Thomas Schregenberger, David Seeger Powerline Thomas Schregenberger, David Seeger

Thomas Schregenberger, David Seeger Übersicht Was ist Powerline? Was bedeutet eigentlich „Last Mile“? Geschichte von Powerline Wie funktioniert Powerline? Wo wird Powerline verwendet? Zur Überbrückung der letzten Meile Nutzung innerhalb des Hauses Vorteile von Powerline Nachteile von Powerline Thomas Schregenberger, David Seeger

Thomas Schregenberger, David Seeger Was ist Powerline? PLC (Powerline Communication) Datenübertragung über Stromnetz Funkwellen Kurzwellenfunkbereich vorhandene Stromleitung nutzen Abstrahlung störender Frequenzen Powerline oder PLC (Powerline Communication) ist die Möglichkeit der Datenübertragung über das Stromnetz. Hier wird das Stromnetz von den Trafostationen bis zum Haushalt als Datenübertragungsmedium verwendet. Bei Powerline werden die Daten mittels Funkwellen übertragen die sich meist im Bereich unter 30 Hz befinden. Dieser Bereich wird auch Kurzwellenfunkbereich genannt. Ein sehr großer Vorteil ist hier, dass man die vorhandenen Stromleitungen benützen kann und keine neuen Kabel verlegt werden müssen. Ein Nachteil dagegen ist die Geschwindigkeit und die Abstrahlung störender Frequenzen. Thomas Schregenberger, David Seeger

Was bedeutet eigentlich „Last Mile“? letzter Abschnitt der Leitung auch bei Strom, Gasversorgung und Telekommunikation verwendeter Begriff Endbenutzer Glasfaser nur für große Datenmengen Große Investitionen Als Last Mile wird der letzte Abschnitt der Leitung, die zum Hausanschluss führt bezeichnet. Sei es bei Strom-, Gasversorgungs- oder Telekommunikationsnetzen wie zum Beispiel Telefonnetz, Kabelfernsehen oder Internet. Das ist also die Leitung, an welcher beim Endbenutzer die Geräte angeschlossen werden. Die Verlegung von Glasfaser wird nur eingesetzt, um große Datenmengen zu transportieren. Glasfaserkabel zu verlegen bedarf jedoch großer Investitionen. Thomas Schregenberger, David Seeger

Geschichte von Powerline Früher: analog langsam Heute: digital (0 und 1) schneller Die Idee Daten über ein bestehendes Stromnetz zu übertragen besteht schon seit Jahrzehnten. Energiversorgunsunternehmen begannen schon früh Daten mit Kontrollfunktionen über ihre Stromnetze zu versenden. Diese Systeme basierten aber noch auf einer analogen Technik und waren dadurch sehr langsam. Daher war Powerline Anfangs nur für einfache Anwendungen einsetzbar. Im Laufe der Zeit wurde Powerline so entwickelt, dass höhere Übertragungsgeschwindigkeiten erzielt werden konnten. Vor allem die Verfügbarkeit digitaler Technologie mit einem günstigen Preis-/Leistungsverhältnis sowie neuer verbesserter Algorithmen ermöglichten diesen technologischen Fortschritt. Thomas Schregenberger, David Seeger

Wie funktioniert Powerline? ein Kabel, mehrere Frequenzen Strom 50 Hz Daten 0,5 bis 30 Hz jede Steckdose multifunktionales Interface Die Powerline - Technologie nutzt die Möglichkeit über ein Kabel mit mehreren Frequenzen zu übertragen. Dadurch kann man neben dem Strom, der mit 50 Hz übertragen wird, auch große Mengen an Daten, die eine Frequenz zwischen 0,5 – 30 Hz haben, über jede Steckdose zum Verbraucher transportieren. Durch Powerline wird jede Steckdose zum multifunktionalem Interface für Energie, Daten und Sprache. Thomas Schregenberger, David Seeger

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Vorteile von Powerline Unabhängig Gleichzeitiges Telefonieren sowie Internet surfen möglich. kein Kabelsalat Da das Internet aus der Steckdose kommt werden meist nicht mehr Kabel benötigt. Permanent online 24h online im Netzwerk einfach Plug-and-Play, keine Zugangssoftware notwendig Preiswert Vorteile von Powerline. Telefonieren und im Internet surfen ist unabhängig voneinander möglich. Da das Internet aus der Steckdose kommt sind fast keine Kabel mehr nötig. Man ist 24h online im Netzwerk. Es ist sehr einfach und besitzt Plug – and- Play. Es ist keine Zugangssoftware notwendig. Powerline ist billiger als sonstige Lösungen. Thomas Schregenberger, David Seeger

Nachteile von Powerline Qualität Stromverbraucher können Signal stören nicht im Garten einsetzbar Geschwindigkeit Die Nachteile von Powerline. Die Qualität des Signals ist von der Stromleitung abhängig. Stromverbraucher können das Signal stören. Es ist nicht im Garten einsetzbar da dort keine Steckdose vorhanden ist. Außer man legt sich ein Verlängerungskabel bis in den Garten und die Geschwindigkeit ist nicht gerade hoch. Thomas Schregenberger, David Seeger

Wo wird Powerline verwendet? zur Überbrückung der letzten Meile Nutzung innerhalb des Hauses Die Nutzung von Powerline kann groß in zwei Bereiche eingeteilt werden. Zum einen zur Überbrückung der letzten Meile und zum anderen zur Nutzung innerhalb des Hauses Thomas Schregenberger, David Seeger

Powerline zur Überbrückung der letzten Meile Daten auf Stromleitung gekoppelt Daten werden auf die Steckdosen übertragen Punkt-zu-Multipunkt-Prinzip Indoor-Niederspannungsnetz Die Netzstation des Ortes wird mit dem Telefonnetz und/oder dem IP-Backbone über herkömmliche Telekommunikations-Infrastruktur verbunden. Daten werden auf die Stromleitung gekoppelt. Danach werden die Datensignale zusammen mit dem Strom bis zu jeder Steckdose in die angeschlossenen Häuser übertragen. Powerline arbeitet nach dem Punk-zu-Multipunkt-Prinzip. Das bedeutet, dass alle Anwender an die selbe Ortsnetzstation angeschlossen sind, die vorhandene Bandbreite nutzen. Zur zeit stehen für jeden etwa 3 Mbit/s zur Verfügung. Ein dynamisches Bandbreitenmanagement sorgt für eine optimale Nutzung und dafür das jeder Anwender zur jeder Zeit genügen Bandbreite zur Verfügung hat. Über einen Hausanschluss werden die transportierten Daten auf das Indoor-Niederspannungsnetz gewandelt und zu den Steckdosen übertragen. Thomas Schregenberger, David Seeger

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Nutzung innerhalb des Hauses Outdoor-Access-Point Indoor Controller Adapter Master/Slave Prinzip Adapter mit verschiedenen Schnittstellen Ein Outdoor-Access-Point koppelt den ankommenden Datenstrom auf das Indoor-Netz. Innerhalb des Hauses steuert und koordiniert ein Indoor Controller, dieser kann extern oder intern sein, alle Datensignale. Zwischengeschaltete Adapter trennen Daten und Strom an der Steckdose und führen die Daten den jeweiligen Anwendungen zu. Die Steuerung funktioniert nach dem Master/Slave Prinzip. Der Indoor-Controller, der Master, kommuniziert mit mehreren Adaptern, den Slaves. Adapter sind mit verschiedenen Standard-Schnittstellen für die unterschiedlichsten Endgeräte verfügbar. Thomas Schregenberger, David Seeger

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Thomas Schregenberger, David Seeger Homeplug Standard für „Inhouse-Powerline“ Homeplug 1.0 spezielle Adapter Übertragung bis zu 14 MBit/s max. Reichweite 200-300m mühelose überbrückung von Stockwerken zwei Adapter notwendig Verteilung im Haushalt Verbindung zum Internet Homeplug ist ein Standard für „Inhouse-Powerline“. Es nutzt das Stromnetz eines Gebäudes zur Datenübertragung. In jedem Zimmer in der sich eine Steckdose befindet können Daten gesendet und empfangen werden. Dazu braucht man allerdings einen Adapter. Diese werden in eine Steckdose gesteckt und durch Netzwerkkabel mit der Netzwerkkarte des PCs verbunden. Homeplug 1.0 erreicht eine Übertragung von bis zu 14 Mbit/s und eine maximale Reichweite von 200-300 m innerhalb eines Stromkreises. Mittels dieser Technik können mühelos mehrer Stockwerke überbrückt werden. Jedoch sind zum Aufbau eines solchen Netzes mindestens zwei Adapter notwendig. Den ersten Adapter benötigt man für die Verteilung im Haushalt. Er wird meist mit einem Router verbunden und in die Steckdose gesteckt. Der zweite Adapter wird benötigt um die Netzwerkkarte des PCs mit der Steckdose zu verbinden um einen Internetzugang zu erreichen. Solche Adapter werden zum Beispiel von Acer, Allnet, Corinex oder Netgear angeboten und verfügen über eine RJ45 (Ethernet) oder USB Buchse. Es gibt auch eine Audio-Chinch Buchsenkombination. Neue Modelle arbeiten nach dem HomePlug-AV-Standard. Dieser bietet eine Bandbreite von maximal 200 MBit/s an. AV steht für Audio/Video. Thomas Schregenberger, David Seeger

Funktionsweise von Homeplug Busstruktur alle Geräte an die selbe Leitung angeschlossen, aber nur eins kann senden oder empfangen Qualität von Störquellen abhängig Reichweite wird durch Stromzähler begrenzt Dämpft die Signale nicht immer ein Hindernis Die vorhandene Netzspannung von 230 V wird mit PLC (Powerline Communication) von 4,5 bis 27 Hz überlagert. Die Topologie ist eine Busstruktur. Das heißt, dass alle Geräte an derselben Leitung angeschlossen sind und immer nur ein Gerät senden oder empfangen kann. Die Reichweite hängt von der Qualität der Leitungen im Haus ab. Die Qualität ist aber auch abhängig von den Störquellen im Stromnetz. Begrenzt wird die Reichweite durch den nächsten Stromzähler. Dessen Dämpfung der Signale ist häufig so groß, dass eine Datenübertragung darüber hinaus kaum möglich ist. Allerdings ist ein Stromzähler nicht in allen Fällen ein echtes Hindernis. Es wurde bereits von Fällen berichtet, in denen auch hinter einem Stromzähler Daten empfangen und gesendet werden konnten. Thomas Schregenberger, David Seeger

Thomas Schregenberger, David Seeger Vorteile von Homeplug Alternative zu herkömmlichen Netzwerktechniken Installation (Plug&Play) Infrastruktur große Reichweite auch bei dickeren Wänden Homeplug ist eine Alternative zu herkömmlichen Netzwerktechniken, wie zum Beispiel Ethernetverkabelung oder Wireless-LAN. Ein wesentlich großer Vorteil ist die einfache Installation (Plug-and-Play). Ein weiterer Vorteil ist die Infrastruktur. Das bedeutet da in jedem Raum sowieso schon Stromkabel und Steckdosen angebracht sind, müssen keine neuen Kabel verlegt werden. Gegenüber WLAN hat Homeplug eine wesentlich größere Reichweite. Bei dickeren Wänden und Decken hätte WLAN wahrscheinlich seine Problem, Homeplug dagegen sicherlich keine. Thomas Schregenberger, David Seeger

Nachteile von Homeplug Abstrahlung kann zu Störungen führen Datenübertragung kann abgehört werden Datenverschlüsselung notwendig Durch Abstrahlung könnte es zu Störungen im Kurzwellenbereich führen. Des Weiteren kann bei Homeplug auch die Datenübertragung abgehört werden. Deshalb wird in der Regel auch eine Datenverschlüsselung angewandt. Thomas Schregenberger, David Seeger

Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit! Thomas Schregenberger, David Seeger