24.12.2014 Views

Broadband Powerline (BPL)

Broadband Powerline (BPL)

Broadband Powerline (BPL)

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

์<br />

Ref:<br />

เทคโนโลยีการสื ่อสารผ่านสายไฟฟ้ า (Power Line Communications – PLC) Suwanrak Thongsai,<br />

http://suwanrak.blogspot.com/2009/10/power-line-communications-plc.html<br />

html<br />

Power Line Communications (PLC) โดย สุเมธ อักษรกิตติ<br />

http://www.adslthailand.com/forum/viewtopic.phpt=69397<br />

เทคโนโลย โโ ี <strong>BPL</strong> (<strong>Broadband</strong> over Power Lines) โดย supaph,Tue 19 February 2008,<br />

http://www.vcharkarn.com/vblog/34934/4<br />

<strong>Broadband</strong> Over Power Lines: A White Paper, Prepared for: Seema M. Singh, Esq.,<br />

Ratepayer Advocate State of New Jersey, Division i i of the Ratepayer Advocate, 31<br />

Clinton Street, 11th Floor Newark, New Jersey 07102<br />

In Building <strong>Broadband</strong> over Power Line (IB<strong>BPL</strong>), Product Overview, Cindy Bambini, Ameren<br />

Energy Communications, Trey Goede, Electric Internet<br />

<strong>Broadband</strong> <strong>Powerline</strong> (<strong>BPL</strong>)<br />

Cholatip Yawut<br />

Faculty of Information Technology, King Mongkut's University of Technology North Bangkok<br />

1


Outline<br />

1. What is PLC<br />

2. ความเป็ นมาของเทคโนโลยี PLC<br />

3. Narrowband PLC<br />

4. <strong>Broadband</strong> PLC<br />

5. ประเภทของ <strong>BPL</strong><br />

6. อุปกรณ์ Access <strong>BPL</strong><br />

7. ประเภทของระบบ <strong>BPL</strong><br />

8. สถาปัตยกรรมโครงข่าย <strong>BPL</strong><br />

9. <strong>BPL</strong> Equipments<br />

10. การประยุกต์ใช้งาน<br />

11. In-Building <strong>BPL</strong><br />

12. Home Plug<br />

2


1. Power Line Communications – PLC<br />

Power Line Communications (PLC) เป็นเทคโนโลยีการ<br />

ติดต่อสื่อสาร ที่ทําให้สามารถส่งสัญญาณเสียง ข้อมูล และมัลติมีเดีย โดยผ่าน<br />

ระบบนําจ่ายกระแสไฟฟ้ ระบบนาจายกระแสไฟฟา า หรือสายไฟฟ้ หรอสายไฟฟาทมใชตามบานเรอนทวไป าที่มีใช้ตามบ้านเรือนทั่วไป ทั้งที่เป็นระบบ ทงทเปนระบบ<br />

จ่ายไฟฟ้ าแรงตํ่า (LV distribution cable) หรือระบบจ่ายไฟฟ้ าแรงปาน<br />

กลาง (MV distribution cable)<br />

โดยอาจมีการเรียกชื่อที่แตกต่างกันไป ไม่ว่าจะเป็น<br />

Power Line Communications (PLC),<br />

Power Line Telecommunications (PLT),<br />

<strong>Broadband</strong> over Power line (<strong>BPL</strong>) หรือ Ethernet over<br />

Power line<br />

3


่<br />

PLC (Cont’d)<br />

PLC เป็นเทคโนโลยีที่ใช้สายไฟฟ้ เปนเทคโนโลยทใชสายไฟฟาในระบบจายไฟฟาทมอยูเดม าในระบบจ่ายไฟฟ้ าที่มีอย่เดิม เพอ เพื่อ<br />

ให้บริการ รับ ส่ง ข้อมูลไม่ว่าจะเป็นข้อมูลความเร็วตํ่า<br />

(narrowband PLC) เช่น<br />

การควบคมอปกรณ์ไฟฟ้ การควบคุมอุปกรณไฟฟาภายในบาน าภายในบ้าน<br />

การเฝ้ าระวังรักษาความปลอดภัยภายในบ้าน<br />

และใช้ในการควบคุม สังการของหน่วยงานให้บริการสาธารณูปโภคด้านไฟฟ้ า<br />

เองเช่น การควบคุมการทํางานของ switch gear (เพื่อปิด-เปิด อุปกรณ์<br />

ป้ องกันระบบจ่ายไฟฟ้ า) การอ่านมาตรวัดไฟฟ้ าอัตโนมัติ (automatic<br />

meter reading - AMR) หรือการแจ้งอัตราค่าไฟฟ้ หรอการแจงอตราคาไฟฟา า (tariff<br />

broadcast) เป็นต้น<br />

4


PLC (Cont’d)<br />

โดยพัฒนามาจากในระยะเริ่มแรกที่หน่วยงานให้บริการสาธารณปโภค<br />

โดยพฒนามาจากในระยะเรมแรกทหนวยงานใหบรการสาธารณูปโภค<br />

ด้านไฟฟ้ า (power utility providers) ใช้สายส่งแรงสูง เพื่อ<br />

ติดต่อสื่อสาร ่ และใช้ในการควบคุมสถานีจ่ายไฟฟ้ า (substation)<br />

ระหว่างกัน<br />

ปัจจุบัน ได้พัฒนาขีดความสามารถให้รับส่งข้อมูลความเร็วสูง<br />

5<br />

(broadband PLC) เช่น เชน high speed Internet, video<br />

streaming, VoIP ผ่านระบบจ่ายไฟฟ้ าแรงตํ่าได้ด้วย จึงสามารถใช้<br />

เป็นโครงข่ายส่วนเข้าถึงผู ้ใช้บริการ (access network) ทดแทนคู ่<br />

สายโทรศัพท์ได้ สายโทรศพทได


Electric Internet− Minimal or No New Wiring to Install!<br />

Telkonet equipment enables you to<br />

replace this CAT 5 nightmare…<br />

With this!<br />

The Telkonet iWire System


Electric Internet Benefits<br />

Affordable.<br />

<br />

Uses existing electrical wiring and outlets to avoid<br />

expensive data cabling pulls—save up to 75%!<br />

Convenience for your<br />

customers or tenants.<br />

<br />

Every electric outlet in every room becomes<br />

Internet-enabled. enabled<br />

Easy to use.<br />

<br />

No software is necessary, simply “plug and play.”<br />

Reliable.<br />

<br />

Unlike wireless solutions that suffer from hit-andmiss<br />

service coverage, g, <strong>BPL</strong>-based solutions provide<br />

universal coverage.<br />

Installation without disruption.<br />

<br />

Fast!<br />

<br />

Installations are completed in days, not weeks.<br />

Blazing fast speeds of up to 6 million bits per<br />

second connectivity.<br />

i


ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยี <strong>BPL</strong><br />

ข้อดี<br />

ให้บริการสื่อสารข้อมูลได้อย่างทั่วถึง เนื่องจากระบบไฟฟ้ าเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่มีการติดตั้งใช้<br />

งานครอบคลุมทุกพื้นที่<br />

ไม่ต้องลงทุนเดินสายสัญญาณใหม่ และใช้เวลาไม่นานในการติดตั้งระบบ<br />

ข้อเสีย ขอเสย<br />

สัญญาณ <strong>BPL</strong> เป็นแหล่งกําเนิดสัญญาณรบกวนไปยังระบบสื่อสารอื่น ๆ ที่ใชงานในย่าน<br />

ความถี ี่HF เดียวกัน ั เช่น ่ กิจการวิทยุสมัครเล่น, ิ ิ ั ่ วิทยุคลืนสัน, ่ื<br />

ั้ วิทยุควบคุมการบิน ิ ฯลฯ<br />

เนื่องจากสายไฟฟ้ าไม่มีการป้ องกันการแพร่กระจายคลื่น (untwisted and<br />

unshielded)<br />

d)<br />

ไม่สามารถส่งสัญญาณ <strong>BPL</strong> ด้วยกําลังส่งสูง ทําให้สัญญาณ <strong>BPL</strong> ไวต่อสัญญาณรบกวน<br />

จากภายนอก, สัญญาณรบกวนภายในระบบไฟฟ้ ้ า ส่งผลให้ใช้งาน ้ <strong>BPL</strong> ได้ใน ระยะทางไม่ไกล ไไ<br />

นัก (ประมาณ 2 กม. ในโครงข่าย MV และ 250 ม. ใน โครงข่าย LV ) แก้ไขได้โดยการเข้ารหัส<br />

ป้ องกันความผิดพลาด, ั ิ ใช้เทคนิคการ ้ ิ Modulation ทีเหมาะสม ี่<br />

8


้<br />

2. ความเป็นมาของเทคโนโลยี โโ ี PLC<br />

หน่วยงานให้บริการสาธารณูปโภคด้าน ไฟฟ้ าร่วมกับผู ้ผลิตอุปกรณ์ไฟฟ้ า ได้มีการริเริ่มนํา<br />

เทคโนโลยี PLC มาใช้งานตั้งแต่ปี ค.ศ. 1922<br />

โดยใช้คลื่นพาห์ในช่วงความถี่ 15 – 500 kHz ป้ อนในสายส่งแรงสูง เพื่อใช้ในการโทรมาตร<br />

(telemetry)<br />

ต่อมาในช่วงปี ค.ศ. 1930 – 1940 ได้มีการนํา ripple carrier signaling g มาใช้ในระบบ<br />

จ่ายไฟฟ้ า 10 – 20 kV และ 240/415 V<br />

ในช่วงปี ในชวงป ค.ศ. 1970 บริษัท บรษท Tokyo Electric Power ได้ทําการทดลองเกี่ยวกับการอ่าน<br />

ไดทาการทดลองเกยวกบการอาน<br />

มาตรวัดไฟฟ้ า ระยะไกล (remote meter reading) และประสบความสําเร็จ<br />

จนกระทั่งประมาณปี จนกระทงประมาณป 1985 ได้ให้ความสนใจ ไดใหความสนใจ และทําการศึกษาในการนํา และทาการศกษาในการนา digital<br />

communications และ digital signal processing มาส่งผ่านสายไฟฟ้ า และ<br />

ได้ผลเป็นที่น่าพอใจ<br />

ไดผลเปนทนาพอใจ<br />

ปัจจุบัน PLC สามารถนํามาประยุกต์ใช้งานได้หลากหลายรูปแบบทั้งในส่วนของ หน่วยงาน<br />

ให้บริการสาธารณปโภคด้านไฟฟ้ ใหบรการสาธารณูปโภคดานไฟฟาเอง าเอง และประชาชนทั่วไป<br />

และประชาชนทวไป<br />

9


Frequency Spectrum Allocation<br />

<br />

<br />

AM radio - 535 kilohertz to 1.7 megahertz<br />

Short-wave radio - 5.9 megahertz to 26.1 megahertz - The “short waves” - the only<br />

part of the radio spectrum that supports long-distance, intercontinental radio<br />

communication.<br />

The short waves are used for international broadcasting, aeronautical, maritime,<br />

disaster relief, and other services including the military<br />

Citizens-band (CB) radio - 26.96 megahertz to 27.41 megahertz<br />

Television stations - 54 to 88 megahertz for channels 2 through 6<br />

VHF - The “low-band VHF” frequency range is heavily used by volunteer fire<br />

departments, police, and other first responders<br />

<br />

FM radio - 88 megahertz to 108 megahertz<br />

Television stations - 174 to 220 megahertz for channels 7 through 13<br />

10


In nutshell:<br />

Limits are stricter for Class B settings (residential) than for<br />

Class A (commercial, industrial, business environment)<br />

Emissions above 30 MHz are under stricter control than those<br />

bl below 30 MHz<br />

Internal use of <strong>BPL</strong> for activities like AMR and load balancing<br />

are likely to involve the low end of the 1-30 MHz range, thus<br />

reducing stress on Federal emissions limits<br />

The FCC Notice of Proposed Rulemaking seeks to promote<br />

<strong>BPL</strong> deployment while preventing harmful interference to<br />

authorized radio operators<br />

FCC is taking a cautious approach that t would permit<br />

deployment under existing emission limits, but which proposes<br />

additional safeguards to mitigate interference that might occur<br />

from <strong>BPL</strong> operations<br />

11


An Overview of a <strong>BPL</strong> System- source: ITN,<br />

Inc.<br />

12


An Overview Of A Power Line System Source:<br />

Howstuffworks.com<br />

13


3. Narrowband PLC<br />

Narrowband PLC มีใช้งานมาค่อนข้างนานแล้ว มใชงานมาคอนขางนานแลว โดยเฉพาะในประเทศ<br />

อุตสาหกรรมต่าง ๆ ทั้งในยุโรป อเมริกา และญี่ปุ ่น แต่ในประเทศไทยยังมีใช้งานไม่<br />

แพร่หลายมากนัก แพรหลายมากนก<br />

ระบบสื่อสัญญาณที่ใช้ เทคโนโลยี narrowband PLC นั้น เริ่มต้นมาจากการใช้<br />

งานภายในหนวยงานใหบรการสาธารณูปโภคดานไฟฟาทมกใชเทคโนโลยการสง<br />

่ ใ ้ ิ ้ ไฟฟ้ ี่ ั ใช้ โโ ี ส่<br />

สัญญาณในลักษณะดังกล่าวสําหรับการอ่านหน่วยของมาตรวัด ไฟฟ้ า (AMR) หรือ<br />

ระบบการส่งข้อมูลควบคุมและโทรมาตร ้ (SCADA) โดยมีช่วงความถีทีใช้งาน<br />

ี ่ ี่ ี่ใ ้<br />

แตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปแล้วจะอยู ่ในย่านที่ตํ่ากว่า 1MHz<br />

14


่<br />

Narrowband PLC (ตอ)<br />

Narrowband PLC ได้นํามาประยกต์ใช้งานในเชิงพาณิชย์ ไดนามาประยุกตใชงานในเชงพาณชย ซึ่งมีอปกรณ์อย่หลาย<br />

ซงมอุปกรณอยูหลาย<br />

หลายรูปแบบ<br />

ส่วนใหญ่จะนําไปใช้งานในลักษณะ สวนใหญจะนาไปใชงานในลกษณะ Home control<br />

การทํางานของอุปกรณ์นี้จะป้ อนสัญญาณคลื่นพาห์ (carrier wave) ซึ่งมีความถี่<br />

ตามทีระบุเข้าไปในสายไฟฟ้ ี่้ ไใ ไ ้ าผ่านเครืองส่ง ่ื<br />

และจะทําการผสมสัญญาณดิจิตอลไปด้วย<br />

้<br />

ส่วนที่เครื่องรับแต่ละเครื่องในระบบ จะมีการระบุที่อยู ่ (address) ซึ่งสามารถควบคุม<br />

ได้โดยสัญญาณที่ส่งมา และเครื่องรับจะทําหน้าที ่ ่่แปลงสัญญาณที<br />

่ได้รับมาเป็นคําสั ่ ่งเพื่อ ่ ่<br />

ควบคุม อุปกรณ์อีกครั้งหนึ่ง<br />

15


่<br />

่<br />

่<br />

Narrowband PLC (ตอ)<br />

อุปกรณ์ที่ใช้ narrowband PLC มีผลิตภัณฑ์จําหน่ายในตลาดอยู ่ทั่วไป มีการประยุกต์ใช้ ุ<br />

งานที่หลากหลาย และมีรายละเอียดทางเทคนิคที่แตกต่างกันออกไป โดยเฉพาะในส่วนความถี่<br />

ของการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า<br />

บางประเทศถือว่าระบบสื่อสัญญาณที่ ใช้ narrowband PLC เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้ า หรือ<br />

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อีกทั้งช่วงความถี่ของการแพร่กระจายคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้ า อยู ่ในช่วงที่มี<br />

ข่ายสื่อสารอื่นใช้งานน้อยโอกาสเกิดการรบกวนทางวิทยุจึงน้อย ตามไปด้วย<br />

ดังนั้น จึงไม่ได้กํากับดูแลในทางโทรคมนาคมแต่อย่างใดหรือหากมีการกํากับดูแล ก็จะกํากับ<br />

เฉพาะในส่วนของมาตรฐานด้านความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้ า หรือ ด้านการรบกวนทางวิทยุ<br />

เท่านั้น<br />

16


ตวอยางอุปกรณ์ ั ่ ์ Narrowband PLC<br />

ตัวอย่างอปกรณ์ ตวอยางอุปกรณ Narrowabnd PLC ที่มีวางขายในท้องตลาด ทมวางขายในทองตลาด สามารถดได้ที่ สามารถดูไดท<br />

www.x10.com หรือ CEbus (ANSI/TIA 600.31-97)<br />

17


ุ<br />

4. <strong>Broadband</strong> PLC หรือ <strong>BPL</strong> (<strong>Broadband</strong><br />

over Power Line)<br />

ลักษณะทางเทคนิคของระบบ <strong>BPL</strong><br />

อุปกรณ์ที่ใช้งานในลักษณะนี้จะส่งสัญญาณที่ความถี่ในช่วง 1.6 – 30 MHz<br />

(อุปกรณ์บางยี่ห้ออาจสูงถึง ุ ู 80 MHz)<br />

และมีอัตราการรับ-ส่งข้อมูลแบบอสมมาตร (asymmetry) ตั้งแต่ 256 kbps จนถึง<br />

2.7 Mbps<br />

โดยที่อุปกรณ์ทวนสัญญาณ (repeater) อาจมีความเร็วสูงถึง 40 Mbps และ<br />

สามารถต่อโมเด็มได้ถึง 256 จุด<br />

ส่วนที่สถานีจ่ายไฟแรงปานกลาง (MV substation) มีความเร็วที่เชื่อมต่อกับ<br />

โครงข่าย โครงขาย Internet อย่ที่ อยูท 135 Mbps<br />

ผู ้ให้บริการอาจใช้เทคโนโลยีนี้ร่วมกับโครงข่ายเคเบิลใยแก้วนําแสง (Optical<br />

Fiber) หรือโครงข่ายไร้สายอื่นๆเพื่อให้สามารถเชื่อมต่อเข้ากับโครงข่าย<br />

หรอโครงขายไรสายอนๆเพอใหสามารถเชอมตอเขากบโครงขาย<br />

อินเทอร์เน็ตได้<br />

18


่<br />

่<br />

5. ประเภทของ <strong>BPL</strong><br />

แบ่งอปกรณ์ที่ใช้งานในระบบ แบงอุปกรณทใชงานในระบบ <strong>BPL</strong> เป็น เปน 2 ส่วน สวน คือ คอ<br />

ส่วนที่รับส่งข้อมูลผ่านสายไฟฟ้ าแรงปานกลางหรือแรงตํ่าซึ่งอยู ่ภายนอก อาคาร<br />

บ้านเรือน (Access <strong>BPL</strong>) ซึงมักเป็นส่วนทีอยู ่ในความรับผิดชอบของ<br />

หน่วยงานให้บริการสาธารณูปโภคด้าน ไฟฟ้ า<br />

อปกรณ์ส่วนที่รับส่งข้อมลผ่านสายไฟฟ้ อุปกรณสวนทรบสงขอมูลผานสายไฟฟาแรงตาซงอยูภายในอาคารบานเรอน<br />

าแรงตํ่าซึ่งอย่ภายในอาคารบ้านเรือน<br />

(In-building <strong>BPL</strong>) ที่อยู ่ภายหลังมาตรวัดไฟฟ้ าแล้วและไม่ได้อยู ่ในความ<br />

รับผิดชอบของหน่วยงานให้ ิ ่ ้ บริการสาธารณูปโภคด้านไฟฟ้ ิ ้ า<br />

19


6. อุปกรณ์ ์ Access <strong>BPL</strong><br />

อปกรณ์ที่ใช้ในลักษณะ อุปกรณทใชในลกษณะ Access <strong>BPL</strong> ประกอบด้วย ประกอบดวย<br />

<br />

<br />

<br />

injector,<br />

repeater<br />

และ extractor<br />

อุปกรณ์ที่ใช้ในลักษณะ In-building <strong>BPL</strong> มักจะเป็น <strong>BPL</strong> modem หรือ<br />

อุปกรณในสวนของผูใชบรการ(Customer ์ใ ส่ ้ใช้ ิ Premises Equipment: CPE)<br />

เท่านั้น<br />

20


ู<br />

้<br />

่<br />

อุปกรณ์ ์ injector(หรือ ื concentrator)<br />

t เป็นอุปกรณ์ที่ใช้สําหรับการเชื่อมต่อระหว่างโครงข่ายเคเบิลใยแก้วนําแสง เข้ากับสายไฟฟ้ าแรง<br />

ปานกลาง (Medium Voltage)<br />

เพื่อส่งสัญญาณในการให้บริการ <strong>BPL</strong> ซึ่งสายไฟฟ้ าแรงปานกลางนี้อาจจะแขวนอยู ่เหนือ<br />

ศีรษะหรือเป็นท่อลอดใต้พื้นดิน สําหรับสายไฟฟ้ าที่อยู ่เหนือศีรษะ<br />

โดยทั่วไปจะอยู ่สูงกว่าพื้นดินประมาณ 10 เมตร สายส่งไฟฟ้ าที่เป็นวงจรจ่ายไฟฟ้ าแรงปาน<br />

กลาง จากสถานีย่อย(substation) จะเป็นสายส่งไฟฟ้ าสามเฟส โดยมีลักษณะการจัด<br />

วางสายหลายลักษณะ เช่น แนวนอน แนวตั้งหรือรูปสามเหลี่ยม เป็นต้น โดยจ่ายไฟต่อไปยัง<br />

ลกค้าทั้งในแบบเฟสเดียวหรือหลายเฟสก็ได้<br />

ลูกคาทงในแบบเฟสเดยวหรอหลายเฟสกได<br />

โดยทั่วไปแล้ว สายตัวนํา neutral ที่ต่อลงดินไว้ (ground) ไว้จะวางอยู ่ใต้สายตัวนํามี<br />

เฟส และเชื่อมระหว่างหม้อแปลงจ่ายไฟฟ้ และเชอมระหวางหมอแปลงจายไฟฟา(distribution า(distribution transformer) ที่ทํา ททา<br />

หน้าที่จ่ายกระแสไฟฟ้ าแรงตํ่าไปยังผู ้ใช้ไฟฟ้ า ทั้งนี้อาจป้ อนสัญญาณ <strong>BPL</strong> เข้าสู ่สายไฟฟ้ า<br />

แรงปานกลางได้หลายรูปแบบ เช่น ป้ อนเข้าสายไฟฟ้ ามีเฟสสองเส้น หรือสายไฟฟ้ ามีเฟสสาย<br />

หนึ่งกับสายดิน หรือป้ อนเข้าสายไฟฟ้ ามีเฟส หรือสายดินเพียงอย่างเดียวก็ได้<br />

21


ู<br />

อุปกรณ์ ์ extractor<br />

t<br />

เป็นอปกรณ์ที่เชื่อมต่อระหว่างสายไฟฟ้ เนุ เ ร าแรงปานกลางกับที่พักอาศัย<br />

เพื่อให้บริการ <strong>BPL</strong> ซึ่งปกติจะติดตั้งอยู ่กับหม้อแปลงไฟฟ้ าที่จ่ายไฟฟ้ าแรงตํ่าเพื่อส่ง<br />

สัญญาณไปยังบ้านโดยตรงผ่านสายไฟฟ้ สญญาณไปยงบานโดยตรงผานสายไฟฟา า<br />

extractor บางตัวสามารถที่จะเพิ่มระดับสัญญาณ <strong>BPL</strong> ให้เพียงพอสําหรับการส่ง<br />

ต่อไปให้สายไฟฟ้ ไใ้ ไ ้ าแรงตําได้ ่ํ<br />

้<br />

และบางประเภทสามารถทําหน้าที่เป็นอุปกรณ์ทวนสัญญาณ (repeater) p ) ได้อีกด้วย<br />

นอกจากนี้ยังสามารถเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์ที่ไม่ใช่อุปกรณ์จําพวก <strong>BPL</strong> เช่น Wi-Fi<br />

เป็นต้น ซึ่งเป็นการขยายโครงข่ายไปยังผู ้ใช้บริการเนื่องจากสายไฟฟ้ าแรงปานกลาง<br />

ที่มี ระยะทางยาว ๆ ทําให้สัญญาณลดทอนหรือผิดเพี้ยน จึงจําเป็นต้องใช้ <strong>BPL</strong><br />

repeater เพื่อเพิ่มระดับความแรงของสัญญาณให้เหมาะสมกับการใช้งาน<br />

เพอเพมระดบความแรงของสญญาณใหเหมาะสมกบการใชงาน<br />

22


การติดตงระบบ ิ ั้ <strong>BPL</strong> กบระบบนําจายไฟฟา<br />

ั ่ ไฟฟ้<br />

23<br />

Basic <strong>BPL</strong> System Source: ITN, Inc.


7. ประเภทของระบบ <strong>BPL</strong><br />

สามารถแบ่งออกเป็ สามารถแบงออกเปน 3 ประเภทตามลักษณะการใช้งานได้ดังต่อไปนี้<br />

ประเภทตามลกษณะการใชงานไดดงตอไปน<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ่ 1<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ่ี<br />

2<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ่ 3<br />

24


ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 1<br />

• Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)<br />

เพื่อกระจายสัญญาณ <strong>BPL</strong> ใช้แถบความถี่ที่กว้างโดยการใช้คลื่นพาห์ย่อย ๆ เป็น<br />

จํานวนมาก จานวนมาก<br />

• <strong>BPL</strong> injector แปลงข้อมูลจาก Internet backbone ให้อยู ่ในรูปแบบ<br />

สัญญาณ <strong>BPL</strong>(OFDM) ส่งผ่านไปยังสายไฟฟ้ ่ ั ไฟฟ้ าแรงปานกลาง และในทาง<br />

กลับกัน ก็จะแปลงข้อมูลจาก <strong>BPL</strong> ไปเป็นข้อมูลที่ส่งต่อเข้า Internet<br />

backbone<br />

• เชื่อมต่อเข้ากับสายส่งไฟฟ้ าเพียงเฟสเดียว<br />

25


ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 1 (ตอ) ่<br />

Injector และ extractor<br />

ใช้ช่วงความถี่เดียวกัน (F1) ในสายส่ง MV<br />

ใช้ช่วงความถี่แตกต่าง (F2) ในสายส่ง LV สําหรับ In-house <strong>BPL</strong> device<br />

ใช้ CSMA/CA ในการยืนยันช่องใช้งาน เพื่อลดการรบกวนกันระหว่างระบบ เนื่องจากระบบ<br />

นี้ยอมรับการรบกวนที่เกิดจากการใช้งานช่องเดียวกันในระดับหนึ่ง<br />

และใช้สายส่ง MV เพียง 1 เฟสต่อระบบ ดังนั้น อาจมีได้ 2-3 ระบบในสาย MV ของระบบนํา<br />

จ่ายเดียวกัน น( (ผ้ให้บริการหลายราย) ูใ ร ร ล ร ในสายส่ง ส MV<br />

26


ู<br />

ุ<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 2<br />

OFDM<br />

แต่ต่างจากระบบแรกในส่วนของการส่งข้อมูลไปยังผู ้ใช้บริการ<br />

Extractor รับสัญญาณจากสายส่ง MV แล้วแปลงเป็นการส่งข้อมูลไร้สาย<br />

ไป ยังผู ้ใช้บริการ โดยใช้อุปกรณ์ IEEE 802.11b Wi-Fi<br />

อุปกรณ์ปลายทางอาจจะเป็นคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์พกพาส่วนตัวก็ได้ ซึ่งเป็นเทคโนโลยี<br />

หนึ่งที่ใช้แทนการเชื่อมต่อกับอปกรณ์ที่เชื่อมต่อผ่านสายส่ง น ุ รณ เ ม นส ส LV<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทแรก ใช้วิธีการส่งสัญญาณไปยังผู ้ใช้บริการผ่านสายส่ง LV<br />

27


ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 2 (ตอ) ่<br />

ช่วงความถี่ ทั้งทางด้าน upstream และ downstream<br />

สัญญาณรบกวนจากการใช้ช่วงความถี่เดียวกันจะต้องอยู ่ในระดับที่ตํ่า<br />

ต้องมี repeater เพื่อเพิ่มระยะทางระหว่าง injector กับ extractor<br />

<strong>BPL</strong> repeater ต้องใช้ช่วงความถี่ในการส่งและรับที่<br />

<strong>BPL</strong> repeater ที่อย่ใกล้เคียงกันจะต้องใช้ช่วงความถี่ ทอยูใกลเคยงกนจะตองใชชวงความถ และตอง และต้อง จาก injector<br />

ในบางครั้ง อาจจะต้องทํางานในลักษณะของ extractor ได้ด้วย เพื่อเชื่อมต่อกับอุปกรณ์<br />

รับส่งข้อมูลไร้สาย ่ ้ ้ Wi-Fi<br />

ในระบบนี้จะป้ อนสัญญาณเข้าไปในสายส่ง MV เพียงเฟสเดียว<br />

28


้<br />

ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 3<br />

•ใช้ Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS)<br />

•ส่งสัญญาณผ่านสายส่ง MV ไปยังผู ้ใช้บริการ<br />

• โดยผ้ใช้บริการในแต่ละจดให้บริการ โดยผูใชบรการในแตละจุดใหบรการ (<strong>BPL</strong> cell) จะใช้ช่วงความถี่ จะใชชวงความถ<br />

เดียวกัน<br />

•ใช้ Carrier Sense Multiple Access (CSMA) ในการ<br />

เลือกใช้ช่องความถี่เหมือนกับระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทแรก<br />

•ซึงยอมรับการรบกวนช่องใช้งานเดียวกันได้ในระดับหนึง ึ่ั ่ ใ ้ ี ั ไ ้ใ ั ่ึ<br />

เนืองจากอุปกรณ์แต่ ื่ ์ ่<br />

ละตัวในระบบจะใช้ช่วงความถี่เดียวกันในการรับส่งข้อมูล<br />

•ระบบนี้จะใช้สายส่ง MV 2 สาย (สายเฟสและสาย neutral) ในการ<br />

รับส่งข้อมูลู<br />

29


ระบบ <strong>BPL</strong> ประเภทที ี่ 3 (ตอ) ่<br />

จุดให้บริการแต่ละจุดจะประกอบด้วย injector ใช้สําหรับการเชื่อมต่อกับ<br />

Internet backbone<br />

ใช้ repeater (extractor) ในการเพิ่มระดับของของสัญญาณให้เพียงพอต่อการ<br />

ในการเพมระดบของของสญญาณใหเพยงพอตอการ<br />

กระจายข้อมูลไปยังที่พักอาศัย ซึ่งต่อผ่าน <strong>BPL</strong> modem<br />

อาจมีการเหลื่อมลํ้าหรือซ้อนทับกันของสัญญาณระหว่างจดให้บริการแต่ละจดบ้าง อาจมการเหลอมลาหรอซอนทบกนของสญญาณระหวางจุดใหบรการแตละจุดบาง แต่<br />

injector และ repeater จะเลือกช่องทางการส่งสัญญาณที่ดีที่สุดในการส่ง<br />

สั สญญาณแตละครง ่ ั้<br />

30


ิ<br />

้<br />

8. สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong><br />

ประกอบด้วยโครงข่าย ประกอบดวยโครงขาย 3 ส่วน สวน คือ คอ<br />

1)โครงข่ายส่วนเชื่อมต่อกับโครงข่ายหลัก<br />

(backhaul) ซึ่งมักเป็นโครงข่ายเคเบิลใย<br />

ซงมกเปนโครงขายเคเบลใย<br />

แก้วนําแสง และอยู ่ในความรับผิดชอบของผู<br />

ประกอบกิจการโทรคมนาคมทีให้บริการ<br />

ิ ่ใ ี ้<br />

โครงข่าย<br />

2) โครงข่าย <strong>BPL</strong> ในส่วนที่ใช้สาย MV<br />

3) โครงข่าย <strong>BPL</strong> ในส่วนที่ใช้สาย LV ซึ่ง<br />

รวมถึงอุปกรณ์ที่ติดตั้งที่บ้านหรืออาคารของ<br />

ผ้ใช้บริการ ผูใชบรการ (CPE)<br />

31


่<br />

สถาปัตยกรรมโครงข่าย สถาปตยกรรมโครงขาย <strong>BPL</strong> ในส่วนที่ใช้สาย ในสวนทใชสาย MV<br />

•มักใช้ ring topology เป็นการเชื่อมต่อระหว่าง<br />

โครงข่าย backhaul กับโครงข่าย <strong>BPL</strong> ในส่วนที่<br />

ใช้สาย LV<br />

•ซึ่งอาจใช้ frequency division หรือ time<br />

division<br />

•แต่ละ node ของวง จะเชื่อมต่อกับโครงข่าย <strong>BPL</strong><br />

ในส่วนที่ใช้สาย LV<br />

•FDM จะใช้ได้ดี ในกรณีที ่มีการรบกวนกันระหว่าง<br />

โครงข่าย <strong>BPL</strong> ในส่วนที่ใช้สาย MV กับ LV โดย<br />

เลือกใช้ช่วงความถีทีแตกต่างกัน ี่ ี่ ก็จะช่วยแก้ปัญหา<br />

ดังกล่าว<br />

32


สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong> ในสวนทีใชสาย ่ ี่ใ ้ LV<br />

•โครงข่าย โครงขาย <strong>BPL</strong> ส่วนนี้ สวนนเปนสวนทสาคญ เป็นส่วนที่สําคัญ<br />

•เนื่องจากเป็นส่วนที่เชื่อมต่อกับผู ้ใช้บริการโดยตรง<br />

•สถาปัตยกรรมโครงข่าย •สถาปตยกรรมโครงขาย จงขนอยูกบคุณสมบตตาง จึงขึ้นอย่กับคณสมบัติต่าง ๆ เป็นต้นว่า เปนตนวา<br />

•สถานที่ตั้งโครงข่าย (อาคารสูง บ้านเรือน นิคมอุตสาหกรรม)<br />

•ความหนาแน่นของผู่ ้ใช้บริการ ้ ิ<br />

•ระยะทางของโครงข่าย<br />

•และการออกแบบโครงข่ายว่าประกอบด้วยโครงข่ายย่อยมากน้อยแค่ไหน<br />

33


สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong> ในสวนทีใชสาย ่ ี่ใ ้ LV (ตอ) ่<br />

1. ตัวอย่างโครงข่ายที่ใช้สําหรับพื้นที่ที่มีผ้ใช้บริการไม่หนาแน่น ตวอยางโครงขายทใชสาหรบพนททมผูใชบรการไมหนาแนน (เช่น (เชน พนทชานเมอง พื้นที่ชานเมือง ที่มีบ้าน ทมบาน<br />

เดี่ยว) มักติดตั้ง head end ไว้ที่สถานีหม้อแปลงไฟฟ้ า และระยะห่างระหว่าง head<br />

end กับอปกรณ์ทวนสัญญาณ กบอุปกรณทวนสญญาณ หรือระหว่างอปกรณ์ทวนสัญญาณด้วยกัน หรอระหวางอุปกรณทวนสญญาณดวยกน ไมควรเกน ไม่ควรเกิน<br />

100 เมตร<br />

34


สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong> ในสวนทีใชสาย ่ ี่ใ ้ LV (ตอ) ่<br />

2.1 ตัวอย่างโครงข่ายที่ใช้สําหรับพื้นที่ที่มีผ้ใช้บริการหนาแน่น ตวอยางโครงขายทใชสาหรบพนททมผูใชบรการหนาแนน เป็นอาคาร เปนอาคาร โดย<br />

มาตรวัดไฟฟ้ าจะอยู ่รวมกันในห้องวางมาตรวัดไฟฟ้ า ซึ่งต่อเข้าโดยตรงกับหม้อแปลง<br />

นําจ่ายไฟฟ้ นาจายไฟฟา า ทงน ทั้งนี้หากสายส่งไฟฟ้ หากสายสงไฟฟาตอตรงกบหองวางมาตรวดไฟฟาทเดยว าต่อตรงกับห้องวางมาตรวัดไฟฟ้ าที่เดียว กใช ก็ใช้<br />

star topology<br />

35


สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong> ในสวนทีใชสาย ่ ี่ใ ้ LV (ตอ) ่<br />

2.22 ตัวอย่างโครงข่ายที่ใช้สําหรับพื้นที่ที่มีผ้ใช้บริการหนาแน่น ตวอยางโครงขายทใชสาหรบพนททมผูใชบรการหนาแนน เป็นอาคาร เปนอาคาร โดย<br />

มาตรวัดไฟฟ้ าจะอยู ่รวมกันในห้องวางมาตรวัดไฟฟ้ า ซึ่งต่อเข้าโดยตรงกับหม้อ<br />

แปลงนําจ่ายไฟฟ้ ํ ่ า ทังนี ั้ ี้หากมีห้องวางมาตรวัดไฟฟ้ ้ ั าหลายห้อง ้ ก็ต้องใช้ ็ ้ ้ tree<br />

topology<br />

36


สถาปตยกรรมโครงขาย ปั ่ <strong>BPL</strong> ในสวนทีใชสาย ่ ี่ใ ้ LV (ตอ) ่<br />

3. ตัวอย่างโครงข่ายที่ใช้สําหรับพื้นที่ที่มีผ้ใช้บริการหนาแน่น ตวอยางโครงขายทใชสาหรบพนททมผูใชบรการหนาแนน เปนอาคารสูงทมมาตรวด<br />

เป็นอาคารสงที่มีมาตรวัด<br />

ไฟฟ้ าติดตั้งแยกออกจากกัน (อาจมีติดตั้งทุกชั้น) ซึ่งในกรณีนี้มักติดตั้ง head end ไว้<br />

ที่สถานีหม้อแปลงไฟฟ้ ทสถานหมอแปลงไฟฟา า และตดตงอุปกรณแปลงสญญาณภายในแตละอาคาร<br />

และติดตั้งอปกรณ์แปลงสัญญาณภายในแต่ละอาคาร<br />

37


9. <strong>BPL</strong> Equipments<br />

อปกรณ์หลักที่สําคัญของ อุปกรณหลกทสาคญของ <strong>BPL</strong> ในส่วนที่ใช้สาย ในสวนทใชสาย MV และสายLV ประกอบด้วย ประกอบดวย<br />

อุปกรณ์สําหรับลูกค้า Customer Promise Equipment: CPE),<br />

Repeater และ Transformer Equipment(TE)<br />

38


Modem or Customer Premise Equipment<br />

(CPE)<br />

CPE หรือ หรอ modem เป็นอปกรณ์ที่ติดตั้งที่พักอาศัยของผ้ใช้บริการ เปนอุปกรณทตดตงทพกอาศยของผูใชบรการ โดยการเสยบเขา โดยการเสียบเข้า<br />

กับเต้าเสียบไฟฟ้ าซึ่ง CPE จะรับทั้งสัญญาณและพลังงานไฟฟ้ า CPE จะแยกเสียง<br />

และข้อมลออกจากกันขึ้นอย่กับการใช้งานของผ้ใช้บริการ และขอมูลออกจากกนขนอยูกบการใชงานของผูใชบรการ เชน เช่น การเชอมตอกบ การเชื่อมต่อกับ<br />

คอมพิวเตอร์ โทรศัพท์ และมี CPE หลายประเภทที่ใช้เฉพาะการใช้อินเทอร์เน็ต เท่านั้น<br />

บางชนิดใช้อินเทอร์เน็ตและโทรศัพท์ด้วยกัน บางชนดใชอนเทอรเนตและโทรศพทดวยกน และบางประเภทใช้เฉพาะเสียง และบางประเภทใชเฉพาะเสยง เท่านั้น เทานน<br />

นอกจากนี้อาจมีการรวมฟังก์ชันต่าง ๆ เข้าไป เช่น การรวม Wi-Fi ไว้ใน CPE นั้น<br />

ด้วย ดวย<br />

39


Repeater or Intermediate Equipment<br />

40<br />

ตัวอย่างของอุปกรณ์ทวนสัญญาณ ที ่ติดตั้งในห้องมาตรวัด<br />

ไฟฟ้ ไฟฟา (ล่าง) (ลาง) และ ต้ข้างถนน ตูขางถนน (บน)


Transformer Equipment<br />

อุปกรณ ์ TE ตดตงทหมอแปลงนาจายไฟฟายอย ิ ั้ ี่ ้ ํ ่ ไฟฟ้ ่ เพอกระจายสญญาณ<br />

ื่ สั<br />

จากโครงข่าย <strong>BPL</strong> ที่เชื่อมต่อสายส่งไฟฟ้ าแรงปานกลาง เป็นอุปกรณ์ใน<br />

ส่วนของ extractor หรืออาจรวมฟังก์ชันการทํางานอยู ่ใน<br />

repeater ด้วยก็ได้<br />

41


่<br />

่<br />

Accessory Equipment: Coupling Unit<br />

Coupling Unit เป็นอุปกรณ์ที ่ทําหน้าที่ป้ อนสัญญาณจากอุปกรณ์ <strong>BPL</strong><br />

เข้าไปยังสายส่งไฟฟ้ า (MV and LV) ซึ่งมี 2 ประเภทด้วยกัน<br />

- Capacitive coupling ทําหน้าที่ป้ อนสัญญาณเข้าสู ่สายส่งไฟฟ้ าโดยตรง<br />

- Inductive coupling ป้ ปอนสญญาณเขาสูสายสงไฟฟาดวยการเหนยวนา<br />

อนสัญญาณเข้าส่สายส่งไฟฟ้ าด้วยการเหนี่ยวนํา<br />

ทางไฟฟ้ า (inductive)<br />

42<br />

อุปกรณ์ coupling ลักษณะต่าง ๆ


10. การประยุกต์ใช้งาน<br />

้<br />

ใช้ในการควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ าภายในบ้าน ้ (Home H control)<br />

ใช้เป็ นโครงข่ายภายในบ้าน (Home Networking)<br />

ใช้เป็ น Internet access (Last- mile Applications)<br />

ใช้งานในกิจการของการไฟฟ้ ใชงานในกจการของการไฟฟา า (Utility applications)<br />

ใช้ในการส่งกระจายเสียง<br />

43


Home control<br />

การควบคมอปกรณ์ไฟฟ้ รว ุม ุ รณไ า อปกรณ์บันเทิงภายในบ้าน ุ น เนเร เช่นเครื่องเสียง เส ทีวี ระบบไฟฟ้ าแสง<br />

สว่างภายในบ้าน การรักษาความปลอดภัยภายในบ้านผ่านวิดีโอ (surveillance<br />

video camera) ตลอดจน Home Automation สามารถใช้เทคโนโลยี<br />

สามารถใชเทคโนโลย<br />

PLC ได้โดยไม่ต้องเดินสายควบคุมใหม่ ในการทํางานของอุปกรณ์ควบคุมนี้เราจะ<br />

inject คลื่นพาห์ คลนพาห (carrier wave) ที่ความถี่ระหว่าง ทความถระหวาง 20 – 200 kHz เข้าไปใน เขาไปใน<br />

สายไฟฟ้ าผ่านเครื่องส่ง และจะ modulate สัญญาณดิจิตอลไปด้วย ส่วนที่เครื่องรับ<br />

แต่ละเครื่องในระบบจะมี แตละเครองในระบบจะม address ซึ่งสามารถควบคมได้โดยสัญญาณที่ส่งมา ซงสามารถควบคุมไดโดยสญญาณทสงมา และถก และถูก<br />

decode ที่เครื่องรับ อุปกรณ์นี้ใช้เสียบกับปลั๊กไฟฟ้ าที่บ้านได้เลย ซึ่งปัจจุบันมีการ<br />

กาหนดมาตรฐาน ํ เรยกวา ี ่ X10 (www.X10.com) หรอ ื HomePlug CC<br />

เป็นต้น<br />

44


ุ<br />

Home Networking<br />

เป็นการนํา PLC มาประยุกต์ใช้งานในลักษณะโครงข่ายคอมพิวเตอร์ หรือโครงข่าย<br />

peripherals ภายในบ้าน อาคารชุด หรือในอาคารสํานักงานขนาดเล็ก เป็นต้น<br />

มาตรฐานดังกล่าวนี้ได้มีการพัฒนาโดย HomePlug <strong>Powerline</strong> Alliance<br />

และ UPA ซึ่งโครงข่ายดังกล่าวสามารถใช้งานได้ในระยะทางใกล้ๆ เพียงแต่เสียบ<br />

อุปกรณ์ในปลั๊กไฟฟ้ าที่มีอยู ู่ โดยไม่ต้องเดินสายเคเบิ้ลใหม่ ทั้งนี้ระยะห่างระหว่างอุปกรณ์ ุ<br />

ไม่เกิน 100 เมตร<br />

45


ุ<br />

่<br />

Last- mile Applications<br />

เป็นการนํามาใช้งานเพื ่อเข้าถึงโครงข่าย Internet ความเร็วสูง หรือเราเรียกว่า<br />

<strong>Broadband</strong> over powerline – <strong>BPL</strong> ที่ให้บริการด้านโทรคมนาคม เช่น<br />

VoIP การรับส่งข้อมูลมัลติมีเดีย เช่นข่าวสาร และด้านความบันเทิง เช่น ดูหนัง ฟังเพลง<br />

เล่นเกม รวมถึงการเชื่อมต่อกับกล้องวีดิโอ เพื่อเฝ้ าระวังความปลอดภัยในบ้านเรือน หรือ<br />

สํานักงาน เป็นต้น โดยใช้ <strong>BPL</strong> modem เสียบที่ปลั๊กไฟฟ้ า แล้วนําอุปกรณ์<br />

คอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์อื่นๆ มาต่อผ่าน <strong>BPL</strong> modem ก็สามารถใช้งานได้<br />

<strong>BPL</strong> มีข้อดีเมื่อเปรียบเทียบกับบริการ มขอดเมอเปรยบเทยบกบบรการ cable modem หรือ หรอ DSL – Digital<br />

Subscriber Line เพราะสามารถใช้ infrastructure ที่มีอยู ่แล้ว และยัง<br />

สามารถให้ประชาชนทั่วไปในที่ห่างไกล สามารถใหประชาชนทวไปในทหางไกล แตมไฟฟาใช แต่มีไฟฟ้ าใช้<br />

46


Utility applications<br />

ู<br />

ี<br />

ุ<br />

ุ<br />

่<br />

หน่วยงานที่ให้บริการด้านสาธารณูปโภคการไฟฟ้ าสามารถใช้เทคโนโลยีนี้ในธุรกิจ หรือการปฏิบัติงานของการไฟฟ้ า<br />

เอง ซงสวนใหญตองการ ึ่ส่ ่ ้ bandwidth ไมมากนก ่ ั<br />

โดยจะใช้ Coupling Capacitors ชนิดพิเศษต่อกับเครื่องส่งวิทยุความถี่ตํ่า ที่ต่อกับสายไฟฟ้ า ความถี่ที่ใช้<br />

อยู ่ระหว่าง 30 – 300 kHz และเครื่องส่งมีกําลังไม่เกิน 100 watts<br />

เครื่องส่งจะส่งสัญญาณไปตามสายไฟฟ้ าแรงสูง เส้นเดียว สอง หรือ ทั้งสามเส้น ช่องสัญญาณต่างๆของ PLC จะ<br />

ถูก couple ที่สายแรงสูง<br />

ที<br />

่สถานีจ่ายไฟย่อยต่างๆ จะติดตั้งอุปกรณ์ ้ filter เพื่อป้ องกันกระแสของ carrier frequency ไม่ให้เข้าไปสู<br />

อุปกรณ์ในสถานีจ่ายไฟย่อยนั้นๆ และเพื่อให้เกิดความมั่นใจในกรณีเกิดกระแสไฟฟ้ าขัดข้อง จะไม่มีผลต่อระบบ<br />

PLC<br />

วงจรนี้จะใช้ในการควบคุมการทํางานของ switch gear และป้ องกันสายส่ง ตัวอย่างเช่น สามารถใช้<br />

ช่องสัญญาณ PLC เพื่อสั่งการให้ Protection relay ทํางานเมื่อเกิดเหตุขัดข้องในระบบจ่ายไฟฟ้ า แต่จะให้<br />

ระบบทํางานปกติเมื่อเกิดเหตขัดข้องที่จดอื่นในระบบ<br />

ระบบทางานปกตเมอเกดเหตุขดของทจุดอนในระบบ<br />

ปัจจุบันการไฟฟ้ าหลายแห่งใช้ระบบไมโครเวฟ และสายเคเบิ้ลไยแก้ว เพื่อการสื่อสารในองค์กร และใช้ในการสั่งการ<br />

ควบคุมอุปกรณ์ไฟฟ้ า แ<br />

ต่การนํา PLC มาใช้ในระบบสื่อสาร ก็ยังมีความจําเป็น เพื่อใช้ในการ back up ช่องสัญญาณ และเป็นการ<br />

ติดตั้งที่ลงทุนตํ่า นอกจากนี้มีการนํา PLC ที่มีอัตรา bit rate ตํ่ามาใช้ในการอ่านหน่วยของมาตรวัดทางไฟฟ้ า<br />

เราเรยกวา ่ Automatic Meter Reading – AMR<br />

47


ใช้ในการส่งกระจายเสียง<br />

่ ี<br />

บางครั้งเรานํา บางครงเรานา PLC มาใช้ในกิจการส่งวิทยกระจายเสียงผ่านสายไฟฟ้ มาใชในกจการสงวทยุกระจายเสยงผานสายไฟฟา า หรือ หรอ<br />

สายโทรศัพท์ เช่นในประเทศเยอรมัน และสวิสเซอร์แลนด์ มีการส่งกระจายเสียงวิทยุโดย<br />

ใช้สายโทรศัพท์ ใชสายโทรศพท และในประเทศรสเซยมการสงวทยุกระจายเสยงโดยใชเทคโนโลย และในประเทศรัสเซียมีการส่งวิทยกระจายเสียงโดยใช้เทคโนโลยี PLC<br />

ผ่านสายไฟฟ้ า ตัวอย่างของรายการวิทยุที่ส่งกระจายเสียงโดยใช้เทคโนโลยี PLC ใน<br />

สวิสเซอร์แลนด์ สวสเซอรแลนด ซงเรยกกนวา ซึ่งเรียกกันว่า “wire broadcasting” ใช้ความถี่ดังนี้ ใชความถดงน<br />

-175 kHz Swiss Radio International<br />

-241 kHz “Classical l music”<br />

-274 kHz RSI 1 “rete UN” (Italian)<br />

-340 kHz “Easy music”<br />

48


11. How In-Building <strong>BPL</strong> Works<br />

<br />

<strong>BPL</strong> Couplers are attached to key electrical l panels.<br />

Couplers are then connected to a <strong>BPL</strong> Gateway.<br />

The gateway is connected to an ISP via a router.<br />

Any outlet can now deliver high-speed Internet service by simply plugging in a<br />

<strong>BPL</strong> modem.


Home Plug<br />

Cholatip Yawut<br />

Faculty of Information Technology, King Mongkut's University of Technology North Bangkok<br />

From Ref:homeplug-thailand.com<br />

51


HomePlug technology<br />

With HomePlug technology, the electrical wires in your<br />

home can now distribute broadband Internet, HD video,<br />

digital music and smart energy applications.<br />

Ref: http://www.homeplug.org/home/<br />

homeplug org/home/<br />

52


ู<br />

HomePlug<br />

เทคโนโลยี่ในการใช้โครงข่ายสายไฟฟ้ โ ร าในบ้านหรือสํานักงาน น น น เพื่อการ<br />

เชื่อมโยงเครือข่ายคอมพิวเตอร์<br />

ด้านหนึ่งของอปกรณ์โฮมปลั๊กจะเป็นปลั๊กไฟฟ้ ดานหนงของอุปกรณโฮมปลกจะเปนปลกไฟฟาตวผูทสามารถเสยบทปลก<br />

าตัวผ้ที่สามารถเสียบที่ปลั๊ก<br />

ไฟฟ้ าทั่วไป ส่วนอีกด้านหนึ่งอาจจะเป็นปลั๊กแบบ USB หรือ Ethernet<br />

(LAN) หรืออาจจะใช้ ้ wifi โดยไม่ต้องมีปลักใดๆ<br />

่ ้ ๊ั<br />

ขนาดจะเท่ากับเมาส์หรือที่ชาร์จแบตเตอรี่มือถือ<br />

นําอุปกรณ์ดังกล่าวเสียบเข้าไปที่ปลั๊กไฟฟ้ า และใช้สาย USB หรือ สาย<br />

LAN ต่อเข้ากับพีซี, , routers, DSL หรือ Cable modems,<br />

พรินเตอร์ และอื่นๆ ก็จะทําให้สามารถสร้างเครือข่ายคอมพิวเตอร์ในบ้าน<br />

หรือสํานักงาน ได้อย่างรวดเร็ว เพราะปลั๊กไฟฟ้ ามีอยู ่แล้วทั่วทั้งบ้านหรือ<br />

สํานักงาน ไม่ต้องมีสาย LAN หรือสายใดๆ อีก<br />

53


HomePlug<br />

HomePlug ได้รับการพัฒนาขึ้นมาโดย พันธมิตรโฮมปลั๊ก (HomePlug g <strong>Powerline</strong><br />

Alliance) ซึ่งประกอบด้วยผู ้ผลิตคอมพิวเตอร์ชิป และอุปกรณ์คอมพิวเตอร์<br />

อื่นๆ กว่า 50 รายทั่วโลก<br />

มาตรฐาน HomePlug 1.0 เมื่อปี 2001 รับส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 14 Mbps<br />

พัฒนาต่อมาเป็น HomePlug Turbo ซึ่งส่งข้อมูลได้ที่ความเร็ว 85 Mbps<br />

ปลายปี 2005 กลุ ่มพันธมิตรโฮมปลั๊กก็ประกาศมาตรฐาน HomePlug AV ซึ่งทําความเร็ว<br />

ได้ที่ 189 Mbps แม้ว่าจะยังไม่เป็นที่แพร่หลายในปัจจุบัน แต่ก็เป็นที่หวังกันว่า จะมีบทบาทใน<br />

การนําไปใช้ในระบบ Home Entertainment ในอนาคต<br />

นอกจากนี้ยังมีความริเริ่มที่จะกําหนดมาตรฐานการใช้ระบบส่งไฟฟ้ าส่วนที่อยู ่นอกบ้าน หรือ<br />

อาคารมาเป็นตัวกลางในการเชือมต่อโครงข่ายบรอดแบนด์ ื่ ทีเรียกว่า ี่ ี HomePlug <strong>BPL</strong><br />

(<strong>Broadband</strong> over Power Line)<br />

และยังมีมาตรฐานโฮมปลักสาหรับติดตังสาเร็จรูปในอุปกรณ์ไฟฟ้ ี ั๊ ํ ั ิ ั้ ํ ปใ ป าในบ้าน ้ เช่น ่ ตู ้้เย็น ็ โทรทัศน์ ั ์<br />

เครื่องทําความเย็น เพื่อให้สามารถควบคุมจากคอมพิวเตอร์ได้ เรียกว่า HomePlug<br />

Command & Control (HPCC)<br />

54


์<br />

การประยุกต์ใช้งาน ้ HomePlug<br />

สร้างเน็ตเวิร์คแบบ สรางเนตเวรคแบบ peer-to-peer<br />

แชร์อินเตอร์เน็ตความเร็วสูง<br />

แชร์ printer<br />

การประยุกต์ใช้งานอื ่นๆ<br />

55


สรางเน็ตเวิร์คแบบ ้ ิ ์ peer-to-peer<br />

อันที่จริงโครงข่ายแบบนี้ไม่จําเป็นต้องมี router<br />

แต่ในภาพที่แสดงนี้จะมี router ช่วยกําหนด ip address<br />

ให้กับคอมพิวเตอร์ในโครงข่าย<br />

ทั้งคอมพิวเตอร์และ router ต่างเชื่อมโยงกันโดยได้อุปกรณ์ที่<br />

เรียกว่า เรยกวา HomePlug adapter ซึ่งจะเป็นแบบ ซงจะเปนแบบ ethernet<br />

หรือ usb ก็ได้<br />

โดยเสียบอุปกรณ์ ี ์ HomePlug เข้ากับปลักไฟฟ้ ๊ ้ า แล้วเอาสาย ้<br />

LAN หรือ usb ต่อจาก adapter เข้าไปยังคอมพิวเตอร์<br />

หรือ router<br />

56


แชรอนเตอรเนตความเรวสูง<br />

์ ิ ์ ็ ็ โครงข่ายเพื่อการแชร์อินเตอร์เน็ตก็ไม่จําเป็นต้องมี server<br />

แต่จะต้องมี router และ modem<br />

ในปัจจุบัน adsl modem ส่วนใหญ่จะเป็น router ใน<br />

ตัว จึงง่ายมากในการสร้างโครงข่าย<br />

ใช้ HomePlug adapter ต่อกับปลั๊กไฟฟ้ าใกล้ๆ แล้ว<br />

ใช้สาย LAN ต่อจาก adapter ไปยังคอมพิวเตอร์ หรือ<br />

router<br />

โดยปกติ router จะถูกกําหนดค่าเริมต้นให้เป็น ่ ้ dhcp<br />

server คือทําหน้าที่แจก ip ให้กับคอมพิวเตอร์ทุกตัว<br />

และคอมพิวเตอร์ทกตัวก็จะรับ และคอมพวเตอรทุกตวกจะรบ ip มาโดยอัตโนมัติ มาโดยอตโนมต<br />

สรุปก็คือ ติดตั้งตามนี้แล้วคอมพิวเตอร์ทุกตัวจะเข้า<br />

อินเตอร์เน็ตได้ทันทีโดยไม่ต้องทํา อนเตอรเนตไดทนทโดยไมตองทา อะไรอีก อะไรอก อนึ่ง อนง โครงข่ายนี้ โครงขายน<br />

เป็น peer-to-peer ไปในตัว<br />

57


่<br />

แชร์ printer<br />

เราสามารถเพิ่มพริ้นเตอร์เข้าไปบนโครงข่ายข้างบนนี้อย่างง่ายดาย<br />

โดยเฉพาะอยางยง ่ ิ่ พรนเตอรสมยใหมจะมชอง ิ้ ์ส ั ่ ีช่ LAN และพรอม ้<br />

สําหรับการใช้งานร่วมกันของคอมพิวเตอร์หลายตัวบนโครงข่ายอยู<br />

แล้ว แลว<br />

โดยจัดหาอุปกรณ์โฮมปลั๊กเพิ่มอีก 1 ตัว เสียบกับปลั๊กไฟ แล้วต่อ<br />

สายแลนเข้ากับพริ้นเตอร์ สายแลนเขากบพรนเตอร ก็เกือบจะเรียบร้อยแล้ว<br />

กเกอบจะเรยบรอยแลว<br />

ที่ต้องทําเพิ่มเติมก็คือ ต้องไปที่คอมพิวเตอร์แต่ละตัว ติดตั้ง<br />

printer driver ซงพรนเตอรสวนใหญจะมขนตอนการตดตง<br />

ึ่ ิ้ ์ส่ ่ ี ั้ ิ ั้<br />

ที่ระบุให้เลือกว่าเป็น พริ้นเตอร์ต่อตรงกับคอมพิวเตอร์ หรือต่อผ่าน<br />

แลน ก็เลือกต่อผ่านแลน กเลอกตอผานแลน โปรมแกรมตดตงกจะหาพรนเตอรบน<br />

โปรมแกรมติดตั้งก็จะหาพริ้นเตอร์บน<br />

โครงข่ายพบและติดตั้งพริ้นเตอร์บน คอมพิวเตอร์เครื่องนั้นๆ ต่อไป<br />

58


การประยุกตใชงานอนๆ<br />

์ใช้ ื่<br />

จากตัวอย่างข้างต้น จากตวอยางขางตน จะเหนไดวา จะเห็นได้ว่า การใชงานอุปกรณ การใช้งานอปกรณ์ HomePlug สะดวกมาก<br />

หลักการง่ายๆ ก็คือ ส่วนไหนของโครงข่ายที่เราต้องใช้สายแลน ก็เพียงแต่ใช้<br />

HomePlug แทนเท่านั้น แทนเทานน<br />

เราสามารถนําอุปกรณ์ Homelug ไปใช้งานอื่นๆ ได้อีกมาก เช่น<br />

ขยายพื้นที่บริการของแลนไร้สาย (wifi),<br />

การเพิ่มจุดบริการแลน,<br />

การต่อเชื่อมอุปกรณ์ mass storage เข้ากับวงแลนเดิม<br />

และอื่นๆ<br />

59


In Building <strong>BPL</strong> System Supports Multiple l Applications<br />

• High-speed Internet access • Voice over IP (VoIP) – Built-in in QoS<br />

• Wi-Fi / Wireless<br />

ensures optimal voice quality<br />

• Video conferencing<br />

• Energy monitoring<br />

• IP surveillance<br />

• Building security systems<br />

• Digital signage<br />

• Point of Sale (POS) terminals<br />

• Video kiosks<br />

• Printing from rooms<br />

High-Speed<br />

Internet<br />

Access<br />

Wireless<br />

Access Points<br />

Building<br />

Automation<br />

Systems<br />

VoIP<br />

Phones<br />

Point of Sale<br />

Transactions<br />

Building<br />

Surveillance


In-Building <strong>BPL</strong> Target Market: Multiple l Dwelling Units<br />

• Hospitality<br />

– Hotels/motels<br />

– Casinos<br />

• Residential<br />

– Garden style<br />

– Apartment buildings<br />

– Dormitories<br />

• Commercial MTUs<br />

– High rises<br />

– Strip malls<br />

– Office parks<br />

– Industrial properties<br />

• Alternative Properties<br />

– Ships<br />

– Military bases<br />

– Assisted living


How HomePlug Technologies Enable...<br />

Smart Grid / Smart Energy<br />

HDTV Networking<br />

Whole-Home Audio<br />

Gaming<br />

62


HomePlug technology application: Smart<br />

Gid Grid / Smart Energy<br />

The Smart Grid is a planned nationwide network that will use<br />

21st century information technology to deliver electricity<br />

efficiently, reliably and securely, while allowing increased use of<br />

renewable power sources.<br />

Smart energy coupled with the advanced smart grid<br />

infrastructure enables communication between utility<br />

companies and common household devices such as smart<br />

thermostats and appliances.<br />

Individual id homes with home area networks (HANs) will<br />

communicate through the electricity meter with the Smart<br />

Grid, offering management of resources by both utilities and<br />

consumers.<br />

63


Smart Grid / Smart Energy<br />

In the home, the energy consumer can control plug-in electric<br />

vehicle (PEV) charging, smart energy devices such as smart<br />

appliances and programmable communicating thermostats<br />

(PCTs) attached to the home area network (HAN).<br />

This communications path between homes and utilities enables<br />

prepay services, user information and messaging, load<br />

control/demand response and HAN device firmware<br />

downloads.<br />

Home area networks communicate to smart electricity meters<br />

and give consumers the ability to monitor and manage their<br />

electricity usage as never before.<br />

64


HomePlug technology application: HDTV<br />

Networking<br />

Internet video on-demand<br />

Many HomePlug member<br />

companies have varieties of<br />

powerline adapters with multiple<br />

ports, QoS prioritized ports,<br />

filtered outlets and other features<br />

specifically designed to add value<br />

for such networked TV set-ups.<br />

<br />

<br />

IPTV from Service Providers<br />

<strong>Powerline</strong>-enabled devices can<br />

distribute content over<br />

customers’ existing power lines<br />

and are remarkably easy to set up<br />

and use.<br />

65


Whole-Home Audio<br />

Imagine a stereo eo system where e each component had only a<br />

single wire connected to it.<br />

Only one wire - the power cable - connects the CD player, the<br />

iPod dock, the receiver, the speakers, the amplifiers, and even<br />

libraries of songs housed on computers and NAS servers.<br />

With HomePlug technology, all of these components work<br />

together to form a single system -- playing multi-zone music<br />

throughout the home.<br />

No more worrying about color-coding, mismatched<br />

impedances, buying lengthy strands of expensive speaker wire,<br />

or drilling holes in walls and floors to accommodate them.<br />

HomePlug technology is now embedded directly inside the<br />

components of whole-house audio systems, allowing full-range<br />

digital music to be distributed throughout a home.<br />

66


Whole-Home Audio (Cont’d)<br />

HomePlug technology is used by major audio brands like<br />

Russound and NuVo Technologies (both of whom are<br />

HomePlug members that have won major industry<br />

awards for their systems).<br />

They are bringing i products to market that are being sold<br />

and distributed through dealers for installation in homes<br />

both old and new.<br />

67


Gaming<br />

Connecting a game console such as an XBox 360, Wii, or PS3<br />

to the Internet can be a challenge when the game console and<br />

TV aren't located in the same room as the Internet router or<br />

broadband gateway.<br />

Some households try to use WiFi, but that requires<br />

experienced setup of the game console for SSID and security<br />

parameters. Others resort to running an extremely long<br />

Ethernet cable from the game station to their gateway; not an<br />

attractive solution for most Moms!<br />

68


เปรียบเทียบ ี ี HomePlug กบ ั Wi-Fi<br />

มีการสํารวจความเห็นของผู ้ใช้งาน homeplug กับ wifi ในสหรัฐอเมริกา พบว่า<br />

25% ของผู ้ใช้อุปกรณ์ wifi ในบ้านมีปัญหาการเชื่อมต่อสัญญาณ ในขณะที่ 99% ของ<br />

ผู ้ใช้งาน homeplug สามารถใช้งานอุปกรณ์ได้ทันทีโดยไม่ต้องทําอะไรหลังจากแกะ<br />

อุปกรณ์จากกล่อง<br />

นอกจากนี้มีการทดสอบส่งไฟล์ขนาด 25 megabyte ระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่อง<br />

ผ่าน homeplug 1.0 (14 mbps), homeplug 1.0 turbo (85<br />

mbps) และ wifi-11g (54 mbps). ผลปรากฏดังนี้<br />

homeplug 1.0 รับส่งข้อมูลได้จริงที่ความเร็ว 7.5-14 Mbps<br />

homeplug 1.0 turbo รับส่งข้อมูลได้จริงที่ความเร็ว 25 Mbps<br />

wifi-11g รับส่งข้อมูลได้จริงที่ความเร็ว 14 Mbps<br />

การ ทดลองนี้ได้ติดตั้งคอมพิวเตอร์สองตัวไว้ใกล้กันมาก จึงไม่มีปัญหาสัญญาณไม่เต็ม<br />

ญญ<br />

สําหรับ wifi ได้มีการทดลองยกคอมพิวเตอร์ตัวที่สองออกไปอีกห้องหนึ่งให้ห่างจาก<br />

wifi access point พบว่าความเร็วในการส่งข้อมูลจะตกลงไปมากกว่า 30%<br />

69


ถ้าเกิดฟาผ่า ิ ฟ้ จะเป็นอะไรกบอุปกรณ์ ั ป ์ HomePlug หรือไม่<br />

่<br />

อปกรณ์ อุปกรณ homeplug ทกตัวมีวงจรป้ ทุกตวมวงจรปองกนไฟกะชากเนองจากฟาผา องกันไฟกะชากเนื่องจากฟ้ าผ่า (lightning<br />

protection) อยู ่ในตัว จึงจะไม่เป็นอันตรายไดๆ<br />

70


ต้องติดตงซอฟท์แวร์หรือโปรแกรมอะไรเพือใช้งาน ิ ั้ ์ ์ ื ่ื<br />

้ HomePlug<br />

ในการใช้งานอปกรณ์ ในการใชงานอุปกรณ homeplug ไม่จําเป็นต้องลงซอฟท์แวร์ ไมจาเปนตองลงซอฟทแวร หรอโปรแกรมอะไรท<br />

หรือโปรแกรมอะไรที่<br />

คอมพิวเตอร์แต่ละตัว ยกเว้นกรณีใช้ USB HomePlug คอมพิวเตอร์อาจจะไม่มี<br />

ไดร์เวอร์ที่พร้อมใช้งาน ไดรเวอรทพรอมใชงาน กรณนตองมแผนดสคทมไดรเวอรสนบสนุนการใชงาน<br />

กรณีนี้ต้องมีแผ่นดิสค์ที่มีไดร์เวอร์สนับสนนการใช้งาน<br />

นอกจากนั้น อุปกรณ์ HomePlug ทุกตัวเป็น plug and play โปรแกรม<br />

ปฏบตการของคอมพวเตอรจะมองเหนและตดตงใชงานโดยอตโนมต<br />

ิ ั ิ ิ ์ ็ ิ ั้ ใช้ ั โ ั ิ<br />

อย่าง ไรก็ตาม อุปกรณ์ HomePlug จะมี Configuration Utility ให้มาด้วย<br />

ซึ่งเราอาจจะเลือกติดตั้งกรณีต้องการเข้ารหัสสัญญาณ ้ (encryption) เพื<br />

่อความ<br />

ปลอดภัย<br />

71


สญญาณ ั HomePlug ผ่านเบรกเกอร์ได้หรือไม่<br />

้ ื ไ ่<br />

สัญญาน สญญาน homeplug สามารถเดินทางผ่านเบรกเกอร์ สามารถเดนทางผานเบรกเกอร (circuit breaker) ได้<br />

แต่ไม่สามารถผ่านหม้อแปลงไฟฟ้ า (transformer) ได้<br />

72


อุปกรณ์ ์ HomePlug เชือมต่ออุปกรณ์ได้ไกลสุดแค่ไหน<br />

่ ่ไ<br />

ตามสเป็ก ตามสเปก อปกรณ์ อุปกรณ HomePlug สามารถเชื่อมต่อได้สงสดที่ระยะ สามารถเชอมตอไดสุงสุดทระยะ 300 เมตร แต่ทั้งนี้ แตทงน<br />

ต้องดูว่าระยะจริงของสายไฟฟ้ า เพราะโดยปกติสายไฟฟ้ าจะมีการเดินสายผ่านท่อร้อย<br />

สาย ทําให้ระยะทางไม่ได้เป็นเส้นตรงระหว่างอปกรณ์ ทาใหระยะทางไมไดเปนเสนตรงระหวางอุปกรณ และตองขนกบอุปกรณทตองผาน<br />

และต้องขึ้นกับอปกรณ์ที่ต้องผ่าน<br />

ด้วย เช่น เบรกเกอร์ เป็นต้น ทําให้ระยะการใช้งานจริงน่าจะอยู ่ที่ประมาณ 100-200 เมตร<br />

73

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!