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Transmitir dados da LAN pela rede elétrica com adaptador PLC

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Redes de Computadores

Transmitir dados da LAN pela rede elétrica com adaptador PLC

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Introdução:
PLC (Power Line Communications) é a tecnologia que utiliza a rede de energia elétrica para transferir dados. A ideia desta tecnologia não é nova, entretanto apenas agora com os recentes equipamentos de conectividade a tecnologia está sendo avaliada por algumas empresas.
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O PLC trabalha na camada 2 do modelo OSI, ou seja na camada de Enlace. Sendo assim, pode ser agregada a uma rede TCP/IP já existente, além de poder trabalhar em conjunto com outras tecnologias de camada 2. Todas as companhias do setor de distribuição de energia elétricas do mundo estavam pensando em se tornar provedores de serviços de telecomunicações, utilizando seus ativos de distribuição. Devemos lembrar que o setor de telecomunicações estava passando por um crescimento explosivo no mundo (celular e Internet), e particularmente no Brasil, estava em curso a maior privatização de empresas de telecomunicações. O acompanhamento dos desenvolvimentos e progressos da tecnologia Powerline era feito na época, no Brasil, pelo Subcomitê de Comunicações do GCOI, e a APTEL, que foi criada em abril de 1999, realizou o seu primeiro Seminário em setembro de 1999, com o tema: "Tecnologia Powerline Communications (PLC)", vale também lembrar que na Europa em 1997 foi criado o PLC Fórum e em 1998, a UTC lançou nos USA o Power Line Telecommunications Fórum (PLTF). Atualmente, temos diversos produtos comerciais com tecnologia Powerline Communications e o próprio FCC (Federal Communications Commission) fez diversas declarações sobre a viabilidade desta tecnologia.


Algumas vantagens do uso da PLC
Uma das grandes vantagens do uso da PLC é que, por utilizar a rede de energia elétrica, qualquer "ponto de energia" pode se tornar um ponto de rede, ou seja, só é preciso plugar o equipamento de conectividade (que normalmente é um modem) na tomada, e pode se utilizar a rede de dados. Além disso, a tecnologia suporta altas taxas de transmissão, podendo chegar a até 40 Mbps em faixas frequência de 1,7MHz à 30 Mhz.
Algumas desvantagens do uso do PLC
Uma das grandes desvantagens do uso da PLC (ou BPL), é que qualquer "ponto de energia" pode se tornar um ponto de interferência, ou seja todos os outros equipamentos que utilizam radiofrequência, como receptores de rádio, telefones sem fio, alguns tipos de interfone e, dependendo da situação, até televisores, podem sofrer interferência. A tecnologia usa a faixa de frequências de 1,7MHz à 30 MHz, com espalhamento de harmônicos até frequências mais altas. A tecnologia PLC utiliza a técnica de multiplexação de sinais OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), e pode utilizar as modulações por QAM (Quadrature Amplitude Modulation) e PSK (Phase Shift Modulation). O PLC não interfere em nenhum eletrodoméstico, pois as frequências utilizadas por ela não são usadas por nenhum eletrodoméstico, podendo conviver sem problemas com os outros equipamentos. No entanto, parte da banda de rádio de ondas média de 1,7 à 3 MHz e toda a faixa de ondas curta de 3 á 30 MHz, ficam completamente prejudicadas e inutilizáveis. Outros equipamentos podem causar interferências em uma rede PLC, como motores de escova e os dimmers de luz. Entre os motores domésticos, destacam-se os secadores de cabelos, aspiradores e as furadeiras elétricas. Além desses, chuveiros elétricos também podem interferir na PLC. Outro ponto importante da PLC é a conexão com equipamentos bloqueadores de frequência (filtros de linha) e os equipamentos isoladores (estabilizadores) ou que sejam alimentados por fontes chaveadas (no-breaks), os equipamentos PLC não podem ser ligados nestes equipamentos. No caso dos no-breaks, a saída da rede elétrica é isolada, e nos filtros de linha as altas frequências são bloqueadas, o que impossibilita o funcionamento da rede. A interferência da PLC ocorre na faixa de 1,6 à 30 MHz, principalmente nos equipamentos de comunicação. O uso irregular da PLC pode trazer sérios problemas para os serviços comunicações de rádio que operam nessa faixa de frequência. Em relação a segurança mesmo os adaptadores de uso doméstico criptografada os dados entre os dispoitivos, alguns protocolos como o HomePlug utilizam criptografia DES de 56 bits. Os dados estão sempre em rede local porque esta tecnologia não ultrapassa a caixa elétrica dado prédio onde o PLC está instalado.

Estudo de Caso:


Foi utilizado um par de adapador PLC da marca Zinwell facilmente encontrado nas lojas da Santa Ifigenia em São Paulo, sua instalação é muito simples e rápida, o primeiro procedimento é fazer o pareamento e para esse procedimento devemos ligar ambos o mais próximo possível um do outro conforme a foto abaixo:
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Para fazer o pareamento ou seja deixar ambos os PLC no mesmo grupo, pressione o botão de grupo que fica próximo ao cabo de rede conforme foto abaixo:
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Com ambos os adaptadores PLC ligados a tomada elétrica e bem próximos, pressione o botão por 1 ou máximo 2 segundos e solte, o LED que indica Ligado (Power) deve ficar piscando, em no máximo 2 min faça esse mesmo procedimento no outro adaptador PLC, se o procedimento estiver correto o LED de pareamento deve acender ou começar a piscar se tiver trafegando dados, a necessidade desse pareamento é de ambos usar o mesmo código de criptografia e com isso evitar que qualquer um outro seja ligado na mesma rede elétrica e tenha acesso a rede de dados sem autorização. Após o pareamento o Led de sincronização ou pareamento deve ficar aceso em ambos os adaptadores.
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Agora vamos interligar dois computadores PC 1 PC 2 para que ambos possa trocar dados utilizando a rede elétrica como meio físico para interligar, plug ambos os adaptadores PLC em tomadas diferente mais na mesma fase da rede elétrica, plug o cabo de rede no adaptador PLC e a outra extremidade na placa de Rede do PC 1, repita esse mesmo procedimento para o PC 2, observe se o LED de link de rede acende tanto no adaptador PLC como na placa de Rede do PC, agora devemos configurar os IPs dos computadores, só lembrando que ambos precisam pertencer a uma mesma rede, portanto no PC 1 vamos colocar o IP 192.168.1.6 e mascara de rede 255.255.255.0 e no outro computador PC 2 deve ficar com o IP 192.168.1.20 e mascara de rede 255.255.255.0 ou qualquer outros IPs desde que pertença a um mesmo ID de rede, no outros campos como gateway e dns pode ficar em branco já que nessa prática estamos utilizando a mesma rede LAN.
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Vamos verificar o funcionamento com o comando Ping conforme a figura abaixo:
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Caso não ping verifique o firewall do sistema operacional, desabilite e volte a fazer o teste de conectividade entre os computadores, durante essa prática vamos executar alguns testes de desempenho dessa tecnologia de transmissão de dados usando a rede elétrica e como teste vamos colocar um arquivo grande em uma pasta compartilhada e do outro computador vamos copiar para o outro PC.
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Como teste coloquei uma imagem do Linux Debian [DEB 2012] por ser grande e demorar para copiar entre os PCs.

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Agora vamos fazer o monitoramento dessa transferência de arquivo utilizando um aplicativo chamado NetMeter [SUP 2012] que mede a taxa de transferência, enquanto a transferência do arquivo era feito foi monitorado pelo aplicativo NetMeter.
Outro teste foi realizado com os adaptadores de PLC nas mesmas tomadas da rede elétrica maism dessa vez foi aplicado diversas interferências na rede elétrica, foi ligado liquidificador, piscado lâmpadas incandescentes e furadeira elétrica e como já era de se esperar a taxa de transferência de dados caiu brucamente conforme a imagem abaixo:
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Conclusão: Esses adaptadores de PLC são encontrados facilmente no mercado a um preço de aproximadamente R$ 150,00 o par, se em uma rede elétrica boa sem geradores de interferências funcionam muito bem principalmente se falando de acesso a internet onde a banda é baixa, é uma alternativas as redes sem fio mais que para funcionar com qualidade precisa ser seguido todas as recomendações dos fabricantes.

Links:

[DEB 2012] Distribuição Debian
Disponível em: http://www.debian.org/distrib


[SUP 2012] Download NetMeter
http://www.superdownloads.com.br/download/132/netmete

Atualizado 26-12-2012 em 14:20 por aldevan

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Tutoriais

Comentários

  1. Avatar de Marcionetfast
    Já usei o Power Line em meu escritório e fiz uns testes fora também, porém tem certas limitações externamente pois ele não ultrapassa os limites dos transformadores locais assim como alguns medidores , porém em alguns condomínios eu gostaria de testar como uma solução para distribuição da conexão , dentro do próprio estabelecimento é uma ótima solução , funciona 100 %.
  2. Avatar de aldevan
    verdade Marcionetfast, qualquer interferência já prejudica, prova disso é o grafico de throughput que fiz o print ao mesmo tempo que gerava interferências, caiu para 270kbps.

    Citação Postado originalmente por Marcionetfast
    Já usei o Power Line em meu escritório e fiz uns testes fora também, porém tem certas limitações externamente pois ele não ultrapassa os limites dos transformadores locais assim como alguns medidores , porém em alguns condomínios eu gostaria de testar como uma solução para distribuição da conexão , dentro do próprio estabelecimento é uma ótima solução , funciona 100 %.
  3. Avatar de naldo864
    ok mas gostei muito imaginei para um cenario link chega no condominio por wireless ou cabo mas internamente pode-se usar estes adaptadores .
    qual e o limite de aparelhos que podem ser emparelhados em uma rede interna ?
  4. Avatar de aldevan
    Citação Postado originalmente por naldo864
    ok mas gostei muito imaginei para um cenario link chega no condominio por wireless ou cabo mas internamente pode-se usar estes adaptadores .
    qual e o limite de aparelhos que podem ser emparelhados em uma rede interna ?
    boa pergunta naldo864, como isso foi testado há 2 anos que comprei para um cliente da treinamento (escola) não lembrava e fiz uma busca e achei isso, "Max. dev in a network Group: Up to 63 slaves with 1 master, 64 total devices" mais o legal que achei o manual PDF dele que tem essa e muito mais informações que serve como uma visão geral geral "www.zinwell.com/Products/pdf/PEB%20and%20PES%20User%20Manual-V1.0.4-English-100615%20PES%20ps.pdf"

    PLC/BPL é usando sempre combinado com outra media, ou vem pelos postes de energia via cabo metálico ou fibra e quando chega no poste mais próximo entrega via PLC ou o contrário nesse caso os dados vem pelos postes via PLC/BPL e para resolver o problema dos dados não passarem pelos transformadores eles usam um "bypass" nos transformadores e a partir do poste mais próximo entrega via Rádio (wireless) o que mais chamou a atenção é que ouvie falar nisso há poucos anos creio que há poucos mais de 10 anos mais eu lie um livro muito velho sobre essa tecnologia, não lembro mais é coisa de mais de 30 anos que o livro foi editado que falava em transmitir dados usando a rede elétrica, se eu achar esse livro por aqui eu volto a comentar.
  5. Avatar de aldevan
    pena que não achei o livro mais achei essa informação que da para ter uma ideia que há muitos anos se transmite dados pela rede elétrica:
    Sistemas de Powerline Carrier, chamados também de OPLAT (Ondas Portadoras em Linhas de Alta Tensão), têm sido utilizados pelas empresas de energia eléctrica desde a década de 1920

    Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/PLC
  6. Avatar de naldo864
    estudei um pouco mas sobre o produto de ontem para hoje e achei legal para areas pobres e de dificil acesso .
    como e um produto que funciona como switchs se instalado no baramento principal apos os transformadores ou seja dentro do barramento de distribuição de um predio ou condominio pode-se ligalo ao provedor via wirelles (com uma nano por exemplo ),apos isto e so quando for instalar um novo cliente no predio primeiro emparelhar no principal depos instalar no apartamento da pessoa e o melhor e que o tecnico não tem acesso a nada de criptografia da rede (otimo para hotspot e gerenciamento e tambem para pppoe por que não).
    fora que a instalação cairia para r$ 75,00 por cliente ,gostei muito disto pode ser muito util se ultilizado corretamente.
  7. Avatar de naldo864
    vou comprar amanhã 4 aparelhos para teste depos posto aqui
  8. Avatar de joselino
    Citação Postado originalmente por naldo864
    vou comprar amanhã 4 aparelhos para teste depos posto aqui
    naldo gostaria de saber se este aparelho tem limitações de pcs na rede e tambem de distancia
  9. Avatar de naldo864
    isto não sei ainda vou testar e te falo
  10. Avatar de wdnc5
    Boa dica, vou adquirir um para efetuar testes.
  11. Avatar de Fernandols
    Otimo para predios onde a passagem de cabos é problema,mas há de se avaliar a qualidade das instalações elétricas no local se forem antigas ou precarias pode ser um fiasco a solução...
  12. Avatar de ccbairros
    Comprei hoje e vou fazer o teste com a seguinte config para ver o rendimento:
    http://img837.imageshack.us/img837/1746/plcxx.jpg
    Assim que tiver os resultados posto aqui.
  13. Avatar de dhyron
    Ansioso aqui pelo resultado, encontrei um modelo da Tp-Link que promete 500mbps, gostaria de saber se alguém aqui no fórum teve acesso a estes modelos e qual o desempenho real.
    Um abraço a todos.
  14. Avatar de ronei10
    Minha duvida é a seguinte: poderia fazer uma rede com cabo pp2x1(aquele cabo de bomba encapado preto com um par de fio de 1,5mm). Ficaria assim: Nobreak 1400va 7A + rb750g + PLC 1--> 300m --> (PLC2 + Switch + PLC3) --> 300m --> PLC4, pareava o PLC1 com o PLC2 e o PLC3 com o PLC4. A alimentação sai do nobreak 110V chega no final do cabo com 102v devido a perda do mesmo, funcionaria para fazer uma rede num condominio de 600m.
    Outra duvida é como o servidor mikrotik trata esses equipamentos, pois pelo que entendi eles não usam protocolo tcp/ip, então ele seria ignorado, seria uma especie de bridge sem ip? ou seja controla-se os equipamentos que ficam após eles e eles repassam todo o trafego?
  15. Avatar de dhyron
    Esperei por muito tempo uma resposta do pessoal aqui envolvido sobre os PLC, e como ninguém se pronunciou eu resolvi comprar e testar, já que alguém sempre tem que ser o precursor.

    Expectativa: Era grande.
    Resultados: Excelente.

    Modelo testado: http://www.tp-link.com.br/products/d...model=TL-PA411

    Facilidade de uso: 10.
    Configuração: Não é necessário, encaixou ambos na mesma rede elétrica e pronto, inesperadamente perfeito.

    Quem tinha dúvidas, pode confiar e comprar.

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