Internet z elektrické zásuvky – spolehlivě, rychle a levně.

Internet je dnes pojmem označujícím stále širší nabídku služeb, které se nám mohou otevřít jednoduše tím, že se necháme doma, v práci či kdekoli jinde, k internetu „připojit“. Důvody pro potřebu přístupu k internetu mohou být běžné – potřeba přístupu k informacím, e-mailu, diskusním serverům či chatovým aplikacím, či dnes již téměř zcela běžné – požadavek dálkového ovládání bankovních účtů, provádění rezervací, on-line nákupů a stahování dat všeho druhu, nemluvě o aktivním spoluvytváření internetového obsahu. Současně s tím však roste i nabídka služeb poskytovaných přímo telekomunikačními společnostmi, které nám tento internet zprostředkovávají. Tak je již dnes opět běžnou skutečností, že s nabídkou internetu přichází současně možnost využití tohoto datového kanálu rovněž pro IP telefonii (klasické telefonování), IP TV (digitální televizi) nebo Video on Demand (film či video na vyžádání). Rostoucí zájem zákazníků o tyto služby a s tím nutně související růst nároků na síťovou infrastrukturu nutí poskytovatele těchto služeb zvažovat, jaké potřeby bude nutné pokrýt v blízké budoucnosti a na tomto základě použít odpovídající technologie. Ty obvykle nebývají levné a zákazník je úhradou smluvních poplatků na začátku vztahu většinou ani nepokryje. Nasazené technologie, které byly před dvěma roky vysokým nadstandardem, jsou dnes také již nezřídka nedostačující.

Kdy uvažovat o přenosu po elektrické síti ?

Při zvažování typu technologie, kterou poskytovatelé použijí k přivedení internetu do určité lokace, bývá na prvním místě požadavek nízké ceny a požadavek spolehlivosti použité technologie s možností jednoduchého řešení vzniklých problémů. Z těchto důvodů ve většině případů vítězí řešení založená na kabelové infrastruktuře, která bývají nejméně nákladná, nejjednodušší a nejméně problematická. Taková řešení mají ovšem i své nedostatky. Jednoduše není vždy možné ve všech případech „natáhnout kabely“. Zalištované kabely vedené chodbami (nebo venkem) k jednotlivým bytům nepůsobí esteticky a tak si zákazníci jednoduše nepřejí toto řešení. Zárukované protipožární ochrany rovněž nenahrávají tomuto řešení, stejně jako ucpané průchodové trubky, kompletně hotové fasády nebo jednoduše neochota majitelů nových bytů dělat další bytové úpravy, které jsou v takových situacích v mnoha případech nevyhnutelné. Může se jednat o památku či jinak historický objekt, které rovněž vylučují zásahy do budov vedením kabeláže a vrtáním.V některých případech není v dané lokalitě zpočátku dostatečné množství zákazníků na to, aby se takové řešení poskytovateli služeb vyplatilo, takže mu nezbývá než počkat, zda se situace nezmění, což samozřejmě zvyšuje šance pro konkurenci, která nemusí poskytovat srovnatelnou kvalitu služeb, avšak je schopna zákazníkovi vyhovět již dnes.

Technologie Powerline od firmy Defidev na bázi čipů DS2, dodávaná do České a Slovenské republiky výhradně společností Takyo s.r.o. nabízí velmi jednoduché řešení mimo jiné i v takovýchto komplikovanějších případech. O technologii Powerline (dále pouze PLC) bylo již napsáno mnoho článků, hodnocení či zkušeností uživatelů, mnohdy však postavených na základě řešení jednoho výrobce. Do oblasti PLC přitom dnes spadá větší množství výrobců takovýchto řešení, kteří navíc svá řešení postavili na bázi různých technologií, přičemž rozdíl mezi použitými řešeními může být i propastný.

U nás jsou nejvíce známá PLC řešení na bázi standardu Homeplug, od různých výrobců, postavených na stejném čipu od firmy Intellon. Jedná se o moduly, které se (většinou v páru) jednoduše zapojí do elektrické zásuvky a „okamžitě“ spolu komunikují. Nezbytným předpokladem funkčnosti je instalace těchto zařízení na jedné elektrické fázi. Injektážní modul i koncový klientský modul je shodný. Toto řešení používá k přenosu dat po elektrické síti OFDM modulaci na frekvenci 4 – 24 MHz a 84 frekvenčních nosičů. Díky jednoduché instalaci je toto řešení vhodné například k propojení dvou místností na stejné fázi, kdy nejsou zapotřebí závratné rychlosti a jde spíše o retranslaci internetu nebo síťové hraní her. Problém však nastane, když na této technologii chceme vytvořit síť například v celém činžovním domě – různé byty jsou na různých fázích, před každým bytem je elektroměr či pojistky zhoršující kvalitu komunikace modemů, do elektrické sítě je připojen starý, méně kvalitní spotřebič, který může použité pásmo zarušit (např. nekvalitní vysavač nebo pračka), nebo na používaném pásmu probíhá jiný druh rušení, způsobený například nekvalitním elektrickým rozvodem. V takovém případě je použití této technologie velmi omezené, či zcela nemožné.

Naprosto jiná situace je ovšem u zařízení postavených na čipech firmy DS2. Tato technologie používá také OFDM modulaci, ale na frekvenci 3 – 34 MHz. Na rozdíl od řešení Intellon však v tomto frekvenčním pásmu používá 1536 frekvenčních nosičů modulujících posílaná data !!! Technologie DS2 je také založena na odlišnosti zařízení pro injektáž signálu a zařízení určeném pro koncového uživatele. Injektáž signálu se provádí elektromagnetickou indukcí, pomocí cívky, na jednu z fází elektrického rozvodu přímo ve stupačce domu, kde je tento namodulovaný signál po několika metrech zopakován i na ostatní fáze (fáze vedou v 95% případů ve stupačce paralelně vedle sebe a díky elektromagnetické indukci je modulovaný signál bez problému zopakován i na fáze ostatní). Takováto injektáž se ve většině případů obejde i bez přerušení dodávky elektrické energie.

Základem PLC systému Defidev/DS2 je zařízení HeadEnd (centrální zařízení komunikuje s ostatními koncovými a opakovacími; dále jen HE), které pomocí indukční smyčky a indukční cívky injektuje signál na jednu z fází elektrického rozvodu ve stupačce. Dále se systém skládá z koncových klientských modemů, které si zákazník jednoduše nainstaluje pouhým zapojením do elektrické zásuvky ve svém bytě. Pro konfiguraci PLC sítě je při instalaci nutné připojit do HE konfigurační zařízení NMS (Network Management System), které mimo jiné obsahuje DHCP server, jenž zařízením v PLC síti přidělí odpovídající IP adresy – ty se po úspěšném připojení všech PLC zařízení v síti pevně uloží do paměti každého PLC zařízení. V okamžiku, kdy je signál na některém z modemů slabý, je možno indukcí prodloužit dosah signálu z HE zařízením Repeater (opakovací zařízení; dále jen REP), který je stejným způsobem jako HE připojen k jedné z fází ve stupačce. Zařízení HE a REP jsou shodná, pouze v NMS konfiguračním systému rozdílně definovaná. Tímto způsobem je možné vytvořit kaskádovitou strukturu sítě a změnit elektrický rozvod (např. v panelovém domě o více vchodech) na datovou síť, a to v každé elektrické zásuvce v domě.

Různá zařízení, různé možnosti

Existují různá zařízení HE od firmy Defidev s různými možnostmi:

HeadEnd AMH-201 a AMH-201F může připojit až 32 klientů (mezi nimiž mohou krom modemů být i Repeatery, které mohou (v případě AMH-201 a AMH-201F) připojit dalších 32 klientů (opět modemů nebo repeaterů atd… ). Toto je vhodné pro např pro 5 patrové domy – injektáž HE a opakování s REP se provádí v každém vchodě na stupačce.

HeadEnd AHES-202 může připojit až 64 klientů (mezi kterými mohou být Repeatery, které mohou (v případě AHES-202) připojit dalších 64 klientů (opět modemů nebo repeaterů atd…). Toto je vhodné pro 8 a více patrové budovy, i o více vchodech. Úspěšně testováno v hotelu Horizont v Peci pod Sněžkou (16 pater, injektováno na jednu z fází v 5-tém patře, dosah do všech pater).

V dnešní době jsou tato zařízení běžně nasazována v hotelech, bytových zástavbách, či rodinných domcích. Tato PLC technologie umožňuje vytvořit z jakékoli elektrické sítě síť datovou, a to velmi jednoduše, rychle, a spolehlivě.

A jak to vypadá v praxi aneb dva příklady za všechny.

Pro lepší představu o praktickém nasazení této technologie uvádím několik reálných příkladů.

1) Rodinný domek

Toto je nejjednodušší problém k řešení sítě na elektrickém rozvodu, zvláště pokud jsou všechny zásuvky v domě na jedné fázi. Stačí místo, kde je přiveden internet (většinou střecha s wifi anténou) připojit modemem Amh 200 Spirit do elektrické zásuvky a jinde v domě použít jiný stejný modem pro vyvedení konektivity z elektrické zásuvky do počítače. Tento systém nevyžaduje žádnou konfiguraci a funguje až do počtu 15ti zapojených modemů (varianta Spirit, bez zařízení HeadEnd – nelze nic konfigurovat, obdobné jako Homeplug, ale podstatně vyšší přenosové rychlosti). Nelze zde však nic konfigurovat, což může někdy být nedostatkem, zvláště pokud chceme kvalitně propojit více místností např. ve více patrech. V takovém případě, i na jedné fázi, je lepší použít systém centrální jednotky a koncových modemů pro jednu fázi; Amh201 a koncové modemy Amh200. V tomto případě je nutné systém nakonfigurovat zařízením NMS, který po uložení konfiguračních údajů do zapojených zařízení již není v síti potřeba a systém spolehlivě funguje i bez NMS. Pokud je rozvod v domě na různých fázích, což lze vidět přímo v rozvaděči nebo proměřit speciálním měřákem, použijeme zařízení Amh201-F pro injektáž cívky na jednu z fází ve stupačce, koncové modemy Amh200 nebo ACPE200 pak jednoduše zapojíme do elektrických zásuvek kdekoli v domě a nakonfigurujeme zařízením NMS, které je opět nutné pouze pro nastavení sítě a dále již potřeba nebude. (Systém Alma s centrálním zařízením HeadEnd a koncovými modemy, vše se konfiguruje zařízením NMS, jednotlivé zapojené moduly získávají IP adresy, lze nastavit frekvenční pásmo, nastavit omezení (VLAN, korekce šířky pásma…).

2) Činžovní dům o více vchodech

V místě přivedené konektivity (kabel, wifi) instalujeme zařízení HeadEnd Amh201-F nebo AHES202 (v závislosti na velikosti objektu) cívkou na jednu z fází ve stupačce elektrického rozvodu v domě a podobným způsobem zapojíme i další zařízení na stupačky v ostatních vchodech. K místu injektáže do zařízení HeadEnd připojíme zařízení NMS a nakonfigurujeme kaskádovitou strukturu HeadEndu a Repeaterů v ostatních vchodech. Modemy podle potřeby zapojíme do zásuvek jednotlivých koncových uživatelů v bytech v připojených vchodech. Vše nastavíme systémem NMS, uložíme konfiguraci do všech zařízení a elektrický rozvod se stává sítí datovou na které lze provozovat nejen internet , VoIP telefonii, ale i IP TV, kamerové dohledy či jiné IP služby. Toto zapojení většinou provádí poskytovatel konektivity v objektu, který je na konfiguraci patřičně zaškolen, pomocí zařízení NMS, které si po instalaci odnese k další konfiguraci na jiném místě. V případě, že v objektu přibude další zájemce o konektivitu, nastaví mu poskytovatel modem ve své kanceláři a po nastavení pošle kurýrem zákazníkovi, který si jej pouze zapojí do elektrické zásuvky. Modem se automaticky spojí s HeadEndem nebo Repeaterem na stupačce.

Na kolik ta sranda přijde?

Jakákoliv sebedokonalejší technologie ztrácí smysl v okamžiku kdy její cena významně převyšuje jiná alternativní řešení. V následující tabulce naleznete ceny všech základních zařízení zmiňovaných v našem článku. Všechny uvedené ceny jsou v Kč bez DPH a platí pro objemy 1-50 ks.

Produkt	typ zařízení	PRODEJNÍ CENA
AHES-202 (max. 64 MAC)	Head-end/Repeater	16 750 Kč
AMH-201 (max. 32 MAC)	Head-end/Repeater	3 600 Kč
AMH-201F (koax, max. 32 MAC)	Head-end/Repeater	4 200 Kč
ACPE-200	CPE modem	6 000 Kč
AMH-200	CPE modem	1 850 Kč
AMH-200p Spirit	CPE modem	2 000 Kč
NMS WiFi GW	NMS	9 500 Kč
Vazební člen	Vazební člen	1 100 Kč
BNC Loop + koax redukce + spojka (Defidev)	smyčka mezi HE či REP a cívkou	599 Kč
Takyo Loop	smyčka mezi HE či REP (AMH-201F) a cívkou	450 Kč
AMH-200 Spirit	CPE modem	1 650 Kč

Technologie Defidev/DS2 je založena na individuálních IP adresách PLC zařízení, podporuje celou řadu pokročilých síťových vlastností (VLAN, QoS, interní OVLAN..). Na zařízeních lze pravidelně updatovat firmware, vzdáleně je restartovat, přistupovat na ně např. přes rozhraní telnet nebo je konfigurovat systémem NMS. V současné době je datová propustnost teoreticky 200 Mbit/s fullduplex (reálně 50 – 100 Mbit/s). Nedávno představila DS2 čipset, který je dvakrát rychlejší – v průběhu roku 2009 budou k dispozici zařízení Defidev postavená na tomto čipu – datová propustnost bude tedy nově teoreticky 400 Mbit/s fullduplex (reálně 100 – 200 Mbit/s). Nová generace čipů bude zpětně kompatibilní se současnou technologií 200 Mbit, což znamená, že modemy u zákazníků nebude třeba znovu měnit, bude postačovat výměna centrální jednotky HeadEnd a celá síť bude automaticky dvakrát výkonější. Řešení Defidev/DS2 funguje i přes anténní (koaxiální) rozvody. Do léta 2008 by měly být pro úplnost tohoto řešení nově k dispozici klientské koaxiální modemy do elektrické zásuvky.

Technologie Defidev/DS2 je plně certifikovaná pro použití v EU. Dlouho vlekoucí se problém injektáže HE na neměřené části v činžovních a panelových domech je dnes úspěšně vyřešen – je možné přístupová místa v rozvaděči nebo na stupačce odplombovat, zřídit neměřený odběr (varianta řešení u společnosti ČEZ) a opět zaplombovat.

Uváděné řešení je více než vhodné pro systémové integrátory a internetové providery, kteří z nějakého důvodu nemohou nebo jednoduše nechtějí instalovat kabelové rozvody. Umožňuje jim velmi rychle vytvořit datovou síť ze sítě elektrické a to prakticky ve všech typech komerčních budov, v činžovních domech a v panelových zástavbách i o více vchodech. Pro koncového uživatele služeb přináší možnost připojení počítače k síti skrze kteroukoliv elektrickou zásuvku v bytě, podle potřeby, bez nutnosti dalších kabelových rozvodů. Konečně pro společnost jako celek tato technologie přináší možnost zjednodušení rozmanitosti kabelových systémů a z toho vyplývající úspory energie využitím jedné, existující, všudypřítomné sítě – sítě elektrické.