Существует три варианта организации каналов для систем управления освещением. Беспроводной вариант в силу низкой защищенности от помех и небольшой дальности действия редко используется в промышленных масштабах. Проводные системы освещения требуют дополнительных затрат на прокладку кабелей, что может стать ограничением на их внедрение на готовых объектах. Третий вариант подразумевает использование электросети совместно с технологией PLC (Power Line Communication).
История PLC
Идея передачи данных по электросети появилась еще в 1930-х гг. Тогда PLC нашла применение на железной дороге, в системах безопасности энергокомплексов. Эксплуатация выявила одну важную проблему: провода не были защищены от высокочастотного излучения и периодически возникали помехи, в результате которых нарушалась передача данных или происходила их утечка. Интерес к технологии возродился с появлением интернета.
В 2000 г. была основана организация HomePlug Powerline Alliance, объединившая производителей электронных компонентов, провайдеров и ритейлеров с целью разработать стандарт, который позволит подключаться к интернету с помощью электрической проводки и управлять всей техникой в доме. Среди членов альянса: Intellon, LG, Motorola и Intel. Они активно поддерживают развитие PLC на американском рынке. На европейском рынке аналогичную задачу выполняет OPERA (Open PLC European Research Alliance) и международная ассоциация UPA (Universal Powerline Association), среди членов которой D-Link и Toshiba. Участие в развитие технологии PLC принимает объединение CEPCA (Consumer Electronics Powerline Communication Alliance), IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники) и ITU (Международный союз электросвязи).
Первый стандарт был разработан в 2001 г. и назывался HomePlug 1.0. Затем, в 2005 г. появился HomePlug AV, увеличивший скорость передачи с 13 до 200 Мбит/с. В 2010 г. Появился стандарт HomePlug Green PHY. Все стандарты взаимозаменяемы и совместимы.
Особенности технологии PLC
PLC классифицируется на широкополосные (до 200 Мбит/с) и узкополосные (до 1 Мбит/с) системы. Первый вариант актуален для доступа в интернет, для трансляции потокового видео, цифровой телефонии и телевидения. Узкополосные системы рассчитаны для объединения электроприборов в единую систему управления и достаточны для организации полноценного управления светом.
Для создания системы требуется наличие PowerLine-модема, который будет связываться с аналогичным модемом, установленным в распределительном щите здания, который подключается к высокоскоростному каналу. Добавление в сеть новых устройств осуществляется с помощью специальных адаптеров.
Технические характеристики:
- Работа в диапазоне частот: 2-28 МГц и 4-32 МГц;
- Трансляция данных на скорости: до 200 Мбит/с;
- Расстояние действия: до 3 км;
- Шифрование с помощью технологии AES со 128-битным ключом шифрования.
Сферы применения PLC-технологии:
- «Умный дом»;
- Системы безопасности;
- Управление уличным освещением;
- Сбор информации с датчиков расхода (вода, тепло, электроэнергия);
- Системы диспетчеризации.
Их можно использовать на промышленных предприятиях, складах и офисах.
С помощью PLC можно развернуть систему управления инфраструктурой предприятий (кондиционирование, водо- и теплоснабжение, электроэнергия, лифты, охранная сигнализация).
Силовые кабели играют роль физической среды для передачи сигнала по тому же протоколу DALI или 0-10В. Тогда технология PLC позволяет реализовать весь доступный функционал в управлении освещением:
- Включать/выключать освещение по расписанию;
- Задавать сценарии работы для отдельных групп светильников;
- Диммирование каждого отдельного светильника;
- Отслеживание работоспособности элементов системы освещения.
Преимущества PLC:
- Легко развернуть, не требуется прокладка кабеля;
- Разветвленная инфраструктура;
- Защищенность данных (на первых этапах реализации технологии основной ее недостаток состоял в наличии помех от электроприборов и другого оборудования. Современные сигнальные процессоры позволили исправить это, одновременно обеспечив надежное шифрование данных и их защиту от несанкционированного доступа).
Недостатки:
- Высокая стоимость PLC-модемов /надо привести пример, сколько он может стоить/ (это обосновано тем, что для работы с проводами, находящимися под напряжением, требуются дорогостоящие приборы с гальванической развязкой)
- При изношенной проводке исключена качественная передача данных, поэтому в старых зданиях могут возникнуть сложности с внедрением технологии
- Единый стандарт так и не принят
Сложность реализации управления освещением с помощью технологии PLC состоит в поддержании необходимой скорости передачи данных. Кроме того, поскольку так и не принят единый стандарт, остается открытым вопрос совместимости оборудования.