Power Line Communication
Power Line Communication (PLC) atau komunikasi melalui kabel listrik, juga dikenal sebagai Power line Digital Subscriber Line (PDSL), mains communication, power line telecom (PLT), power line networking (PLN), atau Broadband over Power Lines (BPL) adalah sistem untuk membawa data pada konduktor yang juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik. Sehingga jaringan listrik selain berfungsi sebagai sumber listrik juga menjadi media penghantar komunikasi.
Daya listrik ditransmisikan melalui jalur transmisi tegangan tinggi, yang didistribusikan melalui tegangan menengah, dan digunakan di dalam gedung pada tegangan rendah. PLC dapat diterapkan pada setiap tahap. Kebanyakan teknologi PLC membatasi diri untuk satu set kabel (misalnya, kabel tempat), tetapi beberapa dapat silang antara dua tingkat (misalnya, baik jaringan distribusi dan kabel tempat).Biasanya trafo mencegah menyebarkan sinyal yang memungkinkan beberapa teknologi PLC dijembatani untuk membentuk jaringan yang sangat besar.
Pengetahuan Dasar
Semua jalur komunikasi melalui kabel beroperasi dengan menyesuaikan sinyal carrier termodulasi pada sistem kabel. Berbagai jenis komunikasi melalui kabel menggunakan pita frekuensi yang berbeda, tergantung pada karakteristik sinyal transmisi kabel daya yang digunakan. Karena sistem kabel listrik awalnya ditujukan untuk transmisi listrik AC, digunakan konvensional, sirkuit listrik kawat hanya memiliki kemampuan terbatas untuk membawa frekuensi yang lebih tinggi. Masalah propagasi adalah faktor pembatas untuk setiap jenis komunikasi melalui kabel. Sebuah penemuan baru yang disebut E-Line yang memungkinkan sebuah konduktor listrik tunggal pada saluran daya overhead untuk beroperasi sebagai Waveguide untuk memberikan redaman propagasi RF rendah melalui jalur energi gelombang mikro sambil memberikan informasi laju beberapa Gbps merupakan pengecualian terhadap pembatasan ini.
Tingkat data melalui sistem komunikasi kabel listrik sangat bervariasi. Pengangkut frekuensi rendah (sekitar 100-200 kHz) di jalur transmisi tegangan tinggi dapat membawa satu atau dua sirkuit suara analog, atau sirkuit telemetri dan kontrol dengan tingkat data setara dengan beberapa ratus bit per detik; bagaimanapun sirkuit ini mungkin bermil panjangnya. Kecepatan data yang lebih tinggi umumnya menyiratkan rentang pendek, sebuah operasi jaringan area lokal di jutaan bit per instalasi hanya dapat mencakup satu lantai gedung kantor, tapi menghilangkan pemasangan kabel jaringan khusus.
Komunikasi frekuensi tinggi (≥ MHz)
Komunikasi frekuensi tinggi dapat (kembali) menggunakan sebagian besar spektrum radio untuk komunikasi, atau dapat menggunakan memilih (narrow) band (s), tergantung pada teknologi.
Jaringan di Rumah (LAN)
Komunikasi melalui kabel juga dapat digunakan di rumah untuk interkoneksi komputer rumah (dan peripheral jaringan), serta semua perangkat hiburan rumah (termasuk TV, player Blu-ray, konsol game dan Internet video kotak seperti Apple TV, Roku, KodakTeater, dll) yang memiliki port Ethernet. Konsumen dapat membeli set powerline adaptor di toko elektronik yang paling dan menggunakannya untuk membuat sambungan kabel dengan menggunakan kabel listrik yang ada di rumah. Powerline adaptor steker ke stopkontak dinding (atau ke kabel sambungan atau strip daya, namun tidak ke setiap unit dengan surge suppression dan penyaringan, karena hal ini dapat mengalahkan sinyal) dan kemudian terhubung melalui CAT5 ke router rumah itu. Kemudian, adaptor kedua (atau ketiga, keempat, kelima) (s) dapat terpasang di setiap outlet lain untuk memberikan jaringan instant dan akses Internet ke Blu-ray player Ethernet-lengkap, game konsol (PS3, Xbox 360, dll) laptop atau TV Internet (juga disebut OTT untuk video over-the-Atas) kotak yang dapat mengakses dan melakukan streaming konten video ke TV. Standar jaringan yang paling mapan dan banyak digunakan untuk produk ini powerline adaptor powerline adalah dari HomePlug Powerline Alliance. HomePlug AV adalah yang paling saat ini spesifikasi HomePlug (HomePlug 1.0, HomePlug AV dan HomePlug baru Green PHY untuk grid pintar terdiri dari set spesifikasi dipublikasikan) dan telah diadopsi oleh kelompok IEEE P1901 sebagai teknologi dasar untuk standar mereka, karena akan diterbitkan dan disahkan pada bulan September atau Oktober 2010. HomePlug. HomePlug memperkirakan bahwa lebih dari 45 juta HomePlug perangkat telah dikerahkan di seluruh dunia. Perusahaan lain dan organisasi kembali spesifikasi yang berbeda untuk jaringan rumah saluran listrik dan ini termasuk theUniversal Powerline Association, Aliansi HD-PLC dan ITU-T spesifikasi G.hn.
Akses Internet (Broadband over Power Lines)
Broadband over Power Lines (BPL) atau broadband melalui jaringan listrik adalah penggunaan teknologi PLC untuk menyediakan akses internet broadband melalui jaringan listrik biasa. Sebuah komputer (atau perangkat lain) akan hanya perlu plug "modem" BPL ke outlet apapun dalam sebuah gedung yang sudah diperlengkapi untuk memiliki akses Internet berkecepatan tinggi. BPL dapat menawarkan keuntungan lebih dari kabel biasa atau koneksi DSL: infrastruktur yang luas telah tersedia bahkan bagi orang-orang di daerah terpencil untuk mengakses Internet dengan investasi peralatan relatif sedikit. Biaya untuk mengaktifkan kabel seperti ethernet dalam banyak bangunan bisa mendapat beberapa penghalang; Mengandalkan nirkabel memiliki sejumlah masalah termasuk keamanan, daya maksimum terbatas dan ketidakmampuan untuk memanfaatkan perangkat listrik secara efisien.
Penyebaran BPL telah menggambarkan sejumlah tantangan mendasar, yang utama adalah bahwa saluran listrik secara inheren merupakan lingkungan yang penuh dengan noise. Setiap kali perangkat dinyalakan atau dimatikan, sebuah pop atau klik akan muncul ke dalam baris. Alat hemat energi sering memperkenalkan harmonisa noise ke dalam baris. Sistem tersebut harus dirancang untuk menangani gangguan ini isyarat alam dan bekerja di sekitar mereka. Untuk alasan ini BPL dapat dianggap sebagai pertengahan antara transmisi nirkabel (di mana juga ada sedikit kontrol media melalui sinyal yang merambat) dan kabel transmisi (tapi tidak membutuhkan semua kabel baru).
Frekuensi Sedang (kHz)
Home kontrol (narrowband)
Teknologi komunikasi melalui kabel bisa menggunakan daya kabel listrik rumah sebagai media transmisi. Biasanya rumah-mengontrol perangkat komunikasi melalui kabel yang beroperasi dengan modulasi dalam gelombang pembawa antara 20 dan 200 kHz ke kabel rumah tangga di pemancar. Pembawa dimodulasi oleh sinyal digital. Setiap penerima dalam sistem memiliki alamat dan dapat secara individual diperintahkan oleh sinyal dikirim melalui kabel rumah tangga dan didecode di penerima. Perangkat ini dapat dicolokkan ke outlet listrik biasa, atau kabel secara permanen di tempat. Karena sinyal pembawa dapat merambat ke rumah terdekat (atau apartemen) pada sistem distribusi yang sama, skema ini kontrol memiliki "alamat rumah" yang menunjuk pemiliknya.
Komunikasi jalur-sempit dengan Kecepatan Rendah
Komunikasi Narrowband atau komunikasi jalur sempit melalui saluran listrik tersebar segera setelah catu daya listrik tersebar luas. Sekitar tahun 1922 sistem frekuensi operator pertama mulai bekerja pada kabel tegangan tinggi dengan frekuensi 15 sampai 500 kHz untuk keperluan telemetri.
Pada 1930, sinyal pembawa riak diperkenalkan pada sistem distribusi tegangan menengah (10-20 kV) dan rendah (240/415V). Selama bertahun-tahun pencarian dilanjutkan untuk teknologi bi-directional murah dan cocok untuk aplikasi seperti pembaca remote meter. Sebagai contoh, Tokyo Electric Power Co menjalankan eksperimen di tahun 1970 yang melaporkan operasi bi-directional sukses dengan beberapa ratus unit [4]. Sejak pertengahan 1980-an, telah terjadi lonjakan kepentingan dalam menggunakan potensi teknik komunikasi digital dan pemrosesan sinyal digital. Drive digunakan untuk menghasilkan sistem yang handal yang cukup murah untuk diinstal secara luas dan mampu menghemat biaya secara efektif dengan solusi nirkabel. Tetapi kanal komunikasi jalur sempit menyajikan banyak tantangan teknis, model saluran matematis dan survei pekerjaan yang tersedia [5].
Pada 1930, sinyal pembawa riak diperkenalkan pada sistem distribusi tegangan menengah (10-20 kV) dan rendah (240/415V). Selama bertahun-tahun pencarian dilanjutkan untuk teknologi bi-directional murah dan cocok untuk aplikasi seperti pembaca remote meter. Sebagai contoh, Tokyo Electric Power Co menjalankan eksperimen di tahun 1970 yang melaporkan operasi bi-directional sukses dengan beberapa ratus unit [4]. Sejak pertengahan 1980-an, telah terjadi lonjakan kepentingan dalam menggunakan potensi teknik komunikasi digital dan pemrosesan sinyal digital. Drive digunakan untuk menghasilkan sistem yang handal yang cukup murah untuk diinstal secara luas dan mampu menghemat biaya secara efektif dengan solusi nirkabel. Tetapi kanal komunikasi jalur sempit menyajikan banyak tantangan teknis, model saluran matematis dan survei pekerjaan yang tersedia [5]. Aplikasi komunikasi listrik sangat beragam, seperti yang diharapkan pada media yang tersedia secara luas. Salah satu aplikasi alami dari komunikasi pada jalur listrik sempit adalah kontrol dan telemetri dari perlengkapan elektrik seperti meter, switch, pemanas dan peralatan rumah tangga. Sejumlah perkembangan aktif sedang mempertimbangkan aplikasi dari sudut pandang sistem, seperti manajemen sisi permintaan. [6] Dalam hal ini, alat rumah tangga domestik cerdas akan mengkoordinasikan penggunaan sumber daya, misalnya membatasi beban puncak.
Kontrol dan aplikasi telemetri termasuk kedua aplikasi 'utilitas sisi', yang melibatkan peralatan milik perusahaan utilitas (yakni antara gardu trafo penyediaan sampai ke meter domestik), dan aplikasi 'konsumen-side' yang melibatkan peralatan di tempat konsumen. Kemungkinan utilitas aplikasi sisi termasuk pembacaan meter otomatis (AMR), kontrol tarif dinamis, manajemen beban, perekaman profil beban, pengendalian kredit, pra-pembayaran, koneksi remote, pendeteksian penipuan dan manajemen jaringan, [7] dan bisa diperluas untuk termasuk gas dan air.
Komunikasi Jalur Listrik di Jalur-Sempit dengan Kecepatan Tinggi - Distribution Line Carrier (DLC)
DLC menggunakan jaringan distribusi listrik yang ada di tegangan menengah (MV) - yaitu, 11 kV, Tegangan Rendah (LV) serta tegangan bangunan. Hal ini sangat mirip dengan pengangkut melalui jalur listrik. DLC menggunakan komunikasi jalur sempit dengan rentang frekuensi dari 9 sampai 500 kHz dengan tingkat data sampai dengan 576 kbit / detik. DLC cocok (bahkan dalam jaringan yang sangat besar) untuk aplikasi manajemen energi realtime ganda.
Tidak Ada masalah interferensi dengan pengguna radio atau radiasi elektromagnetik. Jarak lebih dari 15 kilometer dapat dicapai melalui jaringan tegangan menengah dengan kopling induktif atau kapasitif eksternal,. Pada jaringan tegangan rendah, suatu koneksi langsung dapat dibuat karena DLC memiliki built-in coupler kapasitif.Hal ini memungkinkan komunikasi end-end dari gardu ke bangunan pelanggan tanpa repeater.
Frekuensi rendah (<kHz)
Manfaaat
sistem pembawa saluran listrik telah lama menjadi favorit di banyak utilitas karena memungkinkan mereka untuk dapat memindahkan data melalui infrastruktur yang mereka kontrol. Banyak teknologi mampu menjalankan beberapa aplikasi.
PLC merupakan salah satu teknologi yang digunakan dalam industri membaca meter otomatis. Keduanya, sistem satu arah dan sistem dua-arah, telah berhasil digunakan selama beberapa dekade. Ketertarikan dalam aplikasi ini meningkat dengan pesat dalam sejarah baru-baru ini -- tidak begitu banyak karena ada ketertarikan dalam mengotomatisasi proses manual, tetapi karena ada ketertarikan dalam memperoleh data baru dari semua titik meteran dalam rangka untuk kontrol yang lebih baik dan mengoperasikan sistem. PLC adalah salah satu teknologi yang digunakan di Advanced Metering Infrastructure (AMI) sistem.
Dengan cara satu-(inbound saja) sistem, pembacaan "meluap" dari perangkat akhir (meter yaitu), melalui infrastruktur komunikasi, ke sebuah "master station" yang menerbitkan bacaan. Sistem satu arah mungkin dengan biaya lebih rendah daripada sistem dua arah, tetapi juga sulit untuk mengkonfigurasi ulang harus perubahan lingkungan operasi.
Dalam sistem dua arah (mendukung kedua outbound dan inbound), perintah dapat siaran dari stasiun master untuk mengakhiri perangkat (meter) - memungkinkan untuk rekonfigurasi jaringan, atau untuk memperoleh bacaan, atau untuk menyampaikan pesan, dll Perangkat pada akhir jaringan kemudian dapat merespon (inbound) dengan pesan yang membawa nilai yang diinginkan. pesan Outbound disuntikkan pada gardu utilitas akan merambat ke semua titik hilir. Jenis siaran memungkinkan sistem komunikasi untuk secara bersamaan mencapai ribuan alat-semua yang dikenal untuk memiliki kekuatan, dan telah sebelumnya diidentifikasi sebagai kandidat untuk beban gudang. PLC juga dapat menjadi komponen dari suatu jaringan listrik pintar.
Broadband over Power Lines
Pengertian
Broadband Over Powerline (BPL) atau Broadband melalui kabel listrik merupakan jaringan lastmile untuk layanan multimedia (voice, data, dan video) dengan media transmisi kabel listrik tegangan rendah. Secara teknis, layanan Internet lewat kabel listrik ini dinamakan Broadband Melalui kabel yaitu transfer data dilakukan melalui jaringan kabel listrik dengan teknologi PLC.
BPL terdiri atas gateway yang ditempatkan di dekat trafo yang disambungkan di kabel tegangan rendah sebagai interface dari jaringan BPL ke jaringan IP (Internet). Repeater ditempatkan di tiang listrik sebagai penguat sinyal yang berjarak antara 350 – 500 meter bergantung dari kondisi jaringan listrik yang ada. CPE merupakan modem BPL di sisi pelanggan. Perangkat BPL menumpangkan frekuensi carrier antara 2 – 30 MHz pada jaringan listrik PLN yang bekerja pada 50 Hz untuk meneruskan informasi multimedia dari dan ke pelanggan yang menggunakan BPL. Dengan terpasangnya BPL gateway dan BPL repeater maka semua soket listrik di rumah telah memungkinkan untuk layanan multimedia atau internet.
Kelebihan BPL
Keuntungan pengembangan jaringan dengan memanfaatkan teknologi BPL adalah: • Instalasinya mudah • Pengembangan struktur jaringan mudah • Mempunyai bandwidth yang memadai dan bisa dikembangkan • Mendukung keamanan jaringan • Tidak memerlukan pengkabelan baru • Sinyal dapat menempuh jarak yang jauh
Berikut ini akan dijabarkan mengenai keuntungan penggunaan teknologi BPL dibandingkan dengan jaringan Ethernet tradisional. Ada tiga jenis solusi untuk pembuatan jaringan dalam suatu gedung: 1. Instalasi menggunakan Ethernet kabel secara tradisional 2. Instalasi MTU/MDU menggunakan infrastruktur kabel yang sudah ada, kabel listrik dan coaxial (kabel TV) 3. Instalasi MTU/MDU menggunakan MDU Gateway pada infrastruktur yang sudah ada
Teknologi BPL yang saat ini berkembang dapat bekerja pada sistem pengkabelan yang sudah tersedia dalam Gedung seperti kabel listrik, kabel antena (coaxial), atau kabel telepon. Dalam merangkai jaringan dalam suatu dapat digunakan satu macam atau kombinasi dari teknolohi yang ada, misalnya gabungan dari coaxial dan Listrik. Setelah jaringan utamanya terbentuk, jaringan tersebut dapat memberikan konektifitas ke setiap ruangan yang ada didalam Gedung. Untuk mendapatkan akes kejaringan utama tersebut sangat mudah yaitu hanya dengan menghubungkan AV200 Melalui kabel adapate dan biasa dikenal sebagai CPE (Customer Presmise Equipment) dan layanan tersebut dapat segera dinikmati.
Adapter jalur listrik AV200 mempunyai kemampuan switching internal dan bila digunakan bersama dengan AV200 CableLAN CPE, dapat mengantikan backbone berbasis Ethernet. Sistem jaringan seperti sangat cocok untuk bangunan gedung bertingkat baik rendah, menegah maupun tinggi, misalnya ruko, town-house dan apartment atau hotel. Sebuah Head-End (HE) akan berfungsi sebagai master dan bertugas untuk mengatur komunikasi dalam jaringan. Skema jaringan BPL pada bangunan multi-huni dapat dilihat pada Gambar berikut.
Implementasi BPL di Indonesia
Implementasi distribusi layanan Internet ke Apartemen, Hotel atau Gedung Bertingkat lainnya yang biasa dikenal sebagai MTU secara umum dapat digambarkan seperti ilustrasi berikut ini:
Sinyal Internet sampai ke Gedung bisa dialirkan melalui jaringan Serat Optik, xDSL, Nirkabel atau sarana lainnya yang diusung oleh penyedia jasa Internet. Kemudian sinya distribukan melalui jala-jala listrik atau kabel coax sesuai dengan kebutuhan dan jarak yang inggin dijangkau. Setelah dari outlet (colokan) listrik kita gunakan adapter dan kabel eternet untuk menyalurkan sinyal data ke komputer. Dengan konfigurasi seperti ini seluruh bagunan utama dan yang terkait sudah mendapatkan distribusi data atau siap untuk melakukan koneksi Internet.
Pengembangan jaringan data dengan memanfaatkan jala-jala listrik kegunaannya tidak terbatas pada penyediaan layanan Internet saja. Infrastruktur ini dapat juga digunakan untuk jaringan pengawasan (CCTV), jasa telefoni, video dan lain-lain. Gambar dibawah ini memberikan ilustrasi implementasi IRB untuk pengawasan dan perekaman video secara digital dengan memanfaatkan jala-jala listrik sebagai sarana penyalur data (jaringan data).
