ГлавнаяВилка
 | Эта статья содержит контент, написанный как реклама . ( июнь 2021 г. ) |
| домашних сетей Стандарты |
|---|
| IEEE стандартизированный |
| МСЭ-Т Рекомендация |
|
HomePlug — это семейство различных спецификаций связи по линиям электропередачи под обозначением HomePlug, каждая из которых обладает уникальными возможностями и совместимостью с другими спецификациями HomePlug.
Некоторые спецификации HomePlug предназначены для широкополосных приложений. Например, распространение IPTV с низкой скоростью передачи данных в домашних условиях , игр и интернет-контента, в то время как другие фокусируются на низком энергопотреблении, низкой пропускной способности и расширенных рабочих температурах для таких приложений, как интеллектуальные счетчики электроэнергии и домашняя связь между электрическими системами и приборами. Все спецификации HomePlug были разработаны HomePlug Powerline Alliance , которому также принадлежит торговая марка HomePlug.
18 октября 2016 года HomePlug Alliance объявил, что все его спецификации будут общедоступны и что другие организации возьмут на себя будущую деятельность, связанную с внедрением существующих технологий. [ 1 ] В объявлении не было упоминания о каком-либо дальнейшем развитии технологии в сообществе HomePlug.
ГлавнаяPlug Powerline Alliance
[ редактировать ] | |
| Формирование | 2000 |
|---|---|
| Тип | Торговая ассоциация |
| Цель | Продвижение HomePlug |
| Веб-сайт | домашняя розетка |
HomePlug Powerline Alliance — это торговая ассоциация производителей электроники, поставщиков услуг и розничных продавцов, которая устанавливает стандарты и тестирует устройства участников на соответствие различным технологиям связи по линиям электропередачи HomePlug . Альянс тестирует совместимость и сертифицирует продукты на основе спецификаций HomePlug и стандартов IEEE 1901 . [ 2 ]
18 октября 2016 года HomePlug Alliance объявил, что все его спецификации будут общедоступны и что другие организации возьмут на себя будущую деятельность, связанную с внедрением существующих технологий. [ 3 ] В объявлении не было упоминания о каком-либо дальнейшем развитии технологии в сообществе HomePlug. Homeplug практически прекратил свое существование по крайней мере по состоянию на июнь 2022 года.
История
[ редактировать ]Альянс HomePlug Powerline был создан для разработки стандартов и технологий, позволяющих устройствам взаимодействовать друг с другом и с Интернетом через существующую электрическую проводку в здании/доме.
Одной из сложнейших технических задач был поиск способа снизить чувствительность к электрическим помехам, присутствующим в линиях электропередачи. HomePlug решил эту проблему, увеличив несущую частоту связи, чтобы сигнал передавался по нейтральному проводнику, общему для всех фаз.
Целью HomePlug Powerline Alliance, основанной в 2000 году, было создание стандарта для использования существующей домашней электропроводки для связи между устройствами и подключения к Интернету. [ 2 ] Первая спецификация HomePlug HomePlug 1.0 была выпущена в июне 2001 года. Спецификация HomePlug AV (для аудио-видео), выпущенная в 2005 году, увеличила пиковую скорость передачи данных на физическом уровне (PHY) примерно с 13,0 Мбит / с. [ 4 ] до 200 Мбит/с.
Спецификация HomePlug Green PHY была выпущена в июне 2010 года и предназначена для приложений Smart Energy и Smart Grid как совместимого «родного брата» HomePlug AV с более низкой стоимостью, меньшим энергопотреблением и пониженной пропускной способностью. [ 5 ] Он утвердил и опубликовал спецификацию HomePlug Command and Control в 2007 году и спецификацию HomePlug Green PHY в июне 2010 года. [ 6 ]
В 2010 году IEEE 1901 был одобрен, а HomePlug AV — в качестве базовой технологии для FFT- OFDM PHY в рамках стандарта и стал международным стандартом. HomePlug Powerline Alliance — орган по сертификации продуктов IEEE 1901. Три основные спецификации, опубликованные HomePlug (HomePlug AV, HomePlug Green PHY и HomePlug AV2), совместимы и совместимы. [ 7 ]
По состоянию на 2010 год в организации насчитывалось 69 членов, и по состоянию на 2010 год она сертифицировала более 200 продуктов. [ 2 ]
В 2011 году спецификация HomePlug Green PHY была принята Ford, General Motors, Audi, BMW, Daimler, Porsche и Volkswagen в качестве стандарта подключения для подключаемых к сети электромобилей. [ 8 ]
По состоянию на 2017 год как минимум шесть поставщиков чипов поставляют наборы микросхем HomePlug AV с поддержкой спецификации IEEE 1901: Broadcom , Qualcomm Atheros , Sigma Designs , Intellon, SPiDCOM и MStar . [ 9 ]
Более новые версии HomePlug поддерживают использование Ethernet в топологии шины посредством модуляции OFDM , что позволяет нескольким различным носителям данных сосуществовать в одном проводе. Кроме того, технология OFDM HomePlug может отключать (маскировать) любые поднесущие, которые перекрывают ранее выделенный радиоспектр в данном географическом регионе, тем самым предотвращая помехи. Например, в Северной Америке HomePlug AV использует только 917 из 1155 поднесущих. [ 10 ]
Использование
[ редактировать ]Сеть Powerline — это сеть, которую можно настроить с использованием существующей электропроводки здания. Для электромобиля зарядки SAE J1772 стандартное зарядное устройство для электромобилей также требует, чтобы HomePlug Green PHY установил связь по линии электропередачи, прежде чем автомобиль сможет начать потреблять энергию для зарядки.
Все коммерческие реализации HomePlug соответствуют стандарту шифрования AES-128, для расширенной инфраструктуры учета США установленному FERC . Соответственно, эти устройства подходят для использования в качестве готовых счетчиков коммунального класса с соответствующим программным обеспечением.
По состоянию на конец 2012 года наиболее широко распространенными устройствами HomePlug являются «адаптеры», которые представляют собой автономные модули, которые подключаются к настенным розеткам (или удлинителям [но не сетевым фильтрам] или удлинителям) и предоставляют один или несколько портов Ethernet. В простой домашней сети маршрутизатор интернет-шлюза подключается через кабель Ethernet к адаптеру линии электропередачи, который, в свою очередь, подключается к ближайшей розетке. Второй адаптер, подключаемый к любой другой розетке дома, подключается через кабель Ethernet к любому устройству Ethernet (например, компьютеру, принтеру, IP-телефону , игровой станции). Затем связь между маршрутизатором и устройствами Ethernet передается по существующей домашней электропроводке. Более сложные сети можно реализовать, подключив при необходимости дополнительные адаптеры. Адаптер Powerline также можно подключить к концентратору или коммутатору, чтобы он поддерживал несколько устройств Ethernet, находящихся в общей комнате.
Функциональность автономных адаптеров все чаще встраивается в конечные устройства, такие как центры управления питанием, цифровые медиа-адаптеры и интернет-камеры безопасности. Ожидается, что функции сетей Powerline будут встроены в телевизоры, телевизионные приставки, видеорегистраторы и другую бытовую электронику, особенно с появлением глобальных стандартов сетей Powerline, таких как стандарт IEEE 1901 , ратифицированный в сентябре 2010 года. [ 11 ]
Некоторые производители продают устройства с поддержкой 802.11n , HomePlug и четырьмя портами Gigabit Ethernet по цене менее 100 долларов США. В начале 2013 года анонсировано несколько устройств, которые также поддерживают подключение 802.11ac , комбинация которого с HomePlug продается Qualcomm Atheros как гибридная сетевая технология Hy-Fi , реализация IEEE P1905 . Это позволяет устройству использовать проводную связь Ethernet, линию электропередачи или беспроводную связь, если это возможно, для обеспечения резервного и надежного переключения при сбое , что считается особенно важным в потребительских приложениях, где обычно нет специалистов для отладки соединений на месте.
Версии
[ редактировать ]
ГлавнаяПлаг 1.0
[ редактировать ]Первая спецификация HomePlug, HomePlug 1.0, обеспечивает пиковую скорость PHY 14 Мбит/с. Впервые он был представлен в июне 2001 года и с тех пор был заменен HomePlug AV. 28 мая 2008 года Ассоциация телекоммуникационной отрасли (TIA) включила технологию Powerline HomePlug 1.0 в недавно опубликованный международный стандарт TIA-1113. TIA-1113 определяет работу модема в электропроводке в помещении пользователя. Новый стандарт является первым в мире стандартом связи по линиям электропередачи с поддержкой мультимегабитной скорости, одобренным организацией, аккредитованной Американским национальным институтом стандартов (ANSI). [ нужна ссылка ]
Уровень MAC HomePlug 1.0 использует доступ к каналу на основе множественного доступа с контролем несущей и предотвращением конфликтов (CSMA/CA) для передачи данных длиной от 46 до 1500 байт из инкапсулированных кадров IEEE 802.3 в виде единиц служебных данных MAC (MSDU) (поэтому не поддерживает большие кадры). [ нужна ссылка ]
Адаптеры HomePlug 1.0 Turbo соответствуют спецификации HomePlug 1.0, но используют более быстрый запатентованный режим, который увеличивает пиковую скорость PHY до 85 Мбит/с. Модемы HomePlug 1.0 Turbo были доступны только от Intellon Corporation. [ нужна ссылка ]
ГлавнаяОтключить питание
[ редактировать ]Спецификация HomePlug AV, представленная в августе 2005 года, обеспечивает достаточную пропускную способность для таких приложений, как HDTV и VoIP . HomePlug AV обеспечивает пиковую скорость передачи данных 200 Мбит/с на физическом уровне и около 80 Мбит/с на уровне MAC. AV-устройства HomePlug должны сосуществовать и, при необходимости, взаимодействовать с устройствами HomePlug 1.0. Физический уровень использует несущие OFDM, расположенные на частоте 24,414 кГц, с несущими от 2 до 30 МГц. В зависимости от соотношения сигнал/шум система автоматически выбирает BPSK, QPSK, 16 QAM, 64 QAM, 256 QAM и 1024 QAM для каждой несущей.
Использование адаптивной модуляции на 1155 поднесущих OFDM, кодов турбосвертки для исправления ошибок , двухуровневого кадрирования MAC с ARQ , [ 12 ] и другие методы, HomePlug AV может достичь почти теоретической максимальной пропускной способности на заданном пути передачи. [ 10 ] По соображениям безопасности спецификация включает методы распределения ключей и использование 128-битного шифрования AES . Более того, адаптивные методы спецификации создают препятствия для подслушивания и кибератак. [ 13 ] [ 14 ]
Некоторые адаптеры на базе Qualcomm Atheros соответствуют спецификации HomePlug AV, но используют собственное расширение, которое увеличивает скорость PHY до 500 Мбит/с, главным образом за счет использования более широкого спектра. [ 15 ]
ГлавнаяПодключите AV2
[ редактировать ]Спецификация HomePlug AV2 была представлена в январе 2012 года. Она совместима с устройствами HomePlug AV и HomePlug GreenPHY и IEEE 1901 соответствует стандарту . Он имеет PHY-скорость гигабитного класса, поддержку MIMO PHY, функции повторения и режимы энергосбережения. [ 7 ] [ 16 ]
ГлавнаяPlug Green PHY
[ редактировать ]Спецификация HomePlug Green PHY — это подмножество HomePlug AV, предназначенное для использования в интеллектуальных сетях . Он имеет пиковую скорость 10 Мбит/с и предназначен для использования в интеллектуальных счетчиках и небольших приборах, таких как термостаты HVAC, бытовая техника и электромобили с возможностью подзарядки от сети. [ 17 ] так что данные могут быть переданы через домашнюю сеть и электроэнергетическую компанию. Для таких приложений не требуется широкополосная связь с высокой пропускной способностью; наиболее важными требованиями являются низкая мощность и стоимость, надежная связь и компактный размер. GreenPHY потребляет до 75 % меньше энергии, чем AV. [ 17 ]
Альянс HomePlug Powerline работал с коммунальными предприятиями и производителями счетчиков над разработкой этой 690-страничной спецификации. [ 18 ] Устройства HomePlug Green PHY должны быть полностью совместимы с устройствами на основе спецификаций HomePlug AV, HomePlug AV2 и IEEE 1901, которые считаются [ кем? ] чтобы препятствовать их энергопотреблению и снижению затрат. Поставщик чипов HomePlug QualComm анонсировал коммерчески доступный кремний Green PHY в декабре 2011 года. [ 19 ]
HomePlug GreenPHY — это протокол связи, используемый в международном стандарте зарядки электромобилей CCS.
ГлавнаяPlug Access BPL
[ редактировать ]Access Broadband Power Line (BPL) относится к технологии широкополосного доступа к дому. Альянс HomePlug сформировал рабочую группу HomePlug Access BPL, первым уставом которой была разработка Документа рыночных требований (MRD) для спецификации HomePlug Access BPL. Альянс сделал открытое приглашение индустрии BPL принять участие в разработке или внести свой вклад для рассмотрения в MRD. После нескольких месяцев сотрудничества между коммунальными предприятиями, интернет-провайдерами и другими отраслевыми группами BPL MRD был завершен в июне 2005 года. Работа HomePlug над Access BPL впоследствии была дополнена и объединена со стандартом IEEE 1901 . [ 5 ]
Безопасность
[ редактировать ]Поскольку сигналы могут распространяться за пределы места жительства или работы пользователя и быть прослушаны, HomePlug включает возможность установки пароля шифрования. Спецификация HomePlug требует, чтобы на всех устройствах был установлен стандартный пароль по умолчанию, хотя и общий. Пользователи должны изменить этот пароль. Если пароль не изменен, злоумышленник может использовать собственное домашнее устройство для обнаружения сигналов пользователя, а затем использовать пароль по умолчанию для доступа и изменения настроек, таких как используемый ключ шифрования.
На многих новых адаптерах Powerline, которые поставляются в штучной упаковке, уже установлен уникальный ключ безопасности, и пользователю не нужно менять пароль, за исключением случаев их использования с существующими адаптерами Powerline или добавления новых адаптеров в существующую сеть. Некоторые системы поддерживают кнопку аутентификации, позволяющую добавлять адаптеры в сеть всего двумя нажатиями кнопок (по одному на каждое устройство).
Чтобы упростить процесс настройки паролей в сети HomePlug, каждое устройство имеет встроенный мастер-пароль, случайно выбранный производителем и встроенный в устройство, который используется только для установки паролей шифрования. На напечатанной этикетке устройства указан его главный пароль.
Стандарт HomePlug AV использует 128-битный AES , тогда как более старые версии используют менее безопасные протоколы DES . Это шифрование не влияет на данные, которые пользователь отправляет или получает, поэтому протоколы и системы более высокого уровня, такие как TLS по-прежнему следует использовать .
Поскольку устройства HomePlug обычно функционируют как прозрачные сетевые мосты , компьютеры под управлением любой операционной системы могут использовать их для доступа к сети. Однако некоторые производители поставляют программное обеспечение для установки пароля только в версии Microsoft Windows; другими словами, для включения шифрования требуется компьютер под управлением Windows [1] . Архивировано 20 июля 2006 г. на Wayback Machine . После настройки пароля шифрования любое устройство, поддерживающее спецификацию Ethernet, будет работать с адаптером.
Совместимость
[ редактировать ]HomePlug AV, GP и AV2 полностью совместимы, а также будут взаимодействовать с устройствами IEEE 1901. Устройства HomePlug 1.0 не взаимодействуют с устройствами HomePlug AV. Хотя технически возможно достичь такой обратной совместимости, это экономически нецелесообразно из-за высокой стоимости схем, которые должны были бы поддерживать различные методы и наборы функций прямого исправления ошибок (FEC). [ 20 ]
Устройства HomePlug не будут взаимодействовать с устройствами, использующими другие технологии Powerline, такие как Universal Powerline Association ), HD-PLC или G.hn. ( UPA HomePlug, турбокодирования В случае с G.hn было сочтено непомерно дорогим реализовать как прямое исправление ошибок так и код G.hn с низкой плотностью проверки четности . [ 21 ] Однако IEEE 1901 позволяет сосуществовать в рамках одного развертывания как HomePlug AV, так и HD-PLC через межсистемный протокол (ISP). G.hn также поддерживает интернет-провайдера.
Устройства HomePlug несовместимы с некоторыми удлинителями, сетевыми фильтрами и источниками бесперебойного питания с фильтрами, которые блокируют высокочастотный сигнал. В таких случаях установщик должен подключать устройства непосредственно к электрическим розеткам здания. [ 22 ] Если запасная розетка недоступна, во многих случаях можно использовать двойной адаптер с несовместимым устройством с одной стороны и устройством HomePlug с другой.
Проблемы EMI
[ редактировать ]В Великобритании высказывались предложения о том, что пользователи оборудования линий электропередачи должны привлекаться к ответственности в соответствии с Законом о беспроводной телеграфии , если они создают помехи официальным радиосистемам. [ 23 ] Также GCHQ опубликовал опасения, что такие помехи влияют на его способность контролировать радиоактивность в Великобритании. [ 24 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ «HomePlug | Другие новости» . Архивировано из оригинала 07 января 2017 г. Проверено 6 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б с «Альянс HomePlug® Powerline объявляет об основных этапах своего 10-летия в качестве лидера в области технологий Powerline» . 22 марта 2010 года. Архивировано из оригинала 9 июня 2010 года . Проверено 29 июля 2011 г.
- ^ «HomePlug | Другие новости» . Архивировано из оригинала 07 января 2017 г. Проверено 6 января 2017 г.
- ^ М.К. Ли, Р.Э. Ньюман, Х.А. Лэтчман, С. Катар и Л. Йонг. «Локальные сети HomePlug 1.0 Powerline — описание протокола и результаты производительности» (PDF) . Международный журнал систем связи .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Перейти обратно: а б «Часто задаваемые вопросы», HomePlug Powerline Alliance, http://www.homeplug.org/about/faqs/. Архивировано 31 марта 2014 г. на Wayback Machine (по состоянию на 22 июня 2010 г.).
- ^ HomePlug Powerline Alliance Inc. Технический документ HomePlug AV. Программная документация. ГлавнаяПодключите. Интернет
- ^ Перейти обратно: а б Йонге; Ларри; Абад, Хосе; Афхами, Кайван; Геррьери, Лоренцо; Катар, Шринивас; Лиоэ, Хидаят; Пагани, Паскаль; Рива, Рафаэле; Шнайдер, Дэниел М.; Швагер, Андреас. (февраль 2014 г.). «Глава 14: HomePlug AV2: широкополосная связь нового поколения по линии электропередачи». В Бергере, Ларс Т.; Швагер, Андреас; Пагани, Паскаль; Шнайдер, Дэниел М. (ред.). Связь по линиям электропередач MIMO: стандарты узкой и широкополосной связи, ЭМС и расширенная обработка . ЦРК Пресс. стр. 391–426. дои : 10.1201/b16540-18 . ISBN 9781466557529 . Архивировано из оригинала 19 мая 2014 г.
- ^ Семь автопроизводителей сотрудничают в разработке гармонизированного решения для быстрой зарядки электромобилей, «Семь автопроизводителей сотрудничают в разработке гармонизированного решения для быстрой зарядки электромобилей | Отдел новостей Ford Motor Company» . Архивировано из оригинала 8 марта 2012 г. Проверено 8 марта 2012 г.
- ^ Альянс, HomePlug Powerline. «HomePlug | Продукты HomePlug» . Homeplug.org . Архивировано из оригинала 02 января 2017 г. Проверено 1 января 2017 г.
- ^ Перейти обратно: а б Катар, С.; Кришнам, М.; Ньюман, Р.; Латчман, Х. (август 2006 г.). «Использование потенциала связи по линиям электропередачи с использованием стандарта HomePlug AV» (PDF) . РФ Дизайн : 16–26. Архивировано из оригинала (PDF) 19 февраля 2009 г. Проверено 6 января 2008 г.
- ^ «Рабочая группа IEEE P1901» . ИИЭЭ . Архивировано из оригинала 18 февраля 2019 года . Проверено 15 мая 2018 г.
- ^
Катар, Шринивас; Йонг, Ларри; Ньюман, Ричард; Ханиф Латчман. «Эффективное формирование кадров и ARQ для высокоскоростных систем ПЛК» (PDF) . Проверено 7 января 2008 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^
Ньюман, Ричард; Йонг, Ларри; Гаветт, Шерман; Андерсон, Росс. «Механизмы безопасности HomePlug AV» (PDF) . Проверено 6 января 2008 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Ньюман, Ричард; Гаветт, Шерман; Йонг, Ларри; Андерсон, Росс. «Защита отечественных линий электропередачи» (PDF) . Проверено 6 января 2008 г.
{{cite journal}}: Для цитирования журнала требуется|journal=( помощь ) - ^ Хиггинс, Тим. «Обзор адаптеров HomePlug AV 500 — SmallNetBuilder» . Smallnetbuilder.com . Проверено 15 мая 2018 г.
- ^ Технология HomePlug AV2. Архивировано 3 ноября 2012 г. на Wayback Machine , Homeplug.org.
- ^ Перейти обратно: а б Обзор HomePlug GreenPHY. Архивировано 25 октября 2015 г. на сайте Wayback Machine Groups.homeplug.com.
- ^ Спецификации HomePlug GreenPHY, заархивированные 24 мая 2018 г. на сайте Wayback Machine Homeplug.org.
- ^ «Qualcomm Atheros представляет первое в мире решение HomePlug Green PHY» . Qualcomm.com . Проверено 15 мая 2018 г.
- ↑ EDN. Архивировано 2 февраля 2007 г. на Wayback Machine , Голоса: Марк Хейзен из Intellon об альтернативе HomePlug AV для сети Powerline.
- ^ Рик Мерритт (25 марта 2009 г.). «Вспыхивают дебаты по поводу стандартов домашних сетей» . ЭЭ Таймс . Проверено 23 декабря 2013 г.
- ^ Белкин (2008). «Сетевые адаптеры Powerline: Руководство пользователя» (PDF) . п. 4 . Проверено 16 сентября 2012 г. [ постоянная мертвая ссылка ]
- ^ Уильямс, Кристофер (15 мая 2018 г.). «Вас могут привлечь к ответственности, если ваша широкополосная связь создает помехи радиосигналам» . Телеграф.co.uk . Проверено 15 мая 2018 г.
- ^ Уильямс, Кристофер (17 мая 2011 г.). « Угроза шпионажу GCHQ со стороны широкополосных сетей» . Телеграф.co.uk . Проверено 15 мая 2018 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]- HomePlug Alliance на Wayback Machine (архивировано 26 июня 2014 г.)
