Интернет из розетки: общие принципы работы технологии и обзор Powerline-адаптера TP-LINK TL-PA6010. Powerline-адаптер Xiaomi WiFi HomePlug - расширяем локальную сеть по электропроводке

Все мы рано или поздно задаёмся вопросом создания домашней интернет-сети. В маленьком пространстве этот вопрос решается просто: достаточно поставить Wi-Fi роутер, который раздаст интернет на одну – две комнаты. Но что если речь идёт о многокомнатной квартире, загородном доме или офисе со множеством помещений? Отличный вариант - протянуть сетевые кабели, но лучше это делать во время изначального ремонта и прокладки электрических кабелей: ведь никому не придётся по нраву гора проводов во всех комнатах. Второй вариант – поставить репитер, который усилит Wi-Fi с основного маршрутизатора. Эта идея подойдёт для небольшого количества пользователей, к тому же в идеале для стабильного соединения придётся поставить по репитеру в каждом помещении. Но что если нужен интернет в большом доме или крупном офисе? Тогда на помощь придёт интернет, проходящий по электрическим проводам: технология Powerline.

Технология Powerline позволяет передавать данные по электропроводке, которая уже проложена по всему дому. Адаптер Powerline подключается к электрической розетке, принимает пакет данных со своего LAN-порта и посылает информацию по электропроводке. Другой адаптер, подключённый к той же электросети, распознает и декодирует сигнал, а затем отправляет данные дальше через LAN-порт или Wi-Fi (зависит от модели). Такая технология позволяет передавать данные практически без потери на расстояния до 300 метров, а в одной сети может работать более 200 адаптеров. При этом важно, чтобы все адаптеры сети находились в одной фазе, иначе будет происходить потеря сигнала. Также желательно, чтобы проводка была из медной проволоки. Ещё не стоит забывать, что к электросети подключено множество других приборов, а также сетевые фильтры, ИБП, автоматы, УЗО - всё это создаёт помехи.

Всё это следует учитывать при подключении Powerline адаптеров, но сейчас мы остановимся на том, как их выбирать. Эти гаджеты различаются по целому ряду характеристик, которые повлияют на скорость интернета и, что немаловажно, на удобство использования.

Чем различаются адаптеры Powerline

Скорость передачи данных Powerline

Эта характеристика напрямую зависит от стандарта, на основе которого функционирует сеть. Наиболее популярны два: Homeplug AV и Homeplug AV2.

Homeplug AV – это стандарт, использующий два провода электросети: фазный и нулевой. Скорость связи между устройствами по этому стандарту составляет 200, 500 и 600 Мбит/с. Но реальная скорость гораздо ниже: около 100, 240 и 280 Мбит/с.

Стандарт Homeplug AV2 помимо двух вышеупомянутых проводов используется третий – заземление. Это позволяет достигать высоких скоростей: до 1300 Мбит/с. Реальная скорость будет около 600 Мбит/с, но, согласитесь, это неплохо.

Стандарт Homeplug AV2 особенно чувствителен к качеству проводки. Поэтому если в вашем доме нет заземления, или ваша проводка алюминиевая и низкого качества, то он вам не подойдёт. Если же интернет вам нужен для сёрфинга и редкого просмотра фильмов, подумайте: есть ли смысл приобретать адаптеры с высокоскоростным соединением, когда можно сэкономить и удовлетворить все свои потребности с адаптерами со скоростью 200 – 500 Мбит/с.

Поддержка PoE

PoE расшифровывается как Power over Ethernet, то есть «питание посредством Ethernet». Технология PoE позволяет подавать питание на требуемое устройство через обычный сетевой кабель. При этом обмен цифровыми сигналами не теряется, и сеть остается полностью функциональной.

Технология PoE будет востребована в случае, если вы хотите поставить, например, маршрутизатор, IP-камеру или IP-телефон в месте, где нет возможности установить розетку, например, на чердак, крышу или наружную сторону стены. Адаптер Powerline с поддержкой PoE позволит подвести интернет к ближайшей розетке, а далее соединить адаптер с нужным устройством с помощью сетевого кабеля.

Количество адаптеров в комплекте

Для создания Powerline – сети необходимы как минимум два адаптера: один принимает данные с маршрутизатора и направляет их по проводам, а второй – принимает данные и передаёт их на компьютер, смартфон, телевизор и другие гаджеты. Как уже было упомянуто, в сети может быть более 200 адаптеров – их количество зависит от возможностей модели.

Лучше приобретать адаптеры одной фирмы и даже модели. Во-первых, это облегчит их синхронизацию (многие модели находят друг друга всего лишь после нажатия одной кнопки). Во-вторых, при подключении адаптеров с разными характеристиками скорость передачи данных сети будет ориентирована на самое слабое устройство.

Наличие встроенной розетки

Адаптеры Powerline бывают со встроенной розеткой и без неё. Во втором случае гаджет представляет из себя адаптер с вилкой для подключения к электрической розетке. В первом случае в адаптер ещё встроена проходная электрическая розетка, к которой можно подсоединить любое устройство, питающееся от электросети. Минусом наличия розетки можно назвать уменьшение скорости передачи данных адаптера при подключении к ней устройства, но оно не столь существенно.

Количество портов Ethernet

В адаптерах Powerline есть порты Ethernet для подключения к ним устройств с помощью сетевого кабеля. Чем больше портов, тем большее количество устройств сможет получить интернет от гаджета. Однако это актуально только для устройств, которые также имеют порт Ethernet – а смартфонам и планшетам понадобится Wi-Fi. Как вариант, с помощью сетевого кабеля к адаптеру можно подключить Wi-Fi маршрутизатор.

Скорость передачи данных Ethernet

Это скорость, с которой данные будут передаваться от адаптера к подключённому к нему сетевым кабелем устройству и обратно. Большинство современных сетей работают со скоростью 10 - 100 Мбит/с. Если же вы хотите передавать большие объёмы информации, например, фильмы в HD качестве, прямые трансляции, онлайн-игры, то стоит выбрать устройство, поддерживающие скорость 100 - 1000 Мбит/с.


Поддержка Wi-Fi

Эта функция позволит раздать Wi-Fi прямо с адаптера Powerline, не используя при этом дополнительный маршрутизатор. Выбирая гаджет с поддержкой Wi-Fi, следует обратить внимание на две важных характеристики: скорость передачи данных Wi-Fi и поддерживаемые стандарты Wi-Fi.

Чем выше скорость передачи данных Wi-Fi, тем лучше. Эта характеристика напрямую зависит от поддерживаемых устройством стандартов Wi-Fi. Вот пять наиболее распространённых стандартов, расположенных по мере увеличения их скорости и радиуса действия: 802.11b, 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, где у первого скорость - 11 Мбит/с, а у последнего – 1,3 Гбит/с. Учтите, что существует два диапазона частот Wi-Fi: 2,4 и 5 ГГц, и многие устройства поддерживают лишь один из них. В диапазоне 2,4 ГГц работают стандарты 802.11b, 802.11g и 802.11n, а в диапазоне 5 ГГц - 802.11a, 802.11n и 802.11ac.

Маршрутизатор

Характеристика указывает наличие или отсутствие возможности использовать данное оборудование как маршрутизатор. Каждому компьютеру локальной сети маршрутизатор присваивает уникальный внутренний адрес и распределяет пакеты данных между компьютерами. Это позволяет создать коллективное подключение к интернету с использованием только одного официального внешнего IP-адреса. При этом сохраняется нормальная работа всех сетевых приложений.

Это решение будет актуально при настройке интернета в офисе для компании.

Критерии выбора

Как мы выяснили, адаптеры Powerline различаются целым рядом параметров, которые станут определяющими при выборе подходящего устройства. Одни модели подойдут для небольшой квартиры, другие – для загородного дома, а некоторые – для крупного офиса. При этом очень важны характеристики электросети, которые могут значительно ограничить в выборе адаптера. А для создания сети в одно- двухкомнатной квартире и вовсе лучше воспользоваться Wi-Fi роутером с репитером или кабельным соединением.

Итак, мы распределили адаптеры Powerline, исходя из целей и места их использования.

Для создания домашней сети в старом многоквартирном доме, в проводке которого отсутствует заземление , стоит выбирать среди комплектов из двух адаптеров Powerline со стандартом Homeplug AV, с 1 – 2 портами Ethernet и встроенными розетками. Их стоимость: 1250 - 4999 р.


Для создания домашней сети в новом многоквартирном или частном доме лучше присмотреться к

18.* - Товар предоставлен магазином…

✔ ХАРАКТЕРИСТИКИ


Type: wireless
Processor: QCA9533
Interface: LAN
Transmission rate: 300Mbps
Covering range: 200 meters
Wireless standard: Wireless N, Wireless AC, Wireless G
LAN port: 1 port
Max. LAN data rate: 300Mbps
Frequency range: 100Hz - 16KHz
Interface: LAN
Router Connectivity Type: Wireless
Network Protocols: IEEE 802.11n
Wireless Standard: Wireless AC,Wireless G,Wireless N
Wireless Security: WPA-PSK,WPA2-PSK
WiFi Network Frequency: 2.4GHz
Supports System: Android,IOS
Max. LAN Data Rate: 300Mbps
Network Communiction: WiFi
Suitable for: Andriod TV Box,Mobile,Pad,PC
Usage: Home use
DC Port: No
Gain dBi: 3dBi
Quantity of Antenna: 2
Built-in VPN: Not Support
Firewall Settings: Support
Frequency Range: 100Hz - 16KHz
Product weight: 0.1860 kg
Package weight: 0.3250 kg
Package size: 22.00 x 15.00 x 7.00 cm

✔ УПАКОВКА И КОМПЛЕКТАЦИЯ

Доставка была курьерской службой DHL, за неделю примерно посылка дошла ко мне.

Запаковали в дополнительную коробку, чего, к сожалению, не делают при отправке обычной почтой.

Адаптеры запакованы в небольшую коробку из плотного картона. Тут было бы уместно делать чёрную коробку, так как сейчас почти вся продукция Сяоми выпускается в белом цвете.

На задней части небольшая инструкция, QR код для установки MiHome и характеристики на китайском языке.

За целостность переживать не стоит, плотный картон упаковки + каждый адаптер в своём «гнезде».

В инструкции особой надобности нет, все в целом и так понятно.

✔ ВНЕШНИЙ ВИД

Немного копипасты:
Преимущества использования Powerline адаптеров
Для передачи данных по электропроводке не нужно прокладывать по квартире, коттеджу или офису отдельный сетевой кабель - сверлить стены, срывать плинтус и т.д. По той же причине адаптеры можно использовать, например, на строящихся объектах, где ещё ничего нет, кроме электросети.
Сигнал Wi Fi, натыкаясь на преграды в виде стен, мебели и т.п. слабеет, и поэтому в помещениях с большим количеством комнат, а также многоэтажных, сложно обеспечить доступом в Интернет с хорошей скоростью удалённые устройства. Powerline адаптеры решают эту проблему.

Протяжённость сети на основе Powerline адаптеров ограничивается только протяжённостью домашней или офисной электропроводки (до счётчика или трансформатора). Таким образом, Интернет можно провести в такие отдалённые помещения, куда Wi-Fi сигнал от роутера никогда не достал бы, а количество усилителей «по дороге» было бы просто невыгодным.

В случае с адаптерами от Сяоми, производитель заявляет, что по электропроводке до 200 метров, 2,4 ГГц WiFi с максимальной скоростью 300 mb/s.

Приёмник и передатчик, одинаковые по размеру, отличие только в том, что у приёмника есть две WiFi антенны, а у передатчика LAN порт (он же по факту WAN) окрашен в синий цвет.

На верхней части логотип Mi и небольшое отверстие со светодиодом индикации работы.

Вилка, как и ожидалось, китайская, придётся использовать переходники.

В нижнем торце находится 100-мегабитный Ethernet порт с индикацией линка.

Для лучшей циркуляции воздуха и охлаждения по периметру нижней пластиковой крышки сделали прорези.

Приёмник почти полная копия, за исключением двух пластиковых антенн с усилением 3dBi, угол наклона которых можно регулировать в пределах 180 градусов.


В нижней части LAN порт с индикацией. Девайсы можно подключать по WiFi соединению или через Ethernet.

Такая же китайская вилка.

По размеру приёмник и передатчик почти одинаковы - 70*38,5*80 миллиметров.

А вот вес приёмника на 27 грамм больше.

Мощность передатчика составила 0,6 Ватт, а приёмника 1,7.

✔ ЧТО ВНУТРИ

Разобрать не сложно, достаточно снять наклейку и выкрутить единственный винтик по центру устройства.

Внутренности передатчика.

«Мозги» - QCA6410 от Qualcomm. Странно, что Сяоми написали скорость 300, если чип поддерживает только до 200?!

В приёмнике две платы условно - «энерго» и «интренет».


Под правым коннектором WiFi антенны находится чип памяти Winbond, к сожалению, отковырять металлическую пластину от «мозгов» у меня не получилось. У меня сложилось впечатление, что она припаяна к плате, так как ни поддеть, ни отогнуть не получалось.

✔ ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ТЕСТЫ

Подключение очень простое, все, что нам нужно это Ethernet кабель и розетка. Подключаем кабель в LAN порт роутера и вторым концом в WAN порт передатчика. В другой комнате включаем в розетку приёмник.

Через 15-20 секунд после включения, если все ок, светодиод изменит цвет с оранжевого на голубой.

То же самое с приёмником.

При этом появляется новое беспарольное WiFi соединение, можно подключиться и сразу пользоваться, если не пугает открытый для всех WiFi.

Уровень сигнала в одной комнате с приёмником не слабее обычного роутера.

Тесты этой открытой WiFi сети показывают довольно неплохие результаты, я бы сказал стабильно средние как для 2,4 ГГц сети.

Для настройки, открываем приложение MiHome, которое радостно сообщает, что найдено новое устройство.

Коннектим девайс к нашей WiFi сети для управления и настройки.

Выбираем расположение и создаём ярлык на рабочем столе телефона.

Сяоми стали делать перевод на английский язык свои плагины к MiHome, но до этого плагина, видимо, пока не дошли руки переводчиков.

Правда, часть настроек переведена и про обновление компания не забывает.

А самих настроек почти и нет. Все что доступно для изменения это:
- название сети,
- безопасность WPA, WPA2,
- скрыть SSID сети.

Для тех, кто захочет сделать «псевдо» бесшовную WiFi сеть можно сделать одну хитрость - назвать WiFi сеть, так же, как и основную и задать такой же пароль.

На графике серым - сигнал роутера в соседней комнате, розовым новая WiFi сеть созданная Powerline-адаптером. Производитель заявляет, что один Передатчик может работать одновременно с 5 приёмниками.

После включения WPA2 шифрования скорость немного проседает, но держится в районе 25-30 Mb/s.

Адаптер выступает в роли шлюза с адресом по умолчанию 192.168.100.1, к сожалению, ни веб-интерфейса, ни ssh и прочего телнета нет.

Роутер видит, как Xiaomi-P01.

Тест скорости Ethernet подключение - 28/31 mb/s

✔ ВИДЕООБЗОР

Как и большинство товаров от Сяоми, комплект сделан качественно и со своей функцией справляется. Комплект подойдёт для организации или расширения локальной сети по «проводам». Скорость, в целом, не шибко большая, но в районе 30 mb/s держится. Проверить заявленные 200 метров у меня не было возможности, длина квартиры не позволяет. Но в пределах квартиры на 2.4 ГГц WiFi в дальней комнате скорость выше, чем от роутера, по Ethernet скорость тоже в пределах 30 mb/s с небольшим пингом. Наличие LAN порта тоже в плюс, особенно в частном доме, когда, допустим до бани с ТВ приставкой сигнал роутера не добивает, а кабель тянуть - портить фасад + лишние дыры. Цену считаю завышенной, но тут, в отличие от других производителей, идёт акцент на системе умного дома. К минусам могу отнести малое количество настроек и китайский язык в плагине, но это надеюсь решиться со следующими обновлениями.


Пока в продаже я не видел отдельно приёмников, только комплекты, поэтому сделать как на картинке, сейчас не выйдет.

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Планирую купить +31 Добавить в избранное Обзор понравился +25 +50

Источник: www.techlabs.by от 19.02.2010, Алексей Громыко

Нам уже как-то доводилось рассказывать о замечательных устройствах стандарта HomePlug, которые способны превратить обычную электропроводку здания в самую настоящую компьютерную сеть - сеть Powerline - без каких-либо побочных эффектов и последствий для бытовых электроприборов, питающихся от этой электросети. Сегодня речь пойдет еще об одном таком устройстве, адаптере TL-PA101 производства компании TP-LINK .

С помощью нескольких Powerline-адаптеров TL-PA101 можно быстро и удобно организовать подключение к домашней сети или Интернету в тех местах помещения, где прокладка новых кабелей нежелательна или невозможна, а беспроводная сеть Wi-Fi не обеспечивает необходимого покрытия или неэффективна в плане скорости и надежности связи. При этом длина участка электропроводки между наиболее удаленными друг от друга адаптерами может достигать 200 метров. Отлично попойдет для Freshoffice CRM .

Комплект поставки и внешний вид

Powerline-адаптер TL-PA101 поставляется в картонной коробке, оформленной в оранжевых тонах. Яркий дизайн типичен для всех SOHO-устройств производства TP-LINK. На упаковке размещены изображение устройства, его модель и название, перечислены ключевые особенности, технические данные, комплект поставки и прочая полезная информация.

В поставку входят:

  • сам адаптер TP-LINK TL-PA101;
  • патчкорд RJ-45 для подключения к компьютеру;
  • руководство по быстрой установке на английском языке;
  • компакт-диск с программным обеспечением и документацией.


На диске, помимо электронной версии руководства, находится утилита настройки и управления адаптерами TP-LINK Powerline Utility.

Корпус адаптера выполнен из пластика и состоит из двух половинок, имеющих разные цвета - белого основания и черной крышки. В целях удобства и эстетики углы и ребра основания закруглены.

По бокам с трех сторон расположены решетки охлаждения и вентиляции, а на четвертую выведен сетевой интерфейс RJ-45. Учитывая, что при значительной нагрузке адаптер заметно греется, отверстий для охлаждения по бокам могло бы быть и больше, благо свободное место для этого имеется.

Снизу в основание встроена вилка питания, которая одновременно исполняет роль Powerline-интерфейса. Под ней размещена информационная наклейка, в которой содержатся серийный номер, MAC-адрес, модель и название устройства, страна изготовления, коей является Китай, параметры питания и знаки соответствия. Среди прочего здесь также указан заводской пароль для работы устройства в Powerline-сети.

Черная лицевая панель имеет декоративный рельефный выступ с логотипом TP-LINK, моделью адаптера и максимально возможной скоростью 85 Mb/s. Ниже находятся три индикатора - один для питания и по одному для состояния сетей Powerline и Ethernet.

Индикатор Powerline загорается, когда в пределах 200 метров в электросети обнаруживается еще один или несколько HomePlug-адаптеров. Моргание индикаторов свидетельствует о приеме/передаче данных на соответствующем порту.

Ключевые особенности и технические данные

  • скорость в сети Powerline - до 85 Mb/s;
  • дальность передачи - до 200 метров по электропроводке;
  • возможность работы без дополнительных настроек, по принципу Plug-N-Play;
  • работа в сетях с переменным напряжением от 100 до 240 В;
  • низкое энергопотребление;
  • механизм канальной адаптации улучшает производительность в условиях сильных помех в линии;
  • средства QoS и приоритеты позволяют передавать видео и игровой трафик без потерь и задержек;
  • шифрование по протоколу DES с ключом 56 бит для безопасной Powerline-связи.

Поддержка стандартов

IEEE 802.3 10/100 Ethernet;

HomePlug 1.0 Turbo

Алгоритм модуляции сигнала

OFDM (ортогональное мультиплексирование с разделением по частотам)

Поддержка протоколов

Поддержка операционных систем

Windows 98SE, 2000, XP, 2003, Vista

Интерфейсы

1 * RJ-45 Ethernet LAN

1 * вилка 220 В HomePlug Powerline

Индикаторы

Питание, Ethernet, Powerline

Соответствие требованиям

Размеры (Д * Ш * В), мм

165 граммов

Рабочий диапазон температуры

Влажность

10% - 90%, без конденсации

Питание сети

Потребляемая мощность

До 6 Вт при работе, до 2 Вт в режиме ожидания

Технология HomePlug и принцип работы сети Powerline

Вопрос передачи данных по электропроводке возник с появлением домашних компьютеров, когда потребовалось организовать домашнюю сеть при помощи подручных средств. В те времена даже привычную сегодня витую пару прокладывать во все комнаты было не всем по карману, не говоря уже об организации беспроводной сети Wi-Fi. Стараниями международного альянса HPA (HomePlug Powerline Alliance) к июню 2001-го был утвержден первый вариант стандарта HomePlug v1.0, предусматривающий передачу данных на скорости до 14 Mb/s. Позднее он был усовершенствован до версии HomePlug v.1.0 Turbo, которая обеспечивала скорость уже до 85 Mb/s. Именно эту спецификацию поддерживает рассматриваемый нами адаптер TP-LINK TL-PA101.

Механизм работы адаптеров TL-PA101 довольно прост. Стандарт HomePlug, описывающий их работу, предусматривает преобразование поступающих через сетевой порт Ethernet данных в высокочастотный сигнал по широко распространенному алгоритму OFDM, который используется также в сетях Wi-Fi и ADSL. Основная идея этого алгоритма кодирования состоит в том, чтобы поделить доступный спектр частот на несколько узких зон, по которым передаются сигналы с относительно низкой скоростью, но в сумме получить более высокую скорость. Каждая из частотных зон спектра может модулироваться для передачи данных различными способами, причем для технологии HomePlug используются 84 равных зоны в частотном диапазоне от 4.3 до 20.9 МГц.

Поскольку данные кодируются в высокочастотном диапазоне, то основными помехами для их передачи являются гашение полезного сигнала в сетевых фильтрах, преобразователях и стабилизаторах напряжения, а также наличие неконтролируемых шумов и помех в линии от бытовой техники, ламп дневного света, моторов и т.д. В результате сигнал может сильно искажаться и ослабляться, что приводит к снижению скорости передачи данных. Бороться с этой проблемой помогает использование алгоритмов канальной адаптации, коррекции ошибок (FEC - Forward Error Correction), автоповтора запросов (ARQ - Automatic Repeat Request).

Итак, сформированный в адаптере комбинированный сигнал транслируется через вилку питания в электрическую сеть. Где-то в соседней розетке другой такой адаптер получает уже не чистые 220 В, а в комбинации с сигналом передаваемых данных. Он выделяет из этой комбинации высокочастотную составляющую, преобразовывает ее обратно в данные и подает результат на порт Ethernet.

Амплитуда передаваемого по электропроводке сигнала не превышает нескольких вольт, что сравнимо с естественными помехами и колебаниями уровня напряжения в розетке, поэтому холодильники, телевизоры и другие приборы, находящиеся в зоне Powerline-сети, не замечают такого незначительного отклонения напряжения от номинальных 220 В.

Типовая схема сети Powerline, построенной на HomePlug-адаптерах TL-PA101, представлена на рисунке:

Как видно из схемы, построенная на HomePlug-адаптерах сеть является разновидностью сети передачи данных с разделяемой средой передачи. Это значит, что общая пропускная способность в каждый момент времени будет делиться между всеми участвующими в передаче адаптерами, и чем больше их будет, тем ниже станет реальная скорость и тем менее надежной будет сеть в целом. Поэтому, даже несмотря на поддержку в одной Powerline-сети до 32 адаптеров, их количество для максимальной производительности должно быть минимальным.

Настройка и управление адаптерами

Как уже упоминалось, рассматриваемый нами адаптер TP-LINK TL-PA101 является устройством Plug&Play, то есть он начитает работать сразу после включения в сеть и не требует обязательной дополнительной настройки. В принципе, если вас не заботит безопасность передачи данных, то можно строить сеть Powerline по принципу "подключил и забыл". В противном случае необходимо обратиться к внутренним настройкам адаптеров.

Для целей настройки, диагностики и управления сетью из нескольких TL-PA101 и им подобных HomePlug-устройств предназначена программа TP-LINK Powerline Utility, которая поставляется на диске вместе с адаптером. Для работы ее необходимо инсталлировать на управляющий компьютер, запустив дистрибутив с компакт-диска. Процесс установки совершенно прост и занимает считаные секунды.


Для доступа к настройкам запускаем установленную программу. Ее интерфейс имеет четыре вкладки, на первой из которых в верхнем окне отображается MAC-адрес локального адаптера, через который управляющий компьютер выходит в Powerline-сеть. При нажатии на кнопку Connect управляющая программа пытается соединиться с адаптером, и в случае успеха над кнопкой появляется соответствующая запись, а программа начинает периодически сканировать Powerline-сеть на наличие в пределах досягаемости других HomePlug-устройств. Их список можно обновлять также по нажатию кнопки "Scan" либо пополнять вручную при помощи кнопки "Add". Каждому адаптеру можно присвоить собственное название.


Для каждого адаптера из списка найденных отображается подробная информация о нем - название, MAC-адрес, текущая скорость соединения, качество принимаемого сигнала, сетевой пароль. Вначале поле пароля пустое, и туда следует ввести код DAK (Device Access Key - ключ доступа к устройству) с наклейки на корпусе, используя кнопку "Enter password". При вводе пароля необходимо обязательно вводить дефисы между группами из четырех символов.

Над списком адаптеров указан тип сети - общая (public) либо закрытая (private). По умолчанию каждый адаптер настроен на участие в общей небезопасной сети, которой присвоено заводское имя "HomePlug". Именно благодаря таким настройкам адаптеры могут обмениваться данными сразу при включении в сеть. Если хотя бы на одном из них имя сети будет отличаться от "HomePlug", то в типе сети будет значиться private. Для включения режима безопасности следует обратиться ко вкладке "Privacy".

Она содержит инструменты управления безопасностью сети Powerline и позволяет выбирать устройства, которые будут включены в безопасную сеть. Чтобы включить 56-битное DES-шифрование, достаточно изменить заводское имя сети "HomePlug" на любое другое и назначить его либо только локальному адаптеру, либо всем сразу.


В первом случае только локальный адаптер станет участником безопасной сети, при этом он утратит возможность общаться с остальными, и они исчезнут из списка на главной вкладке управляющей программы. Для добавления адаптеров в строящуюся безопасную сеть необходимо поочередно подключать их к компьютеру и менять им название сети и пароль. В закрытой безопасной сети каждый адаптер должен иметь один и тот же пароль, в противном случае обмен данными между ними будет невозможен.

Повторяя процедуру, можно ввести в закрытую сеть только нужные адаптеры. Если требуется построить безопасную сеть из всех имеющихся устройств, то при смене имени сети нужно просто нажать кнопку "Set All Devices", введя таким образом в private-сеть одновременно все адаптеры. Пароли при этом все равно придется менять вручную на каждом их них

Для просмотра дополнительной диагностической информации, включающей среди прочего версию прошивки и дату последнего появления каждого адаптера в сети, служит вкладка "Diagnostics". Полученный отчет можно сохранить в виде текстового файла, распечатать или отправить по электронной почте.


Наконец, последняя вкладка предназначена по большей части для информации о самой утилите управления, а как сюда попала опция включения автосканирования, более уместная на главной вкладке, не совсем понятно.


Как оказалось при тестировании, программа TP-LINK Powerline Utility является универсальной, т.е. подходит не только для HomePlug-адаптеров TP-LINK, но и для аналогичных устройств других производителей, в частности Gembird.

Тестирование

Для целей тестирования HomePlug-адаптера TP-LINK TL-PA101 применялся ноутбук HP 530 Core Duo с Ethernet-картой Intel(R) PRO/100 VE, и настольный компьютер Intel Celeron 2.8 ГГц, 2 GB RAM c Ethernet-картой Realtek RTL8139/810х Family Fast Ethernet NIC. В качестве второго HomePlug адаптера выступал Gembird NIC-HP1.

С помощью двух адаптеров ноутбук и стационарный компьютер соединялись между собой по проводам электросети здания в разных розетках.

Для начала мы связали оба устройства через одну стенную розетку, подальше от других потребителей тока, а затем через разные розетки в пределах одной комнаты и плюс через сетевой фильтр-удлинитель.



Исходная скорость составила в пике около 26.2 Mb/s. Вклинившийся между TL-PA101 и вторым адаптером сетевой фильтр понизил скорость передачи данных примерно на 200 Kb/s или на 1 %.

Затем мы подключили ноутбук с адаптером на удалении около 15 метров в другой комнате в розетку, куда при этом был включен работающий телевизор. Скорость снизилась еще немного (примерно на 4%), и получившийся график утратил равномерность, появились зубцы и значительные провалы скорости. Похоже, так сказалось соседство бытовой техники.


После этого мы еще более ужесточили условия тестирования - адаптеры были включены в розетки, относящиеся к разным электрощиткам дома, но к одной фазе. Дело в том, что сеть Powerline может строиться только в пределах одной ветви (фазы) электросети.


Видно, что скорость снизилась еще больше, однако отсутствие поблизости работающей бытовой техники помогло графику быть более-менее ровным.

Чтобы продемонстрировать влияние бытовых приборов на работу сети Powerline, мы пробовали включать холодильник, микроволновую печь и другие устройства в одну розетку с адаптером TP-LINK TL-PA101, в то время как через него производилась передача данных. Получившийся в результате график представлен ниже.


Здесь хорошо заметно, что работающая рядом бытовая техника приводит не столько к снижению скорости, сколько к ее нестабильности, превращая график в "расческу". Поэтому при построении Powerline-сети следует стараться по возможности избегать такого неблагоприятного соседства.

Если верить показаниям программы TP-LINK Powerline Utility, все это время компьютеры устанавливали соединение через розетки на номинальной скорости 85 Mb/s, но из графиков видно, что реальная скорость оказалась значительно ниже, около 26 Mb/s в пике.

Однако огорчаться от таких невысоких результатов не нужно. Дело в том, что в скорость до 85 Mb/s, описанную в стандарте, умещается не только полезная пользовательская информация, но еще и служебные данные для восстановления сигнала и коррекции ошибок. Производители не любят говорить об этом, но в силу специфики передающей среды доля служебного трафика в технологии HomePlug достигает 60%. Поэтому на полезные цели остается в лучшем случае около 30 Mb/s, которые еще более "усыхают" от воздействия разного рода помех. А в нашем случае к перечисленным причинам, вероятно, добавились еще и особенности взаимодействия адаптеров двух разных производителей.

По итогам тестирования HomePlug-адаптера TP-LINK TL-PA101 о нем сложилось впечатление как о вполне качественном и удобном продукте. Хотя по скорости он и уступает традиционному Ethernet, но его производительности вполне достаточно, чтобы, например, обеспечить комфортное подключение компьютеров в любой точке дома к одному общему Интернет-соединению или без прокладки дополнительных кабелей организовать доступ к общим ресурсам сети - принтерам, медиасерверам и т.д.

При этом в большинстве случаев TL-PA101 даст фору традиционным беспроводным технологиям, поскольку падение скорости с расстоянием у него происходит гораздо медленнее, чем в сети Wi-Fi.


Наконец, еще одним плюсом является возможность работы даже без настройки, что дает возможность пользоваться продвинутыми технологиями, не утруждая себя изучением технических тонкостей.

В-общем, HomePlug-адаптер TP-LINK TL-PA101 окажется неплохом выбором, если по какой-либо причине вы решите найти электропроводке в своем доме еще одно интересное применение. Цена устройства на момент написания обзора составляет около $50.

Фотографии выполнены в студии TECHLABS, фотограф Екатерина Маханькова

В своей предыдущей статье, теперь пора поговорить о том, в чем суть PowerLine технологии с конструктивной точки зрения.

Теоретической основой технологии PowerLine является использование частотного разделения сигнала, при котором высокоскоростной поток данных разбивается на несколько относительно низко-скоростных потоков, каждый из которых передается на отдельной поднесущей частоте с последующим их объединением в один сигнал.

Частотное разделение.

При использовании обычного частотного мультиплексирования (FDM – Frequency-Division Multiplexing) защитные интервалы (Guard Band) между поднесущими, необходимые для предотвращения взаимного влияния сигналов, довольно велики, поэтому доступный спектр используется не очень эффективно.

Обычный FDM.

В случае же ортогонального частотно-разделенного мультиплексирования (OFDM), центры поднесущих частот размещены так, что пик каждого последующего сигнала совпадает с нулевым значением предыдущих. Такое размещение позволяет более эффективно использовать доступную полосу частот.

Перед тем как отдельные поднесущие частоты будут объединены в один сигнал, они претерпевают фазовую модуляцию, каждая – своей последовательностью бит.

Фазовая модуляция.

После этого все они проходят через Power Packet Engine и собираются в единый информационный пакет, который еще называют OFDM-symbol. На изображении приведен пример относительной квадратурной фазовой манипуляции (DQPSK – Differential Quadrature Phase Shift Keying) на каждой из 4-х поднесущих частот в диапазоне 4-5 МГц.

DQPSK модуляция.

Реально в технологии PowerLine используются 84 поднесущие частоты в диапазоне 4-21 МГц.

Реализация OFDM в технологии PowerLine.

Теоретическая скорость передачи данных при использовании параллельных потоков с одновременным фазовым модулированием сигналов составляет более 100 Мб/с.

При передаче сигналов по бытовой сети электропитания могут возникать большие затухания в передающей функции на определенных частотах, что приведет к потере данных.

Передающая функция.

В технологии PowerLine предусмотрен специальный метод решения этой проблемы – динамическое выключение и включение передачи сигнала. Суть данного метода заключается в том, что устройство осуществляет постоянный мониторинг канала передачи с целью выявления участка спектра с превышением определенного порогового значения затухания. В случае обнаружения данного факта использование этих частот на время прекращается до восстановления нормального значения затухания.

Адаптивная передача данных.

Данный метод делает технологию PowerLine максимально гибкой при использовании в различных условиях. Например, в разных странах существуют различные регулирующие правила, согласно которых часть диапазона частот не может быть использована. При этом, в случае PowerLine, в этом диапазоне просто не будут передаваться данные. Еще одним примером является случай, когда некое приложение уже использует часть диапазона. Аналогично первому случаю, в этом также выключается передача данных на определенных частотах, и два приложения могут спокойно сосуществовать в одной физической среде.

Другой серьезной проблемой при передаче данных по бытовой электросети являются импульсные помехи (до 1 микросекунды), источниками которых могут быть галогеновые лампы, включение и выключение различных электроприборов и т.д.

Импульсные помехи при включении галогеновых ламп.

При использовании предыдущего метода система может не успеть адаптироваться к быстро изменившимся условиям, в результате часть битов будет разрушена и утеряна. Для решения этой проблемы используется двухступенчатое (каскадное) помехоустойчивое кодирование битовых потоков перед тем, как они будут промодулированы и поступят в канал передачи данных. Суть помехоустойчивого кодирования состоит в добавлении в исходный информационный поток по определенным алгоритмам избыточных (защитных) битов, которые используются декодером на приемном конце для обнаружения и исправления ошибок.

Каскадирование блочного кода Рида-Соломона и простого сверточного кода, декодируемого по алгоритму Витерби, позволяет исправлять не только одиночные ошибки, но и пакеты ошибок, обеспечивая тем самым практически 100% гарантию целостности передаваемых данных. Кроме того, помехоустойчивое кодирование является и способом технического закрытия, обеспечивающего относительную безопасность передаваемой информации в общей среде передачи.

Еще одним проблемным моментом является то, что сеть бытового электропитания служит общей средой передачи данных, то есть в один момент времени передачу могут осуществлять сразу несколько устройств. В такой ситуации для разрешения конфликтов столкновения трафика необходим регулирующий механизм – протокол доступа к среде. В качестве такого протокола был выбран хорошо известный Ethernet, который в технологии PowerLine был расширен путем добавления дополнительных полей приоритезации. Такая модификация вызвана необходимостью гарантированной полосы пропускания для передачи голоса и видео через IP, когда величина задержки является критичным параметром. Пакеты, содержащие голос или видео в этом случае помечаются как «timing critical», то-есть имеют самый высокий приоритет при обработке и доступе к среде передачи.

Основной проблемой при внедрении для осуществления высокоскоростного доступа к Интернет в РФ – является, прежде всего, состояние электропроводки в большинстве офисах и жилых домах, работа провайдеров осложнена отсутствием утвержденных электрических карт зданий, в домах постройки до 1960 г. подобные материалы зачастую утеряны компетентными органами и коммунальными службами или не соответствуют действительности.

  1. Нарушение радиоприема, особенно на средних и коротких волнах;
  2. Пропускная способность сети по электропроводке делится между всеми ее участниками. Например, если в одной PowerLine сети две пары адаптеров активно обмениваются информацией, то скорость обмена для каждой пары будет составлять примерно по 50% от общей пропускной способности;
  3. На стабильность и скорость работы PLC влияет качество выполнения электропроводки, наличие стыков из разных материалов (например, медного и алюминиевого проводника), а также просто количество соединений проводника;
  4. Не работает через сетевые фильтры и ИБП;
  5. На качество связи могут оказывать отрицательное влияние дешевые энергосберегающие лампы, импульсные блоки питания и зарядные устройства. Однако снижение скорости составляет не более 5;
  6. Неясные правовые аспекты использования данной технологии в Российской Федерации.

К преимуществам данной технологии можно отнести:

  1. Не требуется прокладка кабеля, заключение его в короба, сверление стен и опорных конструкций;
  2. Простота использования;
  3. Скорость монтажа.

По сравнению с WI-FI:

  1. Не требует настроек;
  2. Более стабильная связь;
  3. Большая безопасность информации;
  4. Подходит для передачи Multicast-трафика, например, IPTV (вернее сказать, больше подходит и без дополнительных настроек);
  5. На качество связи не влияет материал и толщина стен в квартире.

Следует заметить, что использование подобной технологии во многих ситуациях способно упростить осуществление Интернет соединения между клиентом и узлом провайдера, однако не является универсальным средством из-за действующих ограничений. Зачастую PLC не способна полностью заменить кабельное и WI-FI соединение внутри организации, однако данная технология, хоть и являясь самодостаточной, наиболее эффективно применяется в комплексе с другими способами Интернет соединения.

Суть технологии PowerLine was last modified: Март 3rd, 2016 by Admin

Посвящённой технологии Powerline мы говорили о комплекте адаптеров TL-PA4020PKIT . KIT означает, что это комплект, который заведомо готов к работе. Саму статью можно так же назвать неким “HowTo” с пошаговым описанием действий с отступлением в теорию, чтобы создать все условия для работы Powerline-сети . Однако, именно на этой модификации свет клином не сошёлся, тем более, что производители время от времени практикуют обновлять модельный ряд, поэтому мы с вами поговорим об основополагающих моментах, на которые необходимо обратить внимание при выборе Powerline-адаптеров.

Начнём со стандартов.

В настоящее время самыми популярными стандартами, на основе которых функционируют сети Powerline, являются стандарты Homeplug AV и Homeplug AV2 . И это очень хорошо, т.к. позволяют использовать в рамках одной сети адаптеры разных производителей. Это тоже самое, как если написано на точке доступа Wi-Fi, то любое устройство с лейблом Wi-Fi должно с ней работать (если только совпадает частота, а Wi-Fi, как мы знаем, работает на частотах 2.4ГГц и 5ГГц).

Хотя, для упрощения настройки сети, я бы всё таки рекомендовал использовать адаптеры одного производителя. И желательно одной линейки. В зависимости от используемого чипсета в сеть можно добавить 6, 8, 16, 64 и 254 устройства (если использовать устройства марки TP-Link). При этом, разные устройства поддерживают разную скорость передачи данных. При «неоднородной» сети, все устройства будут ориентироваться на возможности самого слабого.

Был ещё такой стандарт, который назывался Homeplug Turbo . Но этот стандарт можно назвать «пилотным», т.к. он крайне капризный, медленный и плохо масштабируется. Вряд ли вы встретите его в современном оборудовании.

Чем же отличаются все вышеприведённые стандарты?

Мы не будем вникать в конструктивные особенности протоколов передачи данных, т.к. это целая наука, а обратим внимание на те факторы, которые хорошо видны и ощутимы нами - конечными пользователями.

Начнём с HomePlug 1.0 . Скорость связи по спецификациям до 14 мегабит в секунду. Реальная скорость… в пределах 1 мегабита.

Homeplug Turbo .Максимальная скорость передачи данных между устройствами в стандарте составляет до 85 мегабит в секунду. Реальная скорость составляет порядка 18 мегабит в секунду - максимум.

Эти стандарты уже являются «ископаемыми», несмотря на относительно молодой возраст - Homeplug 1.0 разработан альянсом Homeplug в 2001 году. Привёл их только потому, что из песни слова не выкинешь. Переходим к современным стандартам.

Homeplug AV - скорость связи между устройствами по этому стандарту составляет 200 (AV200), 500 (AV500) и 600 (AV600) мегабит в секунду. Для передачи используются два проводника.

Реальная максимальная скорость между устройствами следующая:

AV200 - около 100 мегабит

AV500 - около 240 мегабит

AV600 - около 280 мегабит

Это следует учитывать ещё на стадии планирования вашей сети. Если сеть будет использоваться только для просмотра страничек в интернете, то можно приобрести устройства стандарта AV200, если вы активно используете различные общие ресурсы в сети, качаете торренты и пользуетесь прочими благами высокоскоростной связи, то вам потребуются устройства AV500 или более высокоскоростные.

Homeplug AV2 - скорость связи адаптеров, поддерживающих данный стандарт, достигает 1200 мегабит в секунду. Естественно, когда мы говорим об этом стандарте, то речь идёт уже о гигабитных устройствах.

Но, к сожалению, возможности медной пары (а для обеспечения максимально хорошей связи нужна именно медная проводка, мы уже говорили об этом в статье про создание сети Powerline) не безграничны, поэтому для обеспечения таких высоких скоростей уже задействуется третий провод - заземление.

Поэтому, если вы живёте в доме ещё советской постройки, для организации такой сети вам придётся переделывать электрику. Так что вам проще пробросить витую пару и будет всё работать стабильно и независимо от различных помех, которыми переполнена электросеть.

Если вы живёте в новом доме, либо у вас офис, в котором проводка нового образца - вы можете свободно использовать эти устройства, памятуя, однако, о всех возможных помехах, таких как сетевые фильтры, ИБП, автоматы, УЗО и т.п. - всех этих помех не должно быть на пути сигнала. Ну и фаза должна быть одна. Дома это, как правило, не проблема, а если у вас офис на разных этажах, то уже нужно выяснять, всё ли сидит на одной фазе, т.к. часто разбрасывают на разные, чтобы не было просадок.

Ниже я опубликую схему обхода ограничения, связанного с ограничением по разным фазам в соответствующем разделе.

Определите, какое количество адаптеров вам может понадобиться

Помимо стандарта связи, адаптеры имеют следующие отличия:

  1. Количество портов Ethernet. Популярные модели, как правило, могут иметь от одного до трёх портов Ethernet. Причем даже китовые комплекты бывает укомплектовываются одним адаптером с одним портом, и одним адаптером с двумя портами Ethernet. Это бывает удобно, если у вас стоит два-три устройства рядом - не требуется приобретать дополнительно к адаптеру коммутатор (свитч).
  2. Наличие Wi- Fi модуля . Некоторые модели имеют такой продвинутый функционал, как встроенную Wi-Fi точку доступа. Я не буду здесь подробно останавливаться на эффективности такого решения. Могу только сказать, что радиус действия такой Wi-Fi сети не очень большой из-за близости электрической сети, которая может давать наводки. Однако, раз это производится массово, то вполне имеет право на жизнь.
  3. Максимально технологически возможное количество адаптеров в одной сети . Сразу хочу оговориться, что в одной электросети может одновременно функционировать несколько логических (частных) Powerline сетей. Естественно, им приходится делить пропускную способность одной электросети, поэтому скорость связи может быть не фонтан. В этом пункте речь идёт именно о максимальном количестве адаптеров в одной частной сети Powerline. В зависимости от чипсета, на базе которого собран адаптер, как правило, количество устройств в сети может быть 6,8,16 и 64 (касательно оборудования TP-Link). Получить информацию о возможностях каждого устройства можно на сайте производителя. Например, у TP-Link информацию о количестве устройств можно получить в виде таблицы по ссылке http://www.tp-linkru.com/article/?faqid=434 (она почему-то пару дней, как стала англоязычной, но там и так всё понятно). Информацию о других устройствах (Zyxel, Cisco, D-Link и т.п.) можно на их сайтах.

Ещё один важный момент, позволяющий сделать правильный выбор

Помимо технических характеристик необходимо помнить о том, что существуют особенности, которых производитель может не знать, либо тщательно их скрывать. Выявить такие вещи можно изучив отзывы. Конечно отзыв отзыву рознь, рекомендую ознакомиться со статьёй, в которой говориться, и не попасться на удочку нечистых на руку «писателей» с их заказными отзывами.

Найдёте обзор устройства в популярном издании - конечно же, просто необходимо его прочитать.

Как обойти ограничение «разных фаз» для Powerline?

Чтобы не изобретать велосипед, я приведу картинку с сайта TP-Link из раздела техподдержки про обход ограничений.

Если кто-то не понял, я объясняю, что мы видим на схеме. На одной фазе у нас имеется два устройства, одно из которых подключено к компьютеру, второе - к свитчу. От свитча у нас идёт провод к Powerline адаптеру, который подключен к другой фазе.

Имейте ввиду, что, во избежание коллизий, необходимо сделать так, чтобы для каждой фазы была создана своя частная сеть (на схеме это видно). Дело в том, что связь между разными фазами возможна, но медленная и нестабильная. Несмотря на медленность и нестабильность, адаптеры всё равно будут друг друга «видеть» и этого уже будет достаточно, чтобы сеть перестала корректно функционировать. Поэтому строго разводим адаптеры по разным частным сетям.

Как развести адаптеры по разным частным сетям?

Самый простой способ это сделать (если у вас оборудование TP-Link), это подключить в соседние розетки сперва одну группу Powerline адаптеров и последовательно нажать кнопку Pair на них на всех. В этот момент адаптеры сгенерируют ключ шифрования и создадут свою частную сеть.

После этого отключить эту группу адаптеров, воткнуть другую и так же нажать кнопки Pair. Они так же создадут свою частную сеть. Всё, теперь можно спокойно развешивать адаптеры по их местам и полноценно пользоваться возможностями Powerline.

Выводы

Как видите, подобрать Powerline адаптеры для каждой конкретной цели дело не очень сложное. Главное держать в голове контрольный список вопросов, которые необходимо проработать при проектировании Powerline сети. Давайте резюмируем этот список:

  1. Проверьте какая используется проводка, медная или алюминиевая . Если алюминий, то лучше не связываться. Если медь, то идём дальше по списку.
  2. Какое количество клиентов будет подключаться к сети? Отталкиваясь от этого, смотрим сравнительную таблицу, чтобы определить подходящие модели.
  3. Для каких целей будет использоваться сеть? Если блуждать по интернету, почти ничего не качать - можно взять бюджетный вариант AV200, в конечном счёте можно сэкономить на этом некоторое количество денег. Если требуется высокая скорость, смотрим в сторону AV500+.
  4. Нужна ли гигабитная сеть? Если да, то смотрим, оснащена ли проводка заземлением. Помните, следуя моде, могут быть установлены современные розетки с третьим контактом. Этот третий контакт должен быть подключен к заземлению, а не просто формально присутствовать в розетке. Иначе про AV2 можно забыть.
  5. Сколько фаз будет задействовано в сети. Каждая фаза - это +2 Powerline адаптера, которые служат для коммутации между фазами, как указано на схеме выше.

Да, конечно, нельзя забывать про площадь поперечного сечения проводника. Я не указал её здесь, т.к. обычно телефонной лапшой никто электрику не тянет, а стандартных 2.5м 2 - вполне достаточно.

Если у вас остались какие-то вопросы - пишите в комментариях, постараюсь ответить или дополнить статью, чтобы другим тоже помощь была.



 

Пожалуйста, поделитесь этим материалом в социальных сетях, если он оказался полезен!