اگر به روند پيشرفت فناوريها در سالهاي گذشته با دقت بيشتري نگاه کنيم، بسياري از امکاناتي که در حال حاضر از آنها به راحتي استفاده ميکنيم به صورت بسيار کليدي وابسته به اکتشافاتي هستند که در گذشته توسط دانشمندان انجام گرفتهاند. به طور مثال ميتوان در اين ميان به برق اشاره کرد که با جرات ميتوان گفت که از مهمترين اختراعاتي است که توسط بشر انجام گرفته است. تصور جهان بدون برق، امروزه براي کسي امکان پذير نيست زيرا ما به مرحلهاي رسيديم که ديگر نميتوانيم بدون ابزارها و وسايل ديجيتالي زندگي کنيم. در شرايط فعلي شايد بتوان گفت که اينترنت هم به نيازي حياتي تبديل شده است و ارتباطات در جهان مجازي از ارکان حياتي اين جهان به شمار ميآيد. شايد شما هم تا به حال با اصطلاح ارتباط از طريق خطوط نيرو آشنا شده باشيد. در پرونده اين هفته قصد داريم که شما را با فناوري انتقال اطلاعات ديجيتال از طريق خطوط نيروي برق آشنا کنيم، در ادامه بيشتر به جزئيات اين فناوري اشاره خواهيم کرد.

اينترنت از طريق برق
اين امکان که بشر براي دستيابي به نيازهاي اساسي خود از راههاي مختلفي استفاده ميکند بسيار جالب و مفيد است. در اين صورت اگر از راهي به بن بست رسيد به آساني قادر است که ديگر راهها را هم امتحان کرده و به مقصود خود دست پيدا کند. فناوري PLC که مخفف کلمات Power Line Carrier است، از سالهاي گذشته براي اهداف بسيار متفاوتي مورد استفاده قرار ميگرفته است. به طور مثال براي کنترل و اهداف حفاظتي بين نيروگاهها و پستهاي فشار قوي و مرکزهاي کنترلي استفاده ميشده است. از ديگر کاربردهاي پيالسي ميتوان به عنوان نمونه به برقراري ارتباط تلفني ميان پستهاي فشار قوي و نيروگاهها، ارسال انرژي، ولتاژ و تنظيم جريان کل يک شبکه به مرکز کنترلي و فرامين حفاظتي اشاره کرد. در واقع ميتوان گفت که مهمترين کاربرد PLC انتقال دادههاي مخابراتي توسط خطوط فشار قوي بوده است، اين انتقال اطلاعات به صورت آنالوگ انجام ميشود و براي مدولاسيون سيگنالهاي ارسالي از روشهاي متفاوتي استفاده ميشود. محدوده فرکانسي اين سيگنالها به طور معمول در حد کيلو هرتز است و البته در ايران با فرکانسهاي پائيني که بين 40 تا 500 کيلوهرتز است، کار ميکنند. به همين خاطر هم ميتوان گفت که عمدهترين عاملي که باعث ميشود طرفيت انتقال کمي وجود داشته باشد همين فرکانس پايين است. البته با توجه به اين که حجم اطلاعات کنترلي و حفاظتي شبکه برق زياد نيست، اين ظرفيت کم براي انتقال اين دادهها زياد به چشم نخواهد آمد و همين عامل هم باعث شده است که PLC جايگاه خود را به خوبي در شبکههاي قدرت برق حفظ کند.

آغازي براي PLC
شايد براي شما هم جالب باشد که بدانيد، يکي از مهمترين نقاط قوت PLC ساده بودن آن در سيستم انتقال برق بود. به همين خاطر هم کمکم اين سيستم در کشورهاي پيشرفته مانند ژاپن به صورتي جدي مورد استفاده قرار گرفت و البته بعد از آن هم در کشورهاي اروپايي و آمريکايي از اين سيستم استفاده شد. اين سيستم در ابتدا تنها به خاطر نظارت و کنترل بر سيستم توزيع برق در مناطق مختلف مورد استفاده قرار ميگرفت اما در حال حاضر سعي بر اين ميشود که به شکلي بهتر به اين فناوري نگاه شود و ديگر کاربردهاي آن هم در نظر گرفته شود. به طور مثال امروزه سعي ميشود که از طريق اتصال به خروجيهاي برق به آساني اتصال به اينترنت هم امکان پذير شود.

PLC چگونه کار ميکند؟
به طور حتم براي شما هم جالب است که بدانيد اين فناوري دقيقا چه کاري را انجام ميدهد يا اين که خودش چگونه کار ميکند؟ شبکهبندي خطوط برق که در اصطلاح power line ناميده ميشود در اين سيستم يکي از چندين راهي است که باعث اتصال يا شبکه شدن رايانهها در منازل ميشود. شما در حال حاضر هم براي ايجاد شبکه در منزل خود از سيمهاي الکتريکي استفاده ميکنيد. درست همانند کاري که براي شبکهبندي تلفن يا همان HomePNA انجام ميشود، براي شبکهبندي خطوط برق هم نيازي به سيم کشيهاي جديد نخواهد بود. در اين روش اين اطمينان به تمامي کاربران داده خواهد شد که شبکهبندي برق هيچ هزينه اضافي را به صورت حساب برق شما اضافه نخواهد کرد و شبکهبندي خطوط برق ارزانترين روش براي شبکه شدن سيستمهاي رايانهاي است که در يک مکان قرار گرفتهاند. دو تکنولوژي متفاوت براي شبکهبندي خط برق وجود دارد که توسط دو شرکت متفاوت ارائه شده است. روش اول تکنولوژي اصلي گذرنامه يا همان Passport نام دارد که توسط شرکتي با نام intelogis مطرح شده است و روش دوم هم که به نسبت روش قبلي بسيار جديدتر است، توان بسته يا PowerPacket نام دارد که توسط شرکتي با نام intellon توسعه پيدا کرده است.

مزاياي شبکهبندي برق
اگر رايانههايي را که در يک مکان قرار دارند از طريق شبکههاي برقي به هم متصل کنيد براي شما مزايا و معايبي را به نسبت شبکهبندي معمولي به دنبال خواهد داشت که در ادامه آنها را برخواهيم شمرد. يکي از مهمترين مزايايي اين روش اين است که اين نوع شبکه براي شما بسيار ارزان خواهد بود. براي اين شبکهبندي شما از همان سيمهاي برقي استفاده خواهيد کرد که به طور معمول وجود دارند و هيچ سيمکشي جديدي را احتياج نخواهيد داشت. با توجه به اين نکته که در هر اتاق معمولي که در يک خانه يا سازمان وجود دارد، به طور معمول چندين پريز الکتريکي برق وجود دارد کار شما براي شبکهبندي راحتتر هم خواهد شد. در اين صورت اگر از اين روش براي شبکه کردن رايانهها استفاده ميکنيد ديگر نيازي به نصب کارت روي رايانهها نخواهيد داشت. علاوه بر اين موارد ميتوان به اين مورد اشاره کرد که سرعت رايانههايي که از طريق شبکه برق به هم متصل ميشوند بسيار بالا خواهد بود. البته هر روشي علاوه بر اين که مزايايي دارد ميتواند معايبي هم به نسبت ديگر روشها داشته باشد. از معايب اين روش شبکهبندي ميتوان به اين مورد اشاره کرد که ممکن است بازده شبکه شما به دليل اين که از برق خانگي در جهات ديگر هم استفاده ميشود، تحت تاثير قرار بگيرد. علاوه بر اين مورد از ديگر معايب اين روش ميتوان گفت که اين روش تنها روي رايانههايي کار خواهد کرد که از سيستم عامل ويندوز استفاده ميکنند. البته اگر شما در ساختماني زندگي ميکنيد که سيمکشي برق آن از روشهاي بسيار قديمي انجام گرفته است بايد اين نکته را هم در نظر بگيريد که امکان دارد بازده شبکه شما بسيار پايينتر از آن چيزي باشد که شما انتظار داريد.

اينترنت، برقي ميشود
امروزه در سراسر جهان برق رساني از طريق کابلهاي هوايي يا زير زميني انجام ميگيرد. شايد براي شما هم جالب باشد که بدانيد شما قادر هستيد که از طريق همين کابلها به اينترنت هم اتصال پيدا کنيد و با سرعتي بسيار بالا و مطمئن به انجام کارهاي مجازي خود بپردازيد. در اين صورت شايد بسيار کمتر از حال حاضر نگران شرايطي خواهيد بود که در آن از قطعي اينترنت رنج خواهيد برد، زيرا در آن صورت تنها در زماني شما اينترنت نخواهيد داشت که برق هم قطع شده باشد و از آن جا که قطعي برق در جهان امروز بسيار کم اتفاق ميافتد، ميتوانيد اطمينان داشته باشيد که قطعي اينترنت هم بسيار کمتر از شرايط حال حاضر خواهد شد. تا چند سال گذشته بسياري از کارشناسان اين فناوري را به دليل مشکلات بسيار زيادي که از نظر فني در مقابل آن وجود داشت، امکان ناپذير ميدانستند اما باز هم به کار خود ادامه دادند و کار به جايي رسيد که از 3 سال گذشته شرکتهاي بسيار مطرح و بزرگ جهان فناوريها آمادگي خود را براي همکاري مشترک در اين پروژه اعلام کردهاند. به طور مثال گوگل و آيبيام اظهار داشتهاند که بسيار مشتاق هستند تا در اين راستا فعاليت داشته باشند. اين نکته را نميتوان ناديده گرفت که اين فناوري درآمد بسيار زيادي را براي شرکتهاي برق و مخابرات به ارمغان خواهد آورد. کارشناسان پيشبيني کردهاند که تا انتهاي سال 2010 درآمدي که از اين راه، يعني توزيع اينترنت از طريق کابلهاي برق به دست ميآيد بيشتر از 14.4 ميليارد دلار در پايگاههاي مرتبط با اين سيستم در سراسر جهان خواهد بود. در حال حاضر به دليل مشکلات فراواني که در اين راستا وجود داشته است، اين فناوري هنوز به شکل فراگيري در نيامده است و به دليل اين که طراحي شبکههاي برقي در اروپا بسيار متفاوتتر و بهتر از ديگر نقاط است، اروپاييها بهتر و راحتتر ميتوانند از خدمات اينترنت پر سرعت از طريق کابلهاي برق استفاده کنند. با وجود اينکه متخصصان اين پروژه بيان کردهاند که اين سيستم تا حدي باعث ايجاد اختلال در امواج راديويي خواهد شد، اما باز هم شرکتهاي برق به افراد اطمينان دادهاند که فرکانسهاي آنان به هيچ وجه تداخلي با فرکانسهاي امواج راديويي پيدا نخواهد کرد.

کدام بستر به صرفهتر است؟
اينترنت در حال حاضر از بسترهاي متفاوتي به کاربران ارائه ميشود که هر کدام از اين بسترها مزايا و معايب خاص خودشان را خواهند داشت و به همين ترتيب با توجه به شرايط و امکاناتي که در نقاط مختلف جهان وجود دارد از بستري استفاده خواهد شد که صرفه اقتصادي بالاتري را براي آن نقطه به همراه داشته باشد. اما اين نکته را نميتوان ناديده گرفت که داشتن بستري مطمئن براي حفظ ارتباطات اينترنتي در بعضي از اوقات بسيار حياتي به نظر ميرسد و به همين خاطر هم، علاوه بر صرفه اقتصادي بايد نکات ديگري را هم مورد توجه قرار داد چون گاهي اوقات ضرري که از قطعي اينترنت به کاربران يا حتي دولت يک کشور وارد ميشود، بسيار بيشتر از هزينهاي است که صرف ايجاد بستري براي اينترنت شده است. يکي از مهمترين و اصليترين فوايدي که اينترنت از طريق کابلهاي برق نصيب ما ميکند، اين است که در وقت صرفه جويي خواهد شد. با استفاده از اين روش هر کاربر ميتواند تنها چند ساعت پس از اين که در شبکه عضو شد از کليه خدمات اين شبکه بهره ببرد. حتي کارشناسان اين پروژه اعلام کردهاند که سرعت اينترنت از طريق اين بستر بسيار بالاتر از سرعت اينترنت از طريق بسترهاي معمولي خواهد بود. در صورت استفاده از اين بستر شما ميتوانيد سرعت اينترنت خود را در حدود 3 برابر بيشتر از گذشته کنيد. البته بر سر اين موضوع کش مکش بسياري ميان شرکتهايي که اينترنت را از طريق خطوط تلفن ارائه ميدهند و شرکتهايي که از طريق کابلهاي برق ارائه ميکنند، به وجود آمده است. شرکتهايي که در حال حاضر اينترنت پر سرعت را از طريق خطوط تلفن ارائه ميکنند، ادعا دارند که سرعت آنان در هر شرايطي بسيار بيشتر از سرعت اينترنتي خواهد بود که از طريق کابلهاي برق توزيع ميشود. اما در يک نظرسنجي که در ميان کاربران فعلي اين دو بستر متفاوت انجام گرفته است، اين نتايج حاصل شدهاند که بيشتر کاربران از اينترنت ارائه شده از طريق برق، راضيتر به نظر رسيدهاند و اطمينان کاربران به اين سيستم بسيار بيشتر از بستر مخابراتي بوده است. گذشته از اين مورد کارشناسان بستر برقي اينترنت بيان کردهاند که حداقل سرعتي که اينترنت برقي براي کاربران عرضه خواهد کرد، چيزي معادل سرعت اينترنت پر سرعت امروزي است که از طريق خطوط تلفن به کاربران عرضه ميشود. البته نميتوان اين نکته را ناديده گرفت که براي داشتن بستري مطمئن بهايي را هم بايد پرداخت کرد. کاربران براي استفاده از اينترنت برقي بايد هزينهاي بيشتر از آنچه که براي اينترنت معمولي پرداخت ميکردهاند، بپردازند. البته اين هزينه زياد نيست و هر کاربري به آساني ميتواند به اين نتيجه برسد که خيالي آسوده براي داشتن اينترنت پرسرعت و مطمئن بسيار بيشتر از هزينهاي ميارزد که پرداخت ميکند.

ارتباطات خطوط نيرو
فناوري ارتباطات از طريق خطوط نيرو به طور حتم اگر زير ساختي مطمئن داشته باشد ميتواند به آساني براي محيط شبکههاي رايانهاي خانگي يا سازماني هم مورد استفاده قرار گيرد. در حال حاضر براي اين تغيير استاندارد خاصي تعيين نشده است و استانداردهايي که شرکتهاي مختلف ارائه کردهاند در قالب اتفاق خط نيروي دو شاخه خانگي و انجمن خط نيروي جهاني قرار گرفته است. شايد براي شما هم جالب باشد که با اصطلاحاتي که در اين سيستم وجود دارد کمي بيشتر آشنا شويد. به طور مثال پهناي باند خطوط نيرو در اينترنت، خط قدرت با باند نيرو ناميده ميشود. در اين حالت ما ميتوانيم با استفاده از خطوط نيروي معمولي از طريق باند نيرو به اينترنت هم دسترسي داشته باشيم. در اين شرايط براي استفاده از اينترنت کافي است که شما يک مودم BPL را درون ساختماني قرار دهيد که قرار است از اينترنت در آن استفاده کنيد و پس از آن اينترنت خواهيد داشت. شايد بتوان ادعا کرد که يکي از فوايد اين روش اين خواهد بود که در مناطق روستايي هم بدون اين که نياز باشد تجهيزات خاصي در نظر گرفته شود ارتباطات اينترنتي شکل بگيرد. سرعت اينترنت در اين صورت در اين مناطق بسيار زياد نخواهد بود ولي مزيت آن اين است که به آساني ميتوان با صرف هزينهاي بسيار اندک، اينترنتي در حد اينترنت Dial Up براي روستاييان فراهم کرد.

گسترش اينترنت برقي
تا به حال کشورهاي بسياري براي استفاده از خدماتي که بستر اينترنت از طريق برق در اختيارشان ميگذارد، فعاليت کردهاند، اما بعضي از کشورها بسيار فعالتر از ديگران در اين زمينه حاضر شدهاند و به اين ترتيب پيشبيني شده است که با گسترش اين فناوري آينده بسيار خوبي را از نظر ارتباطات الکترونيکي و اينترنتي براي خود ساخته باشند. به طور مثال ميتوان در اين راستا به فدراسيون روسيه اشاره کرد که به طور بسيار وسيعي از ارتباطات الکترونيکي از طريق فناوري BPL/PLC استفاده کرده است و بيشتر از همه اين فناوري را در مسکو گسترش داده است. شرکتهاي مرتبط با اين فناوري از سال 2007 کار خود را در روسيه آغاز کردهاند و تا به امروز رشد ساليانه آنها بيشتر از 20 درصد بوده است. علاوه بر روسيه کشورهاي ديگري هم در زمينههاي مختلف از اين بستر استفاده کردهاند، به طور مثال در آفريقاي جنوبي شرکتي با عنوان DefiDev تاسيس شده است که به کاربران، اينترنتي در حد سرعت 512 مگابيت بر ثانيه ارائه کرده است. در کشور پرتقال هم براي تجارتها بيشتر از اين بستر استفاده شده است. شايد بتوان گفت از پيشگامان استفاده از اين بستر ميتوان به استراليا و تازمانيا اشاره کرد. در سال 2005 در اين دو کشور خدمات BPL به طور آزمايشي به 500 خانه ارائه شد و تا مدت زمان بسياري هم اين فناوري بسيار موفق براي کاربران عمل کرد. از ديگر کشورهاي فعال در اين زمينه ميتوان از اسپانيا، روماني، آمريکا، ژاپن، تايوان، فيليپين، هنگ کنگ، عربستان صعودي و مالزي نام برد. شايد براي شما هم جالب باشد که بدانيد در کشور ما هم در حال حاضر از اين سيستم استفاده ميشود. اما سرعت اينترنتي که از اين طريق ارائه شده است تنها، جايگزين مناسبي براي اينترنت Dial UP بوده است و انتظار بيشتري نميتوان از آن داشت. البته شايد بتوان اميد داشت که با گسترش اين سيستم در سراسر جهان و فراگير شدن آن در ديگر مناطق ما هم بتوانيم به شکل بهتري از آن استفاده کنيم و اينترنتي پرسرعت از طريق کابلهاي برق يا همان پريز خانگي برق به دست آوريم.

شبکه PLC
براي اين که بتوانيم ساختار يک شبکه PLC را بررسي کنيم بايد به اين موضوع آگاهي پيدا کنيم که PLCها هم از نظر سرعتي که ميتوانند براي انتقال دادهها داشته باشند و هم از نظر کاربرد متفاوت از هم هستند. PLCهايي که سرعت بسيار کمي دارند بيشتر در خطوط توزيع فشار ضعيف مورد استفاده قرار ميگيرند و کاربرد آنها بيشتر براي اندازه گيري مصرف انرژي به صورت ريموت يا اتوماسيون سيستم تجهيزات خانگي ميباشد. در دسته بعدي PLCهايي را ميتوان قرار داد که از نظر سرعت در جايگاه متوسطي قرار دارند، اين دسته هم در خطوط فشار متوسط يا قوي مورد استفاده قرار ميگيرند و از کاربردهاي ابتدايي آنها ميتوان به کاربردهاي حفاظتي، کنترل از راه دور نيروگاهها و همچنين ارتباط ميان پستها و نيروگاهها اشاره نمود. در دسته سوم که PLCهايي با سرعت بالا قرار ميگيرند ميتوان موارد متفاوتتري را مشاهد کرد، از اين دسته بيشتر در خطوط توزيع فشار ضعيف و متوسط استفاده ميشود و از کاربردهاي عمده آن ميتوان به انتقال اطلاعات و دادههاي صوتي يا تصويري اشاره کرد. همچنين با استفاده از اين PLCها ميتوان ارتباطي ميان شرکتهاي مختلف برقرار کرد و به عبارت ديگر ميتوان از آن به عنوان بستري قدرتمند براي اتصال به اينترنت استفاده کرد. از فناوري PLC که ميتواند با استفاده از خطوط قدرت دسترسي به اينترنت را فراهم سازد، در بسياري از سازمانها استفاده ميشود. در اين بستر اطلاعات و دادههاي ديجيتال از طريق اضافه شدن به امواجي با فرکانس بالا روي خطوط الکتريکي، به مقصد مورد نظر انتقال پيدا خواهند کرد. به عبارت ديگر در اين بستر موجي که حامل است، اطلاعات را به سيگنالهايي که بين 50 تا 60 هرتز قدرت دارند، منتقل ميکند و اين ارتباط ميتواند از طريق پهناي باند وسيع روي خطوط برق با نرخ اطلاعات يک مگابيت در ثانيه يا با پهناي باند بسيار کمتر و سرعت بسيار پايينتر برقرار شود. براي برقراري اين ارتباط و اتصال به اينترنتي که از طريق اين بستر در اختيار کاربران قرار ميگيرد، کافي است که مودمها درگاه خروجي الکتريکي منازل يا سازمانهاي اداري را به رايانهها متصل کنند. در اين صورت کاربران ميتوانند به آسانترين شکلي که برايشان ممکن است به اينترنت دسترسي داشته باشند.

آينده شبکههاي برقي
وجود شبکههاي برق براي اتصال رايانهها به يکديگر به طور حتم، ايده بسيار جالبي است که درآينده مورد توجه افراد بسياري قرار خواهد گرفت. فناوري PowerPacket که محصولي از شرکت Intellon است روزنهاي پراميد براي متخصصاني است که به اين روش اعتقاد دارند. اين فناوري با روشهاي بيسيمي که در حال حاضر وجود دارد و همچنين با روش HomePNA هم سازگاري کاملي دارد. به همين دليل شما ميتوانيد با استفاده از شبکه خطوط برق براي برقراري اتصالات رايانهاي و ديگر ابزارهاي جانبي مانند پرينترها يک انتخاب ايدهآل داشته باشيد. همان طور که شما هم ميدانيد نياز به برق در تمامي شبکهبنديهايي که انجام ميگيرد، يک نياز حياتي است و اين در حالي است که در جاهايي که ادعا ميشود از روشهاي بيسيم استفاده ميشود باز هم در مرجع ميبينيم که اتصال به برق وجود دارد. کارشناسان اين رشته بيان کردهاند که در آيندهاي بسيار نزديک بيشتر افراد به اين نتيجه خواهند رسيد که استفاده از شبکههاي برق براي شبکههاي رايانهاي و همچنين اتصالات اينترنتي، بهترين گزينهاي خواهد بود که هم از نظر هزينه و هم از نظر سرعت وجود دارد. تنها بايد کمي صبر کرد و در انتها نتيجه را ديد.