СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2013

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ М ЕЖДУНАРОДНЫЕ СТАНДАРТЫ Спецификации, разработанные объ единениями компаний, нельзя считать полноценными общепризнанными стандартами, так как они направлены на удовлетворение коммерческих ин тересов крупных производителеймик росхем и сетевого оборудования. К числу относительно независимых и влиятельных организаций, разрабаты вающих международные стандарты, относятся ИИЭР (IEEE) и МСЭ (ITU). В 2005 году ИИЭР образовал рабо чую группу для разработки стандарта Broadband PowerLine, объединившего несовместимые и конкурирующие от раслевые стандарты передачи данных через силовые электросети. Группа рассмотрела спецификацииHomePlug, ECHONET и UPA, в результате чего был разработан первый проект стандарта IEEE P1901, одобренный на собрании рабочей группы в 2009 году в Токио. Документомпредусматривается совме стное использование модуляции FFT OFDM (стандарт HomePlug AV) и Wavelet OFDM (стандарт альянса HD PLC). В 2012 году вступила в действие редакция проекта стандарта IEEE P1901.2 для узкополосных (до 500 кГц) PLC сетей со скоростьюпередачи дан ных до 500 Кбит/с [5]. В 2008 году секцией телекоммуника ций МСЭ (ITU T) был принят междуна родныйстандарт высокоскоростнойпе редачи данных по линиям электропе редач, телефонным и коаксиальным кабелем ITU TG.9960 (G.hn ), направлен ный на унификацию технологий про водных сетейпередачиданных. Наблю дать за совместимостью сетей на базе стандартаG.9960 уполномоченанеком мерческая организация Home Grid Fo rum, однимиз членов которой является производителькомпонентовирешений для PLC – испанская компания DS2. C 2012 года действует третья редакция стандарта ITU TG.9960, Edition3.0, регла ментирующегоширокополоснуюпере дачу данныхпо силовымителефонным линиям, коаксиальным и оптическим кабелям внутридомовых сетей [6]. Для передачи данных по электричес ким сетям используются ДВ, СВ и КВ диапазоны частот, однако в интеллек туальных сетях Smart Gridнадёжная пе редача данных на большие расстояния возможна на частотах до нескольких сотен килогерц. На рисунке 1 показано распределение частот для сетей Smart Grid, регламентируемое федеральной комиссией по связи США (FCC) и Евро пейским комитетом электротехни ческой стандартизации (СENELEC). Использование систем передачи дан ных по электрическим сетям в России регламентируется стандартом ГОСТ Р513.3.8 в диапазоне частот до 525 кГц. В конце 2011 года компаниейMaxim Integrated Products был организован альянс G3 PLC, целью которого стала выработка общепринятого стандарта широкополосной передачи данных по линиям электропередач для сетей Smart Grid. В состав альянса входят 12 компаний – членов правления (EDF, STM, TI, Cisco, Landis &Gyr и др.) и 18 ас социированных участников (Atmel, Yitran, Freescale, Renesas, Panasonic и др). Одноимённые технология ипрото кол G3 PLC, протестированные рядом энергосбытовых компаний, были адап тированы к требованиям ряда между народных стандартов (ITU, IEEE, CENE LEC) и реализованы многими изгото вителями оборудования. Технология G3 PLC основана на OFDM и обеспе чивает надёжную передачу данных в диапазоне 10…490 кГц со скоростьюдо 300 Кбит/с на большие расстояния и в разветвлённых электрических сетях [7]. Несмотря на отсутствие единого об щепринятого стандарта передачи дан ных по электрическим сетям, PLC тех нологииуспешноразвиваютсяиполуча ютраспространение вомногихстранах мира, что подтверждается растущим числом производителей компонентов, модемов и оборудования для Smart Grid и домашних широкополосных сетей. К числу известных разработчиков и про изводителейспециализированныхмик росхем для PLC приложений относятся компании Yitran иMaxim. М ИКРОСХЕМЫ И МОДУЛИ КОМПАНИИ Y ITRAN Компания Yitran (Израиль), основан ная в 1996 году и сертифицированная по стандартам ISO 9001:2000/2008, не имеет собственных производственных мощностей, однако является ведущим поставщиком технологий и компо нентов для PLC приложений: автомати зированных систем съёма показаний счётчиков энергопотребления (АМR); системуправленияпотреблениемэлек троэнергии (AMM), автоматизации зда ний, управления освещением, вентиля цией и кондиционированием (HVAC). Компания разрабатывает техноло гии и решения для физических (PHY), канальных (DLL/МАС) и сетевых уров ней PLC сетей, а также модемы и ком поненты для систем передачи данных на основе модуляции DCSK, удовлет воряющей требованиям стандарта IEEE 802.11. Партнёрами и клиентами Yitran являются компании Endesa, Hi tachi, Kansai, LG, Panasonic, Renesas и другие. Несколько больших проектов компании в области АММ/AMR успеш но реализуются в России, Восточной Европе, Китае, Западной Европе, Юж ной Африке, Индии и Турции; в систе мах автоматизации зданий в США и Южной Корее. Технологии компании недавно были выбраны для построе ния PLC сетей в Украине, Белоруссии, Казахстане и Армении. В каталоге компанииYitran 2013 года представлены специализированные микросхемы IT700, IT800D, IT900, моду ли IT700, беспроводные ВЧ решения Y NET+, ZigBee+ иотладочные комплек тыY Net EvaluationPackage, а такжепро грамматор IT700 Flash Programmer [8]. Специализированная микросхе ма типа система на кристалле (СнК) IT700 включает физический уровень (PHY), канальный уровень (DLL, Data Link Layer) и сетевой протокол (Y Net). Физический уровень оптимизирован для применения на электрических ли ниях низкого и среднего напряжения и обладает высокой устойчивостью к 23 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2013 100 кГц 200 кГц 300 кГц 400 кГц Распределение частот в Северной Америке Общего назначения Запрещённый участок 500 кГц 600 кГц 700 кГц 800 кГц 20 кГц 40 кГц 60 кГц 80 кГц CENELEC распределение частот Частоты электросетей Лицензируемый участок Лицензируемый участок бытового назначения Нелицензируемый участок бытового назначения Безлицензионный участок бытового назначения «А» «B» «C» «D» Запрещённый участок Частоты электросетей 100 кГц 120 кГц 140 кГц 160 кГц Рис. 1. Распределение частот