La tecnología PLC MESH utilizada en nuestros productos
Desde 2007, DISCAR ha establecido una relación estratégica con la empresa israelí Yitran Technologies Ltd, proveedor líder de tecnología PLC Mesh ampliamente probada, que cumple con regulaciones mundiales. Esta tecnología PLC es además la tecnología subyacente en el estándard HomePlug Command and Control (C&C), y es utilizada exitosamente por muchos desarrolladores de soluciones AMI / AMR. La compañía Yitran se extá expandiendo principalmente en Asia, con ofcinas de desarrollo de negocios en China, India y Japón.
Sobre la tecnología de modulación DCSK:
Para la implementación de la capa de comunicaciones PLC Mesh en nuestros terminales urbanos, DISCAR ha escogido la probada tecnología de modulación DCSK, utilizada por muchos desarrolladores de soluciones AMI/AMR en países de Europa del Este, Rusia, Japón, China, India, Brasil, Europa Occidental, Sudáfrica, y muchos otros.
El core del modem PLC utiliza la tecnología patentada Differential Code Shift Keying (DCSK), con técnicas de modulación avanzada spread spectrum technique para obtener comunicaciones extremadamente robustas con data rates de hasta 7.5Kbps. El dispositivo utiliza también varios otros mecanismos para mejorar la robustez de las comunicaciones, tal como el sistema patentado de forward short-block soft-decoding error-correction algorithm, y algoritmos especiales de sincronización.
El chip cumple con las regulaciones mundiales FCC part 15, ARIB y bandas CENELEC.
Quienes van a desplegar instalaciones de medidores con comunicación PLC, deben preguntarse ¿cuál es la tecnología adecuada para mi instalación?
Sobre la tecnología DCSK(1), utilizada por DISCAR:
La principal característica de diseño de la modulación DCSK es su robustez y confiabilidad; DCSK pertenece a la familia de sistemas de modulación “spread spectrum”, que es una técnica en la que la señal es transmitida con un ancho de banda considerablemente mayor que la frecuencia que contiene la información original. Las velocidades de transmisión son moderadas, alrededor de 7,5 kbps, pero más que suficientes para la cantidad de datos manejados por un medidor inteligente.
Las ventajas prácticas de la modulación “spread spectrum” son las siguientes: a) Menor susceptibilidad a los ruidos de línea tipo “narrowband burst”; b) Es capaz de operar en situaciones en las que el nivel de la señal es más bajo que el nivel de ruido (SNR negativo).
Estas propiedades explican por qué los sistemas militares han utilizado la modulación “spread spectrum” por muchos años, y por qué DCSK es considerada la técnica de modulación PLC más robusta.
Sobre la tecnología de modulación OFDM(2), presente en PRIME / G3:
Los nuevos estándares de modulación PRIME y G3 han surgido en los últimos años como estándares internacionales impulsados por el IEEE. Ambos sistemas están basados en la técnica de modulación OFDM, la cual promete alcanzar velocidades de comunicación (Data Rate) significativamente superiores a la modulación DCSK.
El método de modulación OFDM consiste en realizar la modulación sobre un gran número de “sub-carriers” o “sub-portadoras”, de forma tal que cada “sub-carrier” es independiente y no interfiere con los carriers vecinos. Cada “carrier” es un stream de datos o “canal”, que es modulado con un método convencional como BPSK, QPSK o QAM, permitiendo implementar varios canales de comunicación paralelos. Una de las principales ventajas de OFDM es que teóricamente es posible cambiar la forma de modular los distintos canales, adaptando el mecanismo de modulación a la cantidad de ruido existente para elevar la velocidad de transmisión durante los períodos de bajo ruido en la línea, pero esta facilidad no necesariamente es implementada por los fabricantes de los chips. Si bien las velocidades de comunicación “de diseño” pueden alcanzar hasta los 150 kbps, cuando las condiciones de ruido en la línea son adversas (90 dB de atenuación), la velocidad efectiva libre de error puede bajar hasta los 2,5 kbps.
Las complejidades inherentes a la tecnología OFDM implican utilizar amplificadores de señal más grandes, que consumen más energía de la red y generan más calor en el interior del equipo. Y en cuanto a la “interoperabilidad” entre sistemas OFDM, es necesario resaltar que si bien OFDM es flexible y sus algoritmos se ejecutan en potentes chips tipo “DSP”, los distintos tipos de modulación no son interoperables entre sí, salvo que se hayan concebido inicialmente así de manera específica. O sea que un sistema que utiliza modulación BPSK no podrá comunicarse con otro que esté utilizando la tecnología 16-PSK. La interoperabilidad entre sistemas OFDM no está garantizada al nivel PLC, ni tampoco en la capa superior de transmisión de datos.
(1) y (2) Fuente: DCSK Technology vs. OFDM Concepts for PLC Smart Metering. By, Kevin Jones & Christos Aslanidis.
Información que proviene de la experiencia experiencia:
Si bien las mayores velocidades que promete la tecnología OFDM es atractiva y tentadora, en DISCAR valoramos muy por encima la confiabilidad y la robustez del sistema operando en redes eléctricas que no son “del primer mundo”.
De hecho, en muchas instalaciones en las que existen malas condiciones de la red, como Europa del Este, India, Africa y grandes partes de Asia, G3 y PRIME han dado resultados pobres, habiendo cosechado resultados satisfactorios solo donde la infraestructura es moderna y en buenas condiciones, tal como en Europa Occidental.
Disponemos de reportes que indican que las instalaciones G3 / PRIME en redes “adversas” requieren significativas cantidades de soporte para su puesta en marcha y mantenimiento posterior cuando las condiciones de la red van cambiando, requiriendo la instalación de “repetidores” o “boosters” de la señal para poder funcionar. Se suma a ésto el hecho de que la supuesta “interoperabilidad universal” entre productos PLC de distintos fabricantes es prácticamente una utopía.
En DISCAR tenemos reportes concretos de medidores que utilizan tecnología PRIME instalados en Argentina, que han presentado problemas de confiabilidad, y particularmente la imposibilidad de mantener la red “online” (con conexión) durante la noche, debido a la interferencia con las redes de alumbrado público.
Nuestras instalaciones PLC basadas en la “vieja” pero confiable tecnología DCSK no padecen este tipo de problemas, y en el 100% de los casos nuestros medidores PLC se conectan y funcionan desde el primer día sin problemas.
Las ventajas de la Tecnologia “Mesh”:
La tecnología Mesh o de “mallas” permite establecer redes con múltiples puntos, donde cada dispositivo es un “repetidor” de los demás. De esa forma, el “alcance” de dicha red es prácticamente ilimitado, siempre y cuando exista una sucesión de dispositivos (medidores) entre el concentrador y los demás dispositivos.
Otra ventaja de las redes Mesh son las de “self-healing” y “auto-discovery”, que permiten por una parte que se inserten nuevos dispositivos a la red, y ésta se “rearme” automáticamente para reflejar al nuevo integrante (por ejemplo cuando se da de alta un nuevo suministro), y de la misma manera cuando un dispositivo es retirado (por ejemplo cuando se dá de baja un suministro), la red nuevamente se “rearma” para que los dispositivos que quedan mantengan la integridad de la red.
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