Τεχνολογία Powerline και συστήματα επιτήρησης

Για την εγκατάσταση ενός οικιακού ή σχετικά μικρού συστήματος επιτήρησης υπάρχουν δύο κυρίως μεθόδοι σύνδεσης, η ενσύρματη με ομοαξονικά καλώδια ή καλώδια δικτύου, και η ασύρματη σύνδεση, μέσω Wi-Fi. Η πρώτη λύση προϋποθέτει την ύπαρξη ενός εξειδικευμένου δικτύου καλωδίων στο κτήριο, ή διαφορετικά την εγκατάσταση καινούριων καλωδίων, με την όποια φασαρία και κόστος σημαίνει αυτή.

Για την εγκατάσταση ενός οικιακού ή σχετικά μικρού συστήματος επιτήρησης υπάρχουν δύο κυρίως μεθόδοι σύνδεσης, η ενσύρματη με ομοαξονικά καλώδια ή καλώδια δικτύου, και η ασύρματη σύνδεση, μέσω Wi-Fi. Η πρώτη λύση προϋποθέτει την ύπαρξη ενός εξειδικευμένου δικτύου καλωδίων στο κτήριο, ή διαφορετικά την εγκατάσταση καινούριων καλωδίων, με την όποια φασαρία και κόστος σημαίνει αυτή. Η δεύτερη λύση δεν απαιτεί βέβαια την ύπαρξη ενός ενσύρματου δικτύου, αλλά μπορεί να υποφέρει από αξιοπιστία στις συνδέσεις και σε διακυμάνσεις της ταχύτητας μεταφοράς των δεδομένων, ανάλογα με την απόσταση που έχουν οι προς σύνδεση συσκευές μεταξύ τους, και τα εμπόδια που παρεμβάλλονται ανάμεσα τους, όπως για παράδειγμα τοίχοι. Υπάρχει όμως μία ακόμα επιλογή, η οποία είναι γνωστή και χρησιμοποιείται κυρίως μέχρι σήμερα για την επέκταση ενός οικιακού δικτύου LAN μέσα στο σπίτι, για την μεταφορά βίντεο, ήχου, δεδομένων. Η επιλογή αυτή ονομάζεται PLC, από τα αρχικά των λέξεων Power Line Communication.

Το PLC είναι μία τεχνολογία (εικόνα 1) που χρησιμοποιεί την υφιστάμενη ηλεκτρική καλωδίωση ενός σπιτιού ή ενός άλλου κτηρίου για να μεταφέρει δεδομένα, δημιουργώντας ένα δίκτυο ανταλλαγής δεδομένων μεταξύ δύο συσκευών (πομπός – δέκτης) που συνδέονται σε οποιαδήποτε σημείο του ηλεκτρικού δικτύου του κτηρίου (εικόνα 2). Η λειτουργία ενός συστήματος PLC μέσω της τυπικής ηλεκτρικής καλωδίωσης δεν επηρεάζει τη λειτουργία άλλων συσκευών που συνδέονται σε αυτό, οι οποίες συνεχίζουν να λειτουργούν κανονικά.

Τα βασικά πλεονεκτήματα που προσφέρει η τεχνολογία PLC είναι η εύκολη εγκατάσταση, η αξιόπιστη μεταφορά δεδομένων με σταθερή ταχύτητα, και η καλύτερη προστασία του σήματος από εξωτερικές παρεμβολές (εικόνα 3).

Υπάρχουν δύο τρόποι σύνδεσης των συσκευών για τη δημιουργία ενός δικτύου PLC. Ο πρώτος τρόπος είναι με ειδικούς προσαρμογείς (αντάπτορες), που από τη μία πλευρά συνδέονται στην πρίζα του ηλεκτρικού, ενώ στην άλλη διαθέτουν μία θύρα Ethernet, που μπορεί να συνδεθεί με κάποια αντίστοιχη κάρτα Ethernet τοπικού δικτύου (εικόνα 4). Ο δεύτερος τρόπος, και αυτός που αναπτύσσεται πιο συστηματικά το τελευταίο διάστημα και αφορά και τη σύνδεση συσκευών επιτήρησης, όπως IP κάμερες και NVR, είναι με την απευθείας σύνδεση των συσκευών μεταξύ τους, μέσω του καλωδίου τροφοδοσίας τους που συνδέεται στην παροχή (πρίζα) του ηλεκτρικού ρεύματος, αφού διαθέτουν εσωτερικά το απαραίτητο σύστημα προσαρμογής και διαχωρισμού του ηλεκτρικού ρεύματος από το σήμα επικοινωνίας (εικόνα 5).

Η τεχνολογία PLC είναι μία καλή λύση για ένα σύστημα IP CCTV, αφού μειώνει το κόστος και τον χρόνο εγκατάστασης καλωδίων, και βοηθά την εύκολη χρήση IP καμερών υψηλής ευκρίνειας και NVR σε οποιοδήποτε σημείο υπάρχει ηλεκτρική παροχή. Με την εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας σε ένα δίκτυο επιτήρησης εξαλείφεται η ανάγκη χρήσης εξειδικευμένης καλωδίωσης, και το σύστημα γίνεται κυριολεκτικά Plug & Play.

Τα βασικά μειονεκτήματα της τεχνολογίας PLC είναι ο περιορισμένος αριθμός συσκευών που μπορούν να συνδεθούν σε ένα τέτοιο σύστημα, και οι πιθανές παρεμβολές που μπορεί να προκαλέσει σε συσκευές που χρησιμοποιούν το ίδιο φάσμα συχνοτήτων που χρησιμοποιεί και αυτή, όπως για παράδειγμα σε ραδιοφωνικούς δέκτες βραχέων κυμάτων και σε συσκευές τηλεμετρίας που χρησιμοποιούν τις ίδιες συχνότητες.

HomePlug

Τα οικιακά συστήματα PLC χρησιμοποιούν κυρίως τα πρότυτα HomePlug, που αναπτύχθηκαν από την HomePlug Powerline Alliance, μίας ένωσης που δημιουργήθηκε για την ανάπτυξη της τεχνολογίας και των προτύπων που επιτρέπουν την διασύνδεση και επικοινωνία συσκευών μεταξύ τους μέσω της υφιστάμενης καλωδιακής εγκατάστασης. Η πρώτη έκδοση των προτύπων HomePlug παρουσιάστηκε τον Ιούνιο του 2001 και επέτρεπε ταχύτητες έως τα 14 Mbit/s. Το 2005 παρουσιάστηκε το πρότυπο HomePlug AV που ανεβάζει τον ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στα 200 Mbit/s χρησιμοποιώντας συχνότητες από τους 2 έως τους 30 MHz για τα φέροντα σήματα (carrier), με διαμορφώσεις OFDM BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM, 256 QAM, και 1024 QAM ανάλογα με το σήμα προς φέρον (SNR) κάθε carrier. Ορισμένοι αντάπτορες της Qualcomm Atheros συμμορφώνονται με το πρότυπο HomePlug AV, αλλά υποστηρίζουν και μία ιδιόκτητη επέκταση που αυξάνει την ταχύτητα μετάδοσης στα 500 Mbit/s, χρησιμοποιώντας κυρίως ευρύτερο φάσμα.

To 2010 παρουσιάστηκε το HomePlug Green PHY, που έχει καλύτερη ενεργειακή απόδοση και είναι διαλειτουργικό με το HomePlug AV προσφέροντας μικρότερο κόστος, χαμηλότερη κατανάλωση ισχύος αλλά και μειωμένη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων, που φτάνει τα 10 Mbit/s. Το πρότυπο αυτό προορίζεται για χρήση από έξυπνους μετρητές και άλλες εφαρμογές που δεν απαιτούν υψηλές ταχύτητες.

Το HomePlug AV2 παρουσιάστηκε το 2012 και είναι διαλειτουργικό με τις συσκευές που υποστηρίζουν τα HomePlug AV και HomePlug Green PHY, καθώς και το πρότυπο IEEE 1901. Υποστηρίζει ρυθμούς μεταφοράς σε φυσικό επίπεδο (PHY) που φτάνουν τα επίπεδα του gigabit, όπως και το MIMO PHY, καθώς και λειτουργίες αναμετάδοσης και λειτουργίες εξοικονόμησης ενέργειας. Μπορεί να χρησιμοποιήσει επιπρόσθετα το φάσμα συχνοτήτων από τους 30 έως τους 86 MHz.

Χρήση του PLC σε συστήματα επιτήρησης

Η πολύ εύκολη εγκατάσταση ενός συστήματος επιτήρησης PLC το καθιστά κυριολεκτικά Plug & Play. Δίνει τη δυνατότητα σύνδεσης των IP καμερών με τα NVR, χωρίς την ανάγκη χρήσης εξειδικευμένου καλωδίου δικτύου. Οι ταχύτητες μετάδοσης φτάνουν τα 200Mbps, σε αποστάσεις έως 300 μέτρα.

Η εγκατάσταση ενός συστήματος επιτήρησης PLC με κάμερες και NVR που υποστηρίζουν την απευθείας σύνδεση τους στις πρίζες του ηλεκτρικού ρεύματος, χωρίς αντάπτορες, περιλαμβάνει τρία βασικά βήματα (εικόνα 6). Το πρώτο είναι η επιλογή των θέσεων τοποθέτησης των IP καμερών και του NVR κοντά σε πρίζες παροχής ηλεκτρικού ρεύματος. Το επόμενο βήμα είναι η εγκατάσταση των καμερών και του NVR, και η σύνδεση τους με τις πρίζες ηλεκτρικής παροχής. Το τρίτο και τελευταίο βήμα είναι η ρύθμιση του συστήματος μέσω PC, laptop, smartphone και η χρήση του, για εγγραφή και προεπισκόπηση των βίντεο σε οποιοδήποτε σημείο και οποτεδήποτε θέλει ο χρήστης μέσω ενός app.

{gallery}3605{/gallery}