PLC - Características
em GTA/UFRJ
PLC / CaracterísticasPower Line Communications
Como toda tecnologia, as redes Power Line Communications também possuem prós e contras em sua aplicação. A implementação de sistemas PLC tem revelado alguns problemas, previstos em estudos e testes realizados por pesquisadores e agências reguladoras. A seguir serão especificadas as principais características em termos de vantagens e desvantagens da transmissão de dados através das redes de energia elétrica.
A fim de se mostrar uma tecnologia eficiente, com diferenciais que a tornem competitiva perante os demais padrões existentes no mercado, o sistema PLC possui alguns fatores que merecem destaque, principalmente na elaboração de modelos de negócio que envolvam a promoção dessa tecnologia.
Conforme já citado anteriormente, a utilização da malha elétrica como infraestrutura, evitando gastos maiores com adaptação do ambiente, é considerado um dos maiores atrativos da tecnologia PLC, simplificando a instalação, unificando conexões e reduzindo o número de cabos nos locais de acesso. Esse aspecto torna a implantação de redes PLC um grande incentivo no sentido de expandir o acesso a serviços como Internet banda larga e telefonia.
A questão da segurança na tecnologia PLC é um dos fatores que mais suscita questionamentos. Por compartilhar o meio com todos os ambientes, como residências ou escritórios, interligados ao mesmo transformador, sem um mecanismo eficiente seria possível interceptar transmissões de outros pontos de acesso. O método empregado no sentido de evitar esse problema é o algoritmo criptográfico DES (Data Encryption Standard).
A criptografia DES faz uso de substituição e deslocamento de bits repetidas vezes, seguindo um processo controlado por uma chave de, por exemplo, cinquenta e seis bits. Em uma operação dividem-se blocos de dados de sessenta e quatro bits, onde cada bloco irá passar por certo número de iterações, de uma até dezesseis iterações. A cada iteração, quarenta e oito bits da chave são usados na encriptação. O processo inverso, a decriptação, requer o uso da chave para ser realizada [FERREIRA, 2005].
Por basear seu funcionamento sobre um meio projetado inicialmente para apenas a distribuição de energia elétrica, a tecnologia de transmissão de dados sobre as linhas elétricas apresenta algumas dificuldades em sua aplicação. Os estudos nessa área, juntamente com o desenvolvimento de novos padrões para as redes PLC, buscam propor métodos de superar tais obstáculos.
Com o objetivo de garantir certa qualidade na prestação do serviço, foi estabelecido um número máximo em termos de equipamentos numa mesma rede PLC. Para cada célula da rede, compreendendo a instalação de um Master, é possível colocar até duzentos e cinquenta e quatro modems. Apesar de ser uma situação incomum alcançar-se esse limite para uma mesma célula, caso isso ocorra, deve-se buscar a instalação de outro equipamento Master, o que tornaria a organização da rede PLC mais complexa [FERREIRA, 2005].
A questão da impedância de uma rede está diretamente relacionada ao custo de saída dos transmissores. Isso é explicado pelo fato de que o modem de uma rede PLC precisa estabelecer na rede uma tensão com a maior amplitude descrita pela regulamentação da tecnologia. Tal tensão passa a ser conhecida a partir da informação do valor da impedância da rede. No entanto, a impedância varia de acordo com a frequência e com o tempo e para baixos valores da impedância, a tensão do sinal de transmissão precisa ser aumentada [FERREIRA, 2005].
Em transmissões que utilizam altas frequências, a distância percorrida pelo sinal revela outro problema comum em redes PLC: a atenuação. Essa questão também é evidenciada por descontinuidades ao longo da fiação elétrica, como: tomadas, interruptores e emendas feitas nos fios. Equipamentos conectados nas tomadas também contribuem para isso, uma vez que a diferença de impedância entre esses aparelhos, resultado de filtros capacitivos nos próprios equipamentos que impõem limites para sinais com frequência baixa, causa uma perda do sinal, que acaba sendo refletido [FERREIRA, 2005].
Um dos problemas mais discutidos em termos de tecnologia PLC diz respeito à sua suscetibilidade a ruídos. A interferência causada por aparelhos eletroeletrônicos insere ruídos no canal de transmissão, reduzindo a qualidade da transferência de dados. Essas interferências são denominadas de ruídos impulsivos e podem ser classificadas em: impulso síncrono, impulso tonal de interferência não intencional, impulso tonal de interferência intencional, impulso de alta frequência e impulso de apenas uma ocorrência [FERREIRA, 2005].
O impulso síncrono é caracterizado pelo ruído inserido na rede elétrica através de equipamentos como dimmers, pois apresenta o efeito de conectar um aparelho a cada ciclo alternado, o que gera impulsos no meio. Já o impulso tonal de interferência não intencional é normalmente associado ao ruído acompanhado por harmônicos gerados por equipamentos como fontes de alimentação chaveada, cuja frequência fundamental encontra-se entre 10 KHz e 1 MHz. O impulso tonal intencional é consequência da utilização de equipamentos de intercomunicação cujo meio de transmissão é a própria rede elétrica. Por sua vez, o impulso de alta frequência resulta do uso de aparelhos com motor universal, cujas frequências dos impulsos encontram-se no intervalo dos KHz. Por fim, o impulso de apenas uma ocorrência está intimamente relacionado ao fato de ligar e desligar aparelhos, uma vez que os capacitores destes podem gerar tensões a fim de corrigir a potência disponibilizada.