TRANSMISSÃO DE DADOS ATRAVÉS DA REDE ELÉTRICA

Publicado em 17 de agosto de 2016 por Jocemar Luiz Cardoso Flores Filho

INTRODUÇÃO

Atualmente, o acesso à comunicação, principalmente à comunicação de dados, é um fator quase indispensável no dia-a-dia do ser humano, tanto na vida profissional quanto na pessoal. Com isso, a busca por acesso à internet é uma constante. Porém, as empresas que oferecem esses serviços não acompanham essa demanda (Figura 1). Um dos motivos desse não acompanhamento, é a falta de interesse dessas empresas em levar a internet à locais mais remotos, onde não há grande concentração de população. Isso se deve ao fato de que o investimento em uma infraestrutura para essas localidades não compensa.

Para ajudar no combate ao problema, existe a possibilidade da aplicação de uma tecnologia que tem um alcance que as demais não possuem, o PLC (Power Line Communication). Com ela, é possível utilizar toda a estrutura de distribuição de energia elétrica para, também, transmitir dados. E este é o grande diferencial desta tecnologia, pois o acesso à rede elétrica chega à 98% da população brasileira. É por isso que o PLC é chamado de a democratização da internet, conforme afirmam Silva e Júnior (2010):

A transmissão de banda larga através da rede elétrica é a disseminação da internet para todos os lares. A PLC vai democratizar o uso doméstico da internet, chegando aos 129 milhões de pessoas que não têm acesso a internet, permitindo que a mídia cultural eletrônica possa ser de uso integral na cultura moderna existente.

Diante deste cenário, o objetivo deste trabalho consiste no estudo e implementação da transmissão de dados através da rede elétrica, como uma alternativa para facilitar o acesso à internet. Para tanto foram verificados os requisitos mínimos para aplicação desta tecnologia em uma rede local, analisando o comportamento do sinal e comparando com outras utilizadas comumente.

  1. REFERENCIAL TEÓRICO

1.1 O ACESSO À INTERNET

O Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística - IBGE, em sua pesquisa “Acesso à Internet e Posse de Telefone Móvel Celular para Uso Pessoal” com base na PNAD – Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios entre os anos de 2005 e 2011, revela que quase metade da população brasileira possui acesso à internet, conforme exemplifica o gráfico a seguir:

Figura 1 – Parcela de pessoas com acesso à internet no total da população (em %).

Fonte: IBGE – Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios.

Segundo a UIT – União Internacional de Telecomunicações (agência do sistema das Nações Unidas dedicada a temas relacionados às tecnologias da informação e comunicação – TICs) citada por Ribeiro et al. (2012), pesquisas realizadas entre os anos de 2005 e 2010, revelaram que o Brasil passou de 2 para 6,8 assinantes de banda larga (por 100 habitantes), a frente de países como África do Sul e Índia, mas atrás de México e Argentina, conforme tabela a seguir:

Figura 2 – Assinaturas de Banda Larga.

Fonte: http://www.caminhosdabandalarga.org.br/2012/11/capitulo-7/

Por outro lado, dados do Instituto de Pesquisa Econômica Aplicada - IPEA mostram que apenas 20,8% dos domicílios do Brasil têm acesso à banda larga, conforme segue:

Figura 3 – Percentual de municípios com acesso à banda larga.

Fonte: Comunicados do IPEA nº 46 – Análise e recomendações para as políticas de massificação de acesso à internet banda larga.

Por conta desses dados, IPEA e Telebrás avaliam que as empresas que oferecem banda larga exploram apenas o melhor filão do mercado: domicílios de alta renda, que podem pagar caro pelo serviço, em áreas urbanas, com grande densidade de pessoas, onde a mesma infraestrutura pode atender a vários acessos (Senado Federal, 2013).

Nesse contexto, surge a tecnologia PLC – Power Line Communication, que utiliza a rede de energia elétrica para prover serviços de comunicação de dados, como a conexão à internet. Conforme dados do Censo IBGE 2010, a capilaridade da rede de energia elétrica alcança aproximadamente 98% da população brasileira (área urbana e rural). Segundo Silva (2009, p. 8), é importante frisar o ideal de penetração do PLC:

A PLC tem o potencial de penetração, pois, com ela, será possível integrar a internet a qualquer residência ligada à rede elétrica, desde que a operadora de distribuição de energia elétrica domine essa tecnologia. A capacidade de transmissão da PLC vai alterar drasticamente o mercado de soluções para a banda larga como, por exemplo, a videoconferência, a telemedicina, a educação à distância e o conceito de telecomandos como monitoração pela internet de controles de iluminação, segurança, ar-condicionado e outros, com base nas altas taxas de transferência de dados e por estar em contato direto com os equipamentos que necessita de energia elétrica para funcionar.

1.2 PLC – POWER LINE COMMUNICATION

Ainda segundo Silva (2009, p. 10), o PLC possui a vantagem de utilizar o meio de transmissão de informação através da rede elétrica, e por usar uma infraestrutura já existente, reduz custos de implantação e aumenta os limites de alcance.

Figura 4 – Ilustração de uma casa com PLC.

Disponível em: http://bandaancha.eu/articulos/ieee-publica-estandar-plc-hasta-500-mbps-7798

A grande vantagem do PLC em relação às demais tecnologias está na utilização da capilaridade da rede elétrica já existente, permitindo o acesso à internet apenas conectando um dispositivo na tomada, sem a necessidade da instalação de cabos. Em uma residência que utiliza a tecnologia PLC, cada tomada elétrica serve, também, como um ponto de acesso à internet.

1.2.1 Tipos de redes PLC

Há dois tipos de redes PLC, indoor e outdoor.        Na rede outdoor,os dados circulam na rede pública, comunicando os usuários com a rede mundial de computadores.    Na rede indoor, os dados circulam em uma rede local, ou seja, na rede elétrica de um prédio e, segundo afirma Parente (2011, p. 12), “A rede indoor é bastante simples, ela funciona de forma semelhante às antigas babás eletrônicas, ou seja, um dispositivo envia dados e outro os recebe, tudo via rede elétrica do próprio prédio. Nesse modelo de conexão, não há troca de dados com o meio externo”.
                                                    

1.2.3 Padronização

Um dos fatores que auxiliam na dificuldade de difusão do PLC é a falta de padronização. Sem um padrão, não existe interoperabilidade entre equipamentos de fabricantes diferentes. Da mesma forma, um provedor de PLC fica refém de um produto específico, bem como à mercê da evolução tecnológica da tecnologia escolhida. Alguns grupos foram criados para estudar e contribuir com a padronização do PLC, conforme cita Pereira (2011):

Buscando dentre outras, uma solução para este problema, diversos players atuantes na tecnologia Broadband PLC criaram alguns fóruns de discussão, que contribuem com os órgãos de padronização, principalmente na Europa, Estados Unidos e Japão. Dentre os fóruns podem ser destacados:

  • PLCForum -PLCforum.com, criado no início de 2000, é constituído de 45 membros regulares e 15 convidados permanentes. 77% dos membros são entidades europeias, sendo a maioria constituída de fornecedores de produtos e desenvolvedores de soluções.
  • PLC Utilities Alliance, criado no início de 2002, constituído de 8 empresas europeias de Energia Elétrica que atuam em 13 países da Europa de um total de 25 países no mundo todo. Essas empresas atendem a um mercado superior a 100 milhões de consumidores.
  • A HomePlug Powerline Alliance, formada em grande parte por fornecedores de produtos, visa basicamente estabelecer padronização abertas dos equipamentos PLC de rede interna.

Com isso, em dezembro de 2010, o Instituto de Engenheiros Eletricistas e Eletrônicos - IEEE publicou a versão final do padrão IEEE 1901 como uma normalização do PLC e, segundo Pereira (2011), possui as seguintes características:

Produtos para redes totalmente de acordo com a IEEE 1901 poderão fornecer taxas que excedem os 500 Mbit/s em redes LAN. Em aplicações para first-mile/last-mile, compatíveis com o IEEE 1901, poderão alcançar distâncias de até 1500m. A tecnologia empregada pela IEEE 1901 usa técnicas de modulação sofisticada, para transmitir dados sobre a corrente alternada padrão de qualquer voltagem na transmissão em frequências abaixo de 100 MHz.

No Brasil, a Agência Nacional de Telecomunicações – ANATEL e a Agência Nacional de Energia Elétrica – ANEEL publicaram algumas resoluções no intuito de definir regras para uso do PLC no país, tais como:

  • Resolução 527/2009 da ANATEL: aprova o regulamento sobre condições de uso de radiofrequências por sistemas de banda larga por meio de redes de energia elétrica;
  • Resolução ANEEL 357/2009: regulamenta a utilização das instalações de distribuição de energia elétrica como meio de transporte para a comunicação digital e/ou analógica de sinais

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