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1 PLC (Power Line Communications). 2 Objetivos Adquirir una idea global sobre los sistemas PLC: ventajas y problemáticas Conocer la topología de la red.

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1 1 PLC (Power Line Communications)

2 2 Objetivos Adquirir una idea global sobre los sistemas PLC: ventajas y problemáticas Conocer la topología de la red eléctrica (como parte fundamental del PLC) –Líneas de transporte –Líneas de distribución –Elementos más significativos en media y baja tensión Conocer las aplicaciones del PLC

3 3 ¿Qué es un sistema PLC? Definición: Son sistemas de comunicaciones de banda ancha que emplean la red eléctrica de distribución para transportar las señales Tradicionalmente, aplicaciones domóticas: –Lectura remota de contadores –Control remoto del equipamiento –Telediagnóstico –B2A (Business to Appliance): equipos inteligentes Ahora, servicios de banda ancha –VoIP, acceso a Internet de alta velocidad –TV y música a la carta, juegos on-line –Teletrabajo, vídeoconferencia –Domótica –Redes de área local sin tendido adicional

4 4 Motivaciones Acceso a Internet de banda ancha (Broadband for all): –eLearning –eHealth –eBusiness –eGovernment –… Comisión Europea: –Desregulación de mercado de telecomunicación (todo el mundo puede ofrecer servicios, p.e. las grandes compañías eléctricas) –Mejora de la competencia => nuevas tecnologías de acceso –Servicio a zonas menos desarrolladas –Nuevos servicios Infraestructura de acceso de banda ancha

5 5 Frecuencia de trabajo

6 6 Topología de la red eléctrica

7 7 Distribución de energía eléctrica Planta de generación de energía –Hidráulica, eólica, nuclear, etc. Líneas de transporte ( kV) –Alta tensión para reducir las pérdidas –Tendido aéreo –Hasta 900 km Líneas de distribución –Media tensión (10-30 kV): ~5-25 km –Baja tensión ( V): ~500 m –Tendido aéreo o subterráneo Transformadores –Obtener la tensión más adecuada en cada punto Industria: V Viviendas: V

8 8 Mapa de la red de transporte en España Fuente: REE

9 9 Cables Material del conductor: cobre o aluminio Aislante: compuestos de PE Resistencia eléctrica Cable tripolar Cable unipolar Al > Cu ( 1.67) $ Al <$ Cu ( 2) D Al

10 10 Topología de red eléctrica en baja tensión

11 11 Tecnologías de acceso de banda ancha Cable (Wired): –xDSL –FTTX –HFC –EFM –PLC Radio (Wireless): –WLAN –Satélite –WiMax, LMDS –UMTS –TDT-T (DVB-T)

12 12 Tecnologías de acceso de banda ancha

13 13 Ventajas y contras del PLC Ventajas: Despliegue rápido Gran capilaridad de la red Bajo coste Ofrece servicios de acceso e in-home Coexistencia con otras tecnologías Banda ancha (20 Mbit/s y 200 Mbit/s en un futuro cercano) Mismo módem para distintos servicios simultáneos (VoIP y datos) Contras: No existe un estándar Problemas de interferencias en algunos emplazamientos El canal de propagación es muy variante Movilidad relativa

14 14 Estado del arte

15 15 El proyecto OPERA OPERA: Open PLC European Research Alliance –Desarrollo de una nueva generación de sistemas PLC en Europa Objetivos técnicos: –Optimizar el acondicionamiento de la red eléctrica (MT y BT) –Nuevos acopladores, filtros, etc. –Mejora del ancho de banda, modelos de canal, y reducir la EMI/EMC –Evaluar mecanismos de coexistencia Otros: –Desarrollar un estándar internacional –Planes de negocio: definición de nuevos servicios –Despliegue PLC a nivel europeo

16 16 El proyecto OPERA Propietarias de las líneas eléctricas Despliegue de la red de acceso Despliegue de la instalación de usuario Acopladores, módems de usuario, Repetidores, etc. Circuitos, Modulación, MAC, etc. Investigación (canales, coexistencia, medidas, etc.) Diseminación y cursos Consultoría e ingeniería Despliegue de la red de acceso

17 17 Arquitectura de la red PLC

18 18 Topología de un sistema PLC (acceso)

19 19 Subestación MV/LV

20 20 Topología de un sistema PLC (in home)

21 21 PL-USB

22 22 PL-RJ45

23 23 PL-RJ45-200

24 24 Especificaciones de Home Plug

25 25 Escenarios in-home PLC

26 26 Arquitectura de red de un sistema PLC

27 27 Terminología PLC: Powerline Communications (PLT, BPL) Potito: acoplador capacitivo Vampiro, mordaza, niled: acoplador capacitivo CT: centro de transformación CGP: caja general de protección CC: cuadro de contadores HV-MV-LV AT-MT-BT Trafo: transformador MT Descargo: apagar el CT de MT Link: banda de frecuencia Seccionador: interruptor Iluminar: dar cobertura PLC Vivo: conductor interior

28 28 REE

29 29 La red de distribución Dos niveles –Media tensión: –Baja tensión:

30 30 La red de media tensión Subestaciones Topología en anillo Transformadores (trafos)

31 31 eHealth E-Health es la aplicación de Internet y otras tecnologías relacionadas al cuidado de la salud, que pretende mejorar el acceso, la eficiencia, la efectividad y la calidad de procesos clínicos empleados por instituciones sanitarias, médicos y pacientes de cara a mejorar la atención médica. Aplicaciones: –Prescripción de medicamentos –Acceso a bases de datos (servicio de información médica) –Monitorización, asistencia de enfermos –Sistemas de telealarma –Teleconsulta y telediagnóstico

32 32 PLC en eHealth

33 33 PLC para eHealth Escenarios remotos: PLC como red de acceso Escenarios urbanos: PLC como infraestructura para el cableado de comunicaciones

34 34 Sistema de telealarma basado en PLC

35 35 Sistema de monitorización basado en PLC

36 36 Domótica (Smart Home) Conjunto de sistemas automatizados de una vivienda que aportan servicios de gestión energética, seguridad, bienestar y comunicación, y que pueden estar integrados por medio de redes interiores y exteriores de comunicación Aplicaciones –Seguridad –Bienestar Domótica Entretenimiento (audio y vídeo) Cuidado del hogar –Comunicaciones

37 37 Smart Home

38 38 Servicios de VoD Video on Demand (VoD) –Películas bajo demanda (desde un nodo central) –Programas grabados –Canales de televisión Requisitos de servicios Triple Play

39 39 VoD sobre PLC Requisitos: –Ancho de banda: Mínimo de 3 Mbps (actualmente, la tecnología PLC alcanza los 200 Mbps) Asegurar una tasa binaria constante Transmisión en multicast –Jitter de retardo Menos exigente que voz Empleo de buffers en terminales

40 40 Piloto de VoD sobre PLC

41 41 Piloto de VoD sobre PLC

42 42 Automatización industrial (PYMEs) Conjunto de tecnologías que emplean sistemas mecánicos, electrónicos y de información para el control y la monitorización de la producción industrial. Ejemplos: –Control de procesos –Máquinas de control numérico –Maquinaria de ensamblaje de componentes –Robots –Control de producción, gestión de stocks, etc. Aplicaciones para PYMEs –Entornos de trabajo colaborativos ( , ftp), comunicaciones P2P, teleconferencia, teletrabajo, etc.

43 43 Conectividad entre PYMEs

44 44 Sistema de visualización artificial

45 45 Sistema inteligente de control semafórico

46 46 Sistema inteligente de control semafórico

47 47 Sistema inteligente de control semafórico

48 48 Homeplug AV 1.0

49 49

50 50 Homeplug AV

51 51 Homeplug AV

52 52 Homeplug AV

53 53 Homeplug AV

54 54

55 55 Conexión de los adaptadores

56 56 Adaptadores

57 57 Adaptadores

58 58 Aplicación

59 59 Aplicación


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