

Для передачи информации по электросетям сейчас используются исключительно цифровые системы.

Через годы и расстояния

Первые эксперименты по передаче данных по электросетям проводились в США в начале прошлого века. Сначала была организована телеграфная связь в сетях постоянного тока, а затем - и в сетях переменного тока.

Позже, уже в 50-х годах, для организации диспетчерской связи по линиям электропередач стали применять аналоговые системы многоканальной электросвязи. Они работают в частотном диапазоне от 1 МГц и выше, из которого исключены отдельные полосы, зарезервированные для других устройств. Для передачи телеметрической и управляющей информации использовались модемы.

В наше время диспетчерская связь по линиям электропередач осуществляется с использованием цифровых систем, работающих в том же диапазоне частот. По сути, такая система представляет собой модем для передачи цифрового сигнала, который затем мультиплексируется с временным разделением каналов для передачи телеметрической, голосовой и управляющей информации.

Однако такая система имеет малую пропускную способность, что вкупе с низким качеством связи стало причиной того, что связь по ЛЭП используется только для собственных потребностей энергетиков. Для организации магистральной связи более целесообразным оказалось использование отдельных ВОЛС, подвешенных к опорам ЛЭП.

Зато технологии передачи информации по электросетям на близкие расстояния оказались более подходящими для коммерческого использования. В 1975 году британская компания Pico Electronics разработала технологию X10, предназначенную для передачи управляющей информации. Согласно ей информация передается с помощью цифрового сигнала на частоте 120 кГц, длительность передачи одного бита - 1 мс. Однако передается он только в момент прохождения синусоиды 50 Гц через ноль, а это существенно ограничивает скорость передачи. В одном пакете находится 12 бит информации, из которых по 4 бита зарезервировано на код дома, код модуля и код команды. При этом «дом» необязательно означает одно отдельно стоящее здание, просто в пределах одного «дома» передаются широковещательные команды. Стандарт X10 до сих пор применяется для управления несложными бытовыми приборами, такими как светильники, вентиляторы, рольставни и т.п.

HomePlug Powerline и UPA

Впервые о возможности передавать информацию по линиям электропитания неспециалисты узнали лишь в 2000 году. Тогда в СМИ широко освещалось появление HomePlug Powerline – организации, объединившей крупных производителей телеком- и электротехнического оборудования с целью разработать единый для всех игроков рынка стандарт передачи информации. В то время беспроводные технологии передачи данных казались дорогостоящей игрушкой, которая слишком дорога для широкого применения. Поэтому PLC-системы представлялись как некоторое средство от монополизма лидеров телекоммуникационного рынка, установивших явно завышенные цены на доступ к Сети.

В 2001 году HomePlug Powerline разработала первый вариант стандарта - HomePlug 1.0. В основе лежит принцип передачи сигнала на 84 поднесущих в частотном диапазоне 4–21 МГц. Аппаратура производит непрерывный мониторинг линии и определяет, на каких частотах в данный момент времени уровень затуханий ниже допустимого предела, а также нет помех. Соответственно, именно эти частоты и используются для передачи данных. Максимальная скорость составляла 14 Мбит/с, тогда как по Wi-Fi в то время скорость передачи данных не превышала 11 Мбит/с. Затем был разработан стандарт HomePlug 1.0 Turbo, в котором частотный диапазон был расширен до 1,8-30 МГц, а количество поднесущих частот было увеличено до 1155. Это позволило повысить максимальную скорость передачи до 85 Мбит/с. В 2005 г. был разработан стандарт HomePlug AV, который был приспособлен под передачу HD аудио-видео данных.

Параллельно с альянсом HomePlug Powerline в 2004-2010 гг. вела деятельность ассоциация Universal Powerline Association. В 2006 году она выпустила стандарт UPA Digital Home Specification v1.0. По своим техническим характеристикам оборудование совместимое с UPA мало чем отличалось от оборудования HomePlug, но UPA всегда была на шаг позади своего конкурента и внедряла новую разработку с некоторой задержкой, что, скорее всего, и стало основной причиной закрытия этого проекта.

Тесный рынок

Закрытие UPA показало, что рынок PLC настолько тесен, что даже двум организациям там не выжить. Тогда Wi-Fi уже превратился из дорогостоящей игрушки в серьезного конкурента HomePlug. В 2009 году принят стандарт IEEE 802.11n, согласно которому максимальная скорость передачи информации составляла 300 Мбит/с, при этом дальность связи достигала нескольких сотен метров. Дальность связи для оборудования HomePlug AV не превышала 300 метров. Ведущий производитель телеком-оборудования Zyxel опубликовал на своем сайте о результатах проведенного в его лаборатории тестирования модема HomePlug AV на бухте кабеля длиной 300 м: средняя скорость передачи информации составила 40 Мбит/с.

Единственный серьезный плюс HomePlug AV по сравнению с технологией Wi-Fi - возможность связи через стены или межэтажные перекрытия, сквозь которые не проходят волны с частотами 2,4 и 5 ГГц. Но, опять-таки, на пути связи с другим этажом может встать неподходящая топология проводки.

Все это, вместе с быстрым развитием 4G сетей, стало причиной того, что PLC так и осталось «нишевым» решением.

Однако это совершенно не означает, что идея передавать информацию по сетям электропитания не имеет будущего. На самом деле в скором времени PLC ожидает новый подъем, но уже в другом - «умном» качестве.

Концепция Smart Grid

Организация обмена электричеством между производителем и потребителем становится возможной при использовании концепции Smart Grid (англ. – «умная энергосистема»). В ее основе лежит сбор информации в реальном времени о производстве и потреблении электроэнергии потребителями и динамическом ее распределении в зависимости от текущих нужд каждого потребителя.

Пока Smart Grid находится на начальной ступени своего развития и внедряется в передовых странах (США и некоторых странах Европы). В соответствии с концепцией потребитель при пиковых нагрузках не может заряжать электромобиль, включать бытовую технику, которую можно использовать и в другое время. За это он платит за электроэнергию по льготному тарифу.

Для Smart Grid был разработан стандарт HomePlug Green PHY 1.1., который при сравнительно низкой скорости передачи данных - 10 Мбит/с - отличается компактностью, экономичностью и дешевизной необходимого оборудования. Также за счет снижения скорости была увеличена надежность системы при сохранении количества поднесущих частот равного 1155.

Бытовая техника, которую потребитель не имеет права включать при пиковой нагрузке энергосети, оснащена датчиками энергопотребления и адаптерами HomePlug Green PHY. Технология HomePlug Green PHY позволяет организовать связь внутри квартиры или дома. Затем сигнал проходит через обычные проводные или беспроводные средства связи, шлюз между HomePlug Green PHY и внешней телекоммуникационной сетью конструктивно объединен со счетчиком электроэнергии. Технология HomePlug Green PHY избавляет от необходимости прокладывать кабель внутри дома или беспокоиться о том, пройдет ли радиосигнал через толстые стены и межэтажные перекрытия. Внесенные в технологию HomePlug улучшения позволили улучшить надежность связи при сохранении достаточной скорости.

В настоящее время существует много способов организовать локальную сеть через электропроводку.

Локальная сеть через розетку: как «подружить» интернет с электросетью?

Прежде всего, рассмотрим один из самых действенных методов, который пользуется большой популярностью: чтобы «пустить» интернет через розетку 220 вам понадобится комплект поставки TP-Link TL-PA511KIT.

Состоит этот комплект из двух адаптеров, которые можно подключить в электросеть, предварительно соединив с кабелем Ethernet. Пропускная способность этих адаптеров - до 160 мб, что обеспечивает нормальную передачу данных. Устройство начинает работать сразу после подключения и не требует особых настроек.

Однако некоторые нюансы все-таки имеются.

Настройка локальной сети производится через специальную программу, поставляемую вместе с адаптерами:

Программа может работать и через локальный сервер, и через Home segment. Одновременно к программе может подключиться не более 32 адаптеров (хотя такое количество нерационально для создания локальной сети)

После тестирования мы убедились, что данные адаптеры идеально подходят для среднего офиса или небольшой квартиры. Однако из соображений безопасности не стоит создавать такую локальную сеть на большие расстояния.

Как «пустить» локальную сеть через электрические провода 220 в?

Еще один интересный продукт для создания локальной сети посредством электропроводки выпущен компанией western digital (WD LiveWire)

Несмотря на то, что продукт достаточно дорогой - он стоит своих денег. Адаптер WD LiveWire создан для подключения сразу нескольких устройств, так как имеет 4 lan выхода. Устройство обладает высокой скоростью передачи данных, вполне достаточной для просмотра HD видео.

Подключить адаптер довольно просто, при этом он не требует никаких настроек. В общем случае это простой сетевой коммутатор, имеющий 4 порта на одном адаптере и 4 порта на другом.

Устройство имеет собственную систему безопасности, что является несомненным преимуществом данной модели.

Таким образом, создание локальной сети через электрическую проводку уже не миф, а реальность. Такой тип передачи данных может использоваться как для объединения устройств в локальную сеть, так и для подключения умной аппаратуры, систем видеонаблюдения или охраны.