電力線通信とデータが電気配線をどのように通過するか

あなたは驚くかもしれませんが、あなたの家のワイヤーは電気以上のものを運ぶことができます。電力線通信では、ライトやアプライアンスと同じワイヤを介してデータを送信します。この技術は、高周波信号を使用する。これらの信号は通常の電流で移動します。新しいケーブルは必要ありません。電力線通信は、データと電気の周波数を分離します。これにより、両方とも問題を引き起こすことなく同じワイヤを使用できます。

重要なポイント

• 電力線通信により、データは自宅の電線を介して移動できます。つまり、新しいケーブルを入れる必要はありません。

• PLCには主に2つのタイプがあります。狭帯域は、スマートメーターのようなシンプルで遅いものです。ブロードバンドは、高速インターネットと家庭でのストリーミング用です。

• PLCはWi-Fiが弱い場所では良いです。それは壁のアウトレットにアダプターを差し込むとき強く、速いインターネットを与えます。

• 干渉と信号損失により、PLCの動作が低下する可能性があります。適切な周波数帯域とフィルターを使用すると、接続を強力に保つことができます。

• 常に暗号化を使用し、デバイスを更新してください。これはデータを保護し、電力線ネットワークを安全に保ちます。

パワーライン通信の基本

仕組み

電力線技術を使用して、電気とデータを一緒に送信できます。デバイスは、最初にデータ信号を生成する。デジタル情報を変調された信号に変更します。この信号は通常の電流で移動します。これには新しいケーブルは必要ありません。

電力線通信は、低周波電力波に高周波データ信号を配置します。電力線を高速道路と考えてください。電気は遅いトラックのようなものです。データ信号は速いスポーツカーです。両方とも一緒に移動しますが、異なる車線にとどまります。あなたの家のワイヤーは導波路のように機能しますを使用します。彼らは電源電流と混合することなく高周波信号を運びます。

最新の電力線技術は、特別な変調方法を使用しています。直交周波数分割多重 (OFDM)データ信号をより小さいチャネルに分割します。これは、ノイズおよび干渉を回避するのに役立つ。デバイスはエラー修正コードを使用します。これらのコードは、電気的ノイズがあってもデータの信頼性を保ちます。

ヒント:電力線アダプターを任意のコンセントに差し込むことができます。アダプタは、変調された信号をワイヤを通して送信します。別のアダプターが別の部屋で信号を受け取ります。これにより、データの送信が簡単かつ迅速になります。

パワーライン通信ハードウェアトランシーバーがあります。これらは、電気信号をデジタルデータに変更して戻します。エンジニアは特別なツールを使用して、システムの動作をテストします。これらのツールはエラーをチェックし、信号強度を測定します。それらは電力線ネットワークをより信頼できるものにするのを助けます。

周波数バンド

電力線技術は異なる周波数帯域を使用します。これにより、データと電気が分離されます。標準電力は、50または60 Hzのような非常に低い周波数を使用する。データ信号は、通常3 kHzを超えるはるかに高い周波数を使用する。これにより、2つの信号の混合が停止する。

異なる用途には異なる周波数範囲が必要です。

• 低周波数 (24 kHz ~ 500 kHz)スマートメーターとグリッド通信に適しています。

• 屋内デバイス通信には中周波数 (100 kHz〜1 MHz) が使用されます。

• 高周波 (1 MHz以上) は、電力線を介したブロードバンドインターネットで機能します。

ルールは電力線通信の周波数帯域を制限します。これらのルールは、無線および無線サービスとの干渉を停止します。例えば、多くの広帯域システムは100 MHzまで使用する。無線信号の問題を回避するために、厳格な規則に従う必要があります。

電力線技術は、さまざまな場所に合わせて周波数と変調を変更できます。これにより、高速インターネットにブロードバンドを使用したり、簡単な制御に狭帯域を使用できます。電力線ネットワークは多くのタイプのデータを送ることができる。それは今日の家庭や企業のための強力なツールです。

PLCのタイプとアプリケーション

狭帯域vsブロードバンド

2つの主要なタイプがありますパワーライン技術を使用します。1つは狭帯域で、もう1つはブロードバンドです。狭帯域は、500 kHz未満の低周波数で機能します。少量のデータを送信するのに適しています。人々はそれをのために使用しますスマートメーターとグリッド制御を使用します。ブロードバンドは、最大250 MHzのはるかに高い周波数を使用します。それは非常に速く多くのデータを送ることができます。これは、高速インターネットとストリーミングに最適です。

簡単な比較は次のとおりです。

狭帯域は、スマートグリッド技術とメーター読み取りに使用されます。ブロードバンドは、高速インターネットとギガビットの接続を家庭にもたらします。

ホームネットワーキング

高速ホームネットワークでは、電力線を介してブロードバンドを使用できます。電源アダプタを任意の壁コンセントに差し込みます。それはあなたの家の配線を通してブロードバンド信号を送ります。別の部屋の別のアダプターが信号を受け取ります。これは新しいケーブルを必要とせずに速いインターネットを与えます。

テストでは、ブロードバンド電力線ネットワークがストリーミングとゲームで機能することが示されています。また、スマートホームデバイスでも機能します。IEEE 1901のような標準そしてHomePlugヘルプデバイスは一緒に動作します。すべてのニーズに対応する信頼性の高いブロードバンドと高速を取得できます。

ヒント:Wi-Fiが弱い部屋では、電力線を介してブロードバンドを使用します。コンセントがあるところならどこでも強力で高速なインターネットを利用できます。

スマートグリッド

パワーライン技術スマートグリッドにとって重要です。ユーティリティは、メーターの読み取りと制御に狭帯域を使用します。ブロードバンドは、高度なグリッドの監視と管理に役立ちます。都市や工場で電力線ネットワークを見つけることができます。電気ノイズでも信頼できるコミュニケーションを提供します。

スマートグリッド技術のニーズパワーライン安全な、リアルタイムデータのため。これにより、電力供給が安定して効率的になります。Powerlineは、家庭のエネルギーを管理し、スマートホームデバイスをグリッドに接続するのにも役立ちます。

パフォーマンスと互換性

データ速度

電力線システムは異なるデータ速度を与えます。速度は技術と周波数帯域に依存します。最新のブロードバンドPLC規格では、2〜30 MHz。これらは500 Mbpsまで達することができますを使用します。これは、インターネットやストリーミングに十分な速さです。狭帯域PLCはより低い周波数で働く。それは234 kbpsまで行くことができます。ほとんどの家で、あなたは得る200 Mbpsについてを使用します。これは、ビデオ通話やゲームに適しています。

注:あなたの家の配線と電気ノイズは速度を変える可能性があります。

範囲と信頼性

電力線は1つの建物内で最もよく機能します。最大300メートルのデータ信号を送信できます。範囲は、配線と使用するデバイスの数によって異なります。信頼性のために変わることができますノイズと干渉を使用します。他の電子機器は問題を引き起こす可能性があります。のようなもの主電源インピーダンスとRFインピーダンス信号に影響を与えます。実際の家には、ラボテストが示すよりも多くの問題があります。国際基準は、より良いシステムの設計に役立ちます。しかし、ルールにはまだいくつかのギャップがあります。

• アプライアンスはノイズを発生させ、信号を傷つける可能性があります。

• ビッグネットワークがうまく機能するには、より多くのセットアップが必要になる場合があります。

• 安全性と電磁ルール信頼性のためにも重要です。

デバイスサポート

多くのデバイスを電力線ネットワークに接続できます。互換性は標準に依存しますあなたのデバイスは使用します。新しい基準異なるブランドが一緒に働くのを助けます。企業はこれらの基準を改善し続けています。これはパフォーマンスを助け、デバイスを一緒に動作させます。研究者はスマートバッテリーで電力線をテストしました。彼らはチェックしたビットエラー率とシンボルエラー率を使用します。これらのテストは、PLCがスマートグリッド、電気自動車、およびホームオートメーションで動作することを示しています。古い配線を使用できます。各デバイスに新しいケーブルは必要ありません。

ヒント:最良の結果を得るには、同じPLC標準のアダプタとデバイスを使用します。

課題

干渉

電力線通信は、干渉に関して多くの問題を有する。あなたの家のワイヤーはデータではなく電力のために作られました。彼らは、電化製品や調光器などからノイズを拾います。外部からの無線信号でさえ、ノイズを加える可能性があります。このノイズはデータを混乱させ、ネットワークを遅くする可能性があります。

と呼ばれる研究「ノイズ干渉を考慮した電力線通信のための正確なインピーダンス測定技術」これらの問題について話します。ノイズ、インピーダンスの不一致、負荷の変化は物事をトリッキーにすると言っています。研究者たちはインピーダンスを測定する新しい方法を作りました。彼らはマルチ周波数信号とリアルタイム処理を使用しました。これは、ノイズがあっても、より良い結果を得るのに役立ちます。この研究では、インピーダンスが周波数とともに変化することもわかりました。これにより、データがワイヤをどの程度移動するかが変わる可能性があります。

スイスとオーストリアからの報告が話しているPLCシステムからのワイヤレス排出量を使用します。これらのレポートは、PLCが無線干渉を引き起こす可能性があることを示しています。これは主にHF帯で起こる。多くのグループは、この干渉を止め、他のサービスを保護するために働いています。

注:フィルターと適切な周波数帯域の選択は、電力線ネットワークの干渉を減らすのに役立ちます。

信号減衰

信号の減衰は、データ信号が移動するにつれて弱くなることを意味します。抵抗やインピーダンスの不一致など、多くのことがこれを引き起こす可能性があります。スキン効果も信号を弱くします。信号が弱くなると、データが遅くなり、信頼性が低下します。

エンジニアの使用デシベル (dB)信号がどれだけ低下するかを測定します。彼らは、ワイヤの端で信号がどれだけ弱いかをチェックします。インピーダンスの不一致が原因となる可能性がありますリターン損失を使用します。これにより、信号が跳ね返り、より多くのエラーが発生します。シミュレーションは、より高い周波数がより多くの信号を失うことを示す。ケーブルのワイヤーをねじることはこれらの問題のいくつかを止めるのを助けることができます。

セキュリティ

セキュリティは、電力線通信にとって非常に重要です。あなたのデータは、建物内の他の人が到達できるワイヤーを介して移動します。これにより、誰かがネットワークを聞いたり攻撃したりしやすくなります。

からのレポート国立研究評議会電力線システムは電力網の重要なインフラストラクチャの一部であると言います。グリッド上のデバイスが増えると、新たなリスクがもたらされます。に関する記事電力網のサイバーセキュリティハッキングとマルウェアについて話します。彼らはまた、不正アクセスについても言及しています。専門家は、強力なネットワークセキュリティを使用し、デバイスを保護する必要があると述べています。デバイスを頻繁に更新する必要があります。安全なプロトコルを使用して、奇妙なことがないかネットワークを監視します。

ヒント:常に暗号化を使用し、デバイスを更新して、電力線ネットワークをサイバー脅威から保護します。

パワーライン通信を使用するとき

理想的なシナリオ

PLCがいつ正しい選択であるか疑問に思うかもしれません。PLCはあなたの現在の配線を使用するので多くの場所で働きます。ここに考えるべきいくつかの簡単なことがあります:

• 周波数ニーズ: スマートメーターやグリッド制御など、低速データや長距離の狭帯域PLCを選択します。家庭でのストリーミングやゲームなどの高速データには、ブロードバンドPLCを使用します。

• アプリケーションタイプ: PLCは、スマートグリッド、ホームネットワーク、ビルオートメーション、車に適しています。それはまた機械が工場で互いに話すのを助けます。

• コスト削減: PLCは新しいワイヤーを必要としないのでお金を節約します。

• スピードと信頼性: Broadband PLCは速いインターネットおよびビデオを与えます。狭帯域PLCは、長距離にわたって安定した接続を提供します。

• 環境: PLCは家庭、オフィス、工場で働いています。電気ノイズが多いとうまく機能しなくなる可能性があるため、お住まいの地域を確認してください。

• 市場動向: 毎年、より多くのスマートグリッド、スマートホーム、電気自動車がPLCを使用しています。

• リージョン: 北米とヨーロッパは、強力なルールと優れた配線があるため、PLCを多く使用しています。

PLCがさまざまな場所にどのようにフィットするかを見ることができますこの表では:

ヒント:PLCはスマートなメートルのような1つの場所にとどまる事のために大きいです、センサー、またはホームハブ。新しいワイヤを追加せずに多くのデバイスを接続したいときに最適です。

PLC vs Wi-Fi

PLCまたはWi-Fiがあなたに適しているかどうか疑問に思うかもしれません。どちらにも良い点と悪い点があります。PLCは電線を使用しますが、Wi-Fiは電波を使用します。ここに簡単な比較があります:

PLCは、厚い壁や騒々しい工場など、Wi-Fiに問題がある場合に安定した接続を提供します。Wi-Fiは、移動してスペースを開くものに適しています。両方を一緒に使用して、最良の結果を得ることができます。

注:特にスマートホームデバイスやWi-Fiが弱い場所では、新しい配線のない有線のような接続が必要な場合は、PLCを選択してください。

電力線通信を使用すると、自宅の電気配線を介してデータを送信できます。できます電力とインターネットの両方に既存のワイヤを使用するを使用します。多くの研究はPLCを示しています実際の家庭や企業でうまく機能しますを使用します。新しいケーブルを必要としないのでお金を節約します。PLCは、スマートデバイス、ストリーミング、またはビジネスニーズのための強力なネットワークを提供します。

あなたのスペースとニーズについて考えてください。PLCはあなたの次のネットワークの改善のための右の選択であるかもしれません。

よくある質問

電力線通信で接続できるデバイスは何ですか?

多くのデバイスで電力線通信を使用できます。コンピュータ、スマートテレビ、ゲーム機で動作します。スマートホームデバイスを接続することもできます。電力線アダプタは、イーサネットを使用するほとんどのもので動作します。電源コンセントと適切なアダプターが必要です。

多くのデバイスを使用すると、電力線通信が遅くなりますか?

はい、より多くのデバイスで速度が遅くなる可能性があります。各デバイスは、全帯域幅の一部を使用する。多くのデバイスが動作している場合、速度が遅くなる可能性があります。

電力線アダプターは古い家で働くことができますか?

電源アダプターは通常古い家で働きます。配線の品質は、それがどれだけうまく機能するかが重要です。ワイヤが損傷しているか、異なる回路にある場合は、速度が遅くなる可能性があります。

電力線通信はあなたのデータに対して安全ですか?

電源ラインアダプタは暗号化を使用してデータを安全に保ちます。常に強力なパスワードを使用する必要があります。これは、人々があなたのネットワークに入るのを防ぐのに役立ちます。

電力線通信はWi-Fiやラジオに干渉しますか?

一部の周波数でラジオとの干渉に気付くかもしれません。ほとんどの新しいアダプターには、この問題に役立つフィルターがあります。電力線通信はあなたのWi-Fi信号を台無しにしません。