V-final- TCC-pdf, Notas de estudo de Engenharia Elétrica

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CENTRO UNIVERSITÁRIO CÂNDIDO RONDON

RAFAEL DA SILVA RODRIGUES

ABORDAGEM ALTERNATIVA PARA INTERNET : VIA

REDE ELETRICA

Cuiabá

CENTRO UNIVERSITÁRIO CÂNDIDO RONDON

RAFAEL DA SILVA RODRIGUES

ABORDAGEM ALTERNATIVA PARA INTERNET : VIA

REDE ELETRICA

Cuiabá

Projeto de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Ciência da Computação do Centro Universitário Cândido Rondon – UNIRONDON, como requisito parcial a obtenção do título de bacharel em Ciência da Computação.

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus em primeiro lugar, que através da força do teu espírito, me fez superar as dificuldades encontradas no caminho e conseguir mais uma conquista ao concluir este trabalho, acrescentando, assim, ainda mais a minha paixão por viver. Para que a concretização deste estudo se efetivasse agradeço às inúmeras pessoas que foram incentivadoras neste processo e seus ensinamentos serão a partir de agora essenciais em minha caminhada pessoal e profissional.

À Professora e Coordenadora do Curso de Ciência da Computação e também minha Orientadora, pela sua delicadeza, paciência e inteligência, que soube orientar e valorizar esta pesquisa.

Aos professores mestres que a mim repassaram seus conhecimentos, fazendo que meu desenvolvimento fosse o melhor possível.

Aos meus colegas, Edilson Fernando, Antônio Jonatan, Erlon Ferreira que compartilharam comigo seus conhecimentos.

Em especial agradeço a minha querida e amada amiga Luciana Costa, que sempre esteve disposta a ajudar e a compartilhar, não existem palavras que possam descrever como foi importante e essencial a amizade dela no decorrer do curso.

A todos aqueles que de alguma forma contribuíram ou torceram pela concretização desta pesquisa.

“Às vezes, quando você inova, comete erros. É melhor admiti-los rapidamente e continuar a melhorar suas outras inovações”.

(Steve Jobs)

ABSTRACT

This article aims to analyze the feasibility of the technology Power Line Communication - PLC, as an alternative in the physical transmission of data, voice and video over broadband, evaluating among its features, deployment techniques and their advantages. There are ongoing studies and tests in Brazil, which is being verified its feasibility and benefits, as we are talking about data traveling on the network of electric power, remember also that there are many in power oscillations, noise, or interference in general, but there are some concepts which deals with the modulation techniques, which is a process where the signal is readequado for transmitting a given environment, enabling integrity during transfers of packets. This work presents some results that are related to transfer rates, and these data were extracted from the case study of Hydroelectric Xanaré where we compare three different types of links that download the same file size, it's amazing the difference the data obtained.

Keywords: PLC, Internet via the electricity network, Networks, Modulation, Technology.

SUMÁRIO

 - RESUMO 

• 1 INTRODUÇÃO
  • 1.1 APRESENTAÇÃO
  • 1.2 JUSTIFICATIVA
  • 1.3 OBJETIVOS - 1.3.1 Objetivos Gerais. - 1.3.2 Objetivos Específicos
  • 1.4 METODOLOGIA - 1.4.1 Tipo de Pesquisa - 1.4.2 Universo da Pesquisa - 1.4.3 Instrumentos da Pesquisa
• 2. CONCEITO GERAL DE REDE DE COMPUTADORES
• 3. COMPLEXIDADE EM SISTEMAS DE REDES
• 4. BANDA LARGA PELA REDE ELÉTRICA
  • 4.1 COMO FUNCIONA A INTERNET VIA REDE ELÉTRICA
• 5. ESTRUTURA E ELEMENTOS DAS REDES DE ACESSO PLC
• 6. MODULAÇÃO
  • 6.1 MODULAÇÃO DE ONDA CONTÍNUA.......................................................................
  • 6.2 MODULAÇÃO POR PULSOS
  • 6.3 MULTIPLEXAÇÃO DO SINAL
• 7. TAXAS DE TRANSFERÊNCIAS ALCANÇADAS
• 8. VANTAGENS E BENEFÍCIOS............................................................................
• 9. CONSIDERAÇÕES FINAIS
• 10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

1. INTRODUÇÃO

Pelo fato de uma demanda crescente por conectividade em residências, prédios e etc, e pela universialização da internet, surge uma nova discussão sobre a falta de infraestrutura física suficiente para levar esse serviço até o usuário final. O objetivo é levar o acesso à Internet para todos os lares. As redes de distribuição de baixa e média tensão como suporte para a banda larga, surgem como opção na universalização da conectividade, uma alternativa para o funcionamento da internet por um determinado meio físico, seria ela, a rede elétrica.

A idéia básica é usar fios de uma infraestrutura já existente. As redes domiciliares através da rede elétrica (Redes PLC) são uma alternativa de acesso que têm a grande vantagem de não precisarem de novos cabos para a comunicação. Para isso a empresa que fornece serviço de internet, libera o sinal para rede de energia elétrica, esse sinal viaja pelos fios até a casa do usuário, onde será necessário ter um aparelho conhecido como PLC, esse aparelho poderá ser ligado em qualquer tomada da casa onde irá permitir o acesso à internet de forma rápida.

Cada aparelho/ modem tem o seu código, na central de gerencia, por comando homem máquina, é programada para cada um dos modems qual velocidade ele irá ter. Vale justificar que este sistema já está sendo testado em Barreirinhas no Maranhão (MA), Goiânia em Goiás (GO), São Paulo (SP), Santo Antonio da Platina no Paraná (PR) e em Porto Alegre no Rio Grande do Sul (RS).

1.1 Apresentação

Este trabalho apresenta a iniciativa de um projeto, desenvolvido no Centro Universitário Candido Rodon – UNIRONDON da cidade de Cuiabá, estado de Mato Grosso.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivos Gerais.

Este projeto visa uma possivel implantação da internet via rede elétrica em Cuiabá.

1.3.2 Objetivos Específicos

Este projeto tem por objetivo abordar sobre uma nova tecnologia a ser implantada na cidade, apresentar um estudo sobre a implantação desse tipo de rede utilizando uma infraestrutura já existente à adaptação da Internet via rede elétrica.

1.4 Metodologia

Livros, web, matérias em jornais, vídeos e artigos já publicados.

1.4.1 Tipo de Pesquisa

Esta pesquisa foi desenvolvida utilizando a pesquisa exploratória de campo e a pesquisa bibliografica.

1.4.2 Universo da Pesquisa

Fontes coletadas via WEB, pesquisa em livros e revistas pertencentes ao acervo da biblioteca da Unirondon campos de Cuiabá.

1.4.3 Instrumentos da Pesquisa

Como instrumentos de pesquisa e coleta de dados, foram escolhidos a observação, análise de documentos.

algumas características técnicas (como velocidade e quantidade de conexões simultâneas).

3. COMPLEXIDADE EM SISTEMAS DE REDES

Em relação a complexidade em sistemas de rede, segundo Douglas E. Comer (pag. 24). A ligação de computadores em rede é um assunto complexo. Existem muitas tecnologias, e cada tecnologia possui características que a distingue das outras. Muitas organizações criaram independentemente padrões de ligação em rede que não são totalmente compatíveis. Muitas organizações criaram produtos comerciais e serviços de ligação em rede que usam tecnologias de maneira não convencionais. Finalmente, a ligação em rede é complexa porque existem múltiplas tecnologias e podem ser usadas para interconectar duas ou mais redes. Em consequência, são possíveis muitas combinações de redes.

O emprego da tecnologia possibilita novos usos para as redes de distribuição de energia elétrica, sem que haja necessidade de expansão ou adequação da infraestrutura já existente. A economia representa a redução de custo aos consumidores que serão beneficiados com a apropriação de parte dos lucros adicionais obtidos por meio da cessão de instalações de distribuição em benefício da modicidade das tarifas (ANEEL. 2009).

4. BANDA LARGA PELA REDE ELÉTRICA

Segundo Henrique (2011) a banda larga pela rede elétrica ou Power Line Communication (PLC) é uma tecnologia que usa as redes de transmissão de energia elétrica para transmitir dados.

Por utilizar uma rede elétrica já existente, não seria necessária nenhuma mão de obra para ser implantado. Em alguns estados já estão aplicando alguns testes com a tecnologia PLC (Power Line Communication) ou BPL (Broadband over Power Lines), que permite ao usuário conectar-se à internet em alta velocidade

através das tomadas da rede elétrica em sua residência ou local de trabalho. Quando o serviço estiver disponível, para acessar a internet via rede elétrica, será necessário apenas um modem para captar o sinal da rede em qualquer ponto de energia, visto que a rede elétrica cobre 95% da população nacional, irá beneficiar muitos.

Em uma feira de tecnologia no bairro da Restinga, na periferia de Porto Alegre foi apresentado essa tecnologia, segundo Cirano Iochpe, assessor de Projetos Especiais da Procempa e professor da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

A transferência de dados pela rede elétrica funciona convertendo os bits em pulsos elétricos, que circula depois como tensões e correntes. O desafio técnico é fazer essa rede ter uma performance adequada. Até hoje, esses pequenos projetos no Brasil usavam uma tecnologia que não era desenvolvida especificamente para o Brasil. No Brasil o sinal perde força, tem ruídos. Os novos equipamentos têm filtros eletrônicos para manter o sinal forte e reduzir as interferências que no Brasil são enormes.

Iochpe explica ainda que a facilidade, entretanto, é enorme. Em um prédio com acesso pela rede elétrica, é possível tirar o computador de uma tomada e ligar em outra, por exemplo. A Procempa já faz testes para dois tipos de usos: telemedicina, que é organizar consultas em centros médicos que possam ser realizadas em hospitais distantes com auxílio do vídeo e um canal de retorno para interatividade da TV digital. Enquanto a TV digital seria transmitida por antenas, a interatividade poderia ser feita pela rede elétrica.

4.1 Como Funciona a Internet via Rede Elétrica

Segundo a informação retirada do BLOGHAYAMAX (2010), a transmissão de dados é feita pela estrutura já existente de distribuição de energia elétrica, os dados podem ser enviados diretamente do provedor de acesso para a rede elétrica até chegar aos usuários. Também é possível mesclar a forma de transmissão onde já existem outras estruturas: a conexão pode ser feita via cabo a partir do provedor

rede através de medidores. Dessa forma, ela pode ser utilizada para a criação das chamadas redes de comunicação.

Figura ( 1 ) Rede de média e baixa tensão ligada através de transformadores, segundo Zenum, Kreutz e Righi.

No exemplo da figura (1) apresenta uma rede de média tensão ligada a uma rede de baixa tensão através de transformadores, os quais estão conectados através de cabos de energia aos usuários.

A conectividade da rede PLC com a Internet é possível através da infraestrutura montada com os equipamentos presentes nas redes de média e baixa tensão, que podem dispor de interfaces de Fibra Ótica ou Fast Ethernet. Assim, o usuário domiciliar apenas precisa de um modem conectado à rede de baixa tensão para acessar a Internet.

Segundo Camargo, as redes PLC são compostas de equipamentos distribuídos pela rede de energia elétrica. Os equipamentos localizados na média tensão são os responsáveis pela preparação do sinal proveniente da Internet para trafegar na rede PLC. A rede PLC possui uma estrutura mestre-escravo organizada de forma hierárquica, podendo possuir diversos níveis.

Um equipamento PLC Mestre é responsável por disponibilizar o sinal PLC na rede elétrica. Esse equipamento controla o acesso à rede por meio de uma autenticação, evitando o acesso e uso indevido dos recursos. Um equipamento PLC Escravo estabelece uma conexão com um equipamento PLC Mestre criando um enlace ponto-a-ponto. Geralmente ele localiza-se no final de um ramo PLC.

Os equipamentos PLC Repetidores são necessários para expandir a cobertura do sinal PLC ou tornar o sinal mais forte. Algumas situações como a distância e o ruído excessivos podem impossibilitar que o sinal chegue ao usuário.

As representações a seguir mostram a distribuição de sinal em um imóvel, um tipo de conexão limitada fisicamente. Porém o sinal via rede elétrica está em toda parte do imóvel.

Figura (2) Internet via Rede Ethernet, segundo Camargo.

No exemplo da figura (2) acima apresentado, é uma conexão que é comum para muitos usuários, onde a conexão é feita de cabos par trançado que conectam a partir de um link que distribuído pelo provedor que chega ao modem.

Dependendo de onde vamos ligar o cabo, as pinagens podem variar. E se ligarmos um computador a um HUB, que é a situação mais comum, os dois lados do cabo, ou seja, os dois conectores devem ser dispostos de acordo com a norma 568A. Se ligarmos apenas dois computadores sem o uso de um HUB, um dos lados deve ter a pinagem da norma 568A e o outro de acordo com a norma 568B, são chamados de cabo Cross. Para a conexão entre HUBs também chamado de cascateamento de HUBs, alguns detalhes devem ser considerados.