POWER LINE COMMUNICATION Power Line Communication (PLC

POWER LINE COMMUNICATION
Power Line Communication (PLC) atau komunikasi melalui kabel listrik, juga dikenal sebagai Power
Line Digital Subscriber Line (PDSL), mains communication, Power Line Telecom (PLT), Power Line
Networking (PLN), atau Broadband over Power Lines (BPL) adalah sistem untuk membawa data pada
konduktor yang juga digunakan untuk transmisi tenaga listrik. Sehingga jaringan listrik selain berfungsi
sebagai sumber listrik juga menjadi media penghantar komunikasi.
Daya listrik ditransmisikan melalui jalur transmisi tegangan tinggi, yang didistribusikan melalui tegangan
menengah, dan digunakan di dalam gedung pada tegangan rendah. PLC dapat diterapkan pada setiap
tahap. Kebanyakan teknologi PLC membatasi diri untuk satu set kabel (misalnya, kabel tempat), tetapi
beberapa dapat silang antara dua tingkat (misalnya, baik jaringan distribusi dan kabel tempat).Biasanya
trafo mencegah menyebarkan sinyal yang memungkinkan beberapa teknologi PLC dijembatani untuk
membentuk jaringan yang sangat besar.
 Pengetahuan Dasar
Cara Kerja PLC
Semua jalur komunikasi melalui
kabel
beroperasi
dengan
menyesuaikan sinyal carrier
termodulasi pada sistem kabel.
Berbagai jenis komunikasi
melalui kabel menggunakan
pita frekuensi yang berbeda,
tergantung pada karakteristik
sinyal transmisi kabel daya
yang digunakan. Karena sistem
kabel listrik awalnya ditujukan
untuk transmisi listrik AC,
digunakan konvensional, sirkuit
listrik kawat hanya memiliki
kemampuan terbatas untuk
membawa frekuensi yang lebih tinggi. Masalah propagasi adalah faktor pembatas untuk setiap jenis
komunikasi melalui kabel. Sebuah penemuan baru yang disebut E-Line yang memungkinkan sebuah
konduktor listrik tunggal pada saluran daya overhead untuk beroperasi sebagai Waveguide untuk
memberikan redaman propagasi RF rendah melalui jalur energi gelombang mikro sambil memberikan
informasi laju beberapa Gbps merupakan pengecualian terhadap pembatasan ini.
Tingkat data melalui sistem komunikasi kabel listrik sangat bervariasi. Pengangkut frekuensi rendah
(sekitar 100-200 kHz) di jalur transmisi tegangan tinggi dapat membawa satu atau dua sirkuit suara
analog, atau sirkuit telemetri dan kontrol dengan tingkat data setara dengan beberapa ratus bit per
detik; bagaimanapun sirkuit ini mungkin bermil panjangnya. Kecepatan data yang lebih tinggi umumnya
menyiratkan rentang pendek, sebuah operasi jaringan area lokal di jutaan bit per instalasi hanya dapat
mencakup satu lantai gedung kantor, tapi menghilangkan pemasangan kabel jaringan khusus.
 Komunikasi Frekuensi Tinggi (≥ MHz)
Komunikasi frekuensi tinggi dapat (kembali) menggunakan sebagian besar spektrum radio untuk
komunikasi, atau dapat menggunakan memilih jalur sedang, tergantung pada teknologi.
 Jaringan di Rumah (LAN)
Komunikasi melalui kabel juga dapat digunakan di rumah untuk interkoneksi komputer rumah (dan
peripheral jaringan), serta semua perangkat hiburan rumah (termasuk TV, player Blu-ray, konsol game
dan Internet video kotak seperti Apple TV, Roku, KodakTeater, dll) yang memiliki port Ethernet.
Konsumen dapat membeli satu set adaptor powerline di toko elektronik yang membuat sambungan
kabel dengan menggunakan kabel listrik yang ada di rumah. Adaptor powerline tinggal dicolokkan ke
stopkontak dinding (atau ke kabel sambungan atau strip daya, namun tidak ke setiap unit dengan surge
suppression dan penyaringan, karena hal ini dapat mengalahkan sinyal) dan kemudian terhubung
melalui CAT5 ke router rumah itu. Kemudian, adaptor kedua (atau ketiga, keempat, kelima) dapat
terpasang di setiap outlet lain untuk memberikan jaringan instant dan akses Internet ke Blu-ray player
Ethernet-lengkap, game konsol (PS3, Xbox 382, dll) laptop atau TV Internet (juga disebut OTT untuk
video over-the-Top) yang dapat mengakses dan melakukan streaming konten video ke TV.
Standar jaringan yang paling mapan dan banyak digunakan untuk produk ini, adaptor powerline, adalah
dari HomePlug Powerline Alliance. HomePlug AV adalah yang paling saat ini spesifikasi HomePlug
(HomePlug 1.0, HomePlug AV dan HomePlug baru Green PHY untuk grid pintar terdiri dari set spesifikasi
dan telah diadopsi oleh kelompok IEEE P1901 sebagai teknologi dasar untuk standar mereka, karena
akan diterbitkan dan disahkan pada bulan September atau Oktober 2010. HomePlug memperkirakan
bahwa lebih dari 45 juta HomePlug perangkat telah dikerahkan di seluruh dunia.
 Akses Internet (Broadband over Power Lines)
Ilustrasi Cara Kerja BPL
Broadband Over Powerline
(BPL)
atau
Broadband
melalui
kabel
listrik
merupakan jaringan lastmile
untuk layanan multimedia
(suara, data, dan video)
dengan media transmisi
kabel listrik. Secara teknis,
layanan Internet lewat kabel
listrik
ini
dinamakan
Broadband Melalui kabel
yaitu transfer data dilakukan
melalui jaringan kabel listrik
dengan teknologi PLC.
BPL terdiri atas gateway
yang ditempatkan di dekat trafo yang disambungkan di kabel sebagai interface dari jaringan BPL ke
jaringan IP (Internet). Repeater ditempatkan di tiang listrik sebagai penguat sinyal yang berjarak antara
350 – 500 meter bergantung dari kondisi jaringan listrik yang ada. CPE merupakan modem BPL di sisi
pelanggan. Perangkat BPL menumpangkan frekuensi carrier antara 2 – 30 MHz pada jaringan listrik PLN
yang bekerja pada 50 Hz untuk meneruskan informasi multimedia dari dan ke pelanggan yang
menggunakan BPL. Dengan terpasangnya BPL gateway dan BPL repeater maka semua soket listrik di
rumah telah memungkinkan untuk layanan multimedia atau internet.
 Komunikasi Frekuensi Sedang (kHz)
Home Control (Jalur Sempit)
Teknologi komunikasi melalui kabel bisa menggunakan daya kabel listrik rumah sebagai media transmisi.
Biasanya rumah-mengontrol perangkat komunikasi melalui kabel yang beroperasi dengan modulasi
dalam gelombang pembawa antara 20 dan 200 kHz ke kabel rumah tangga di pemancar. Pembawa
dimodulasi oleh sinyal digital. Setiap penerima dalam sistem memiliki alamat dan dapat secara individual
diperintahkan oleh sinyal dikirim melalui kabel rumah tangga dan didecode di penerima. Perangkat ini
dapat dicolokkan ke outlet listrik biasa, atau kabel secara permanen di tempat. Karena sinyal pembawa
dapat merambat ke rumah terdekat (atau apartemen) pada sistem distribusi yang sama, skema ini
kontrol memiliki "alamat rumah" yang menunjuk pemiliknya.
 Komunikasi Jalur Listrik di Jalur-Sempit dengan Kecepatan Rendah
Komunikasi Narrowband atau komunikasi jalur sempit melalui saluran listrik tersebar segera setelah
catu daya listrik tersebar luas. Sekitar tahun 1922 sistem frekuensi operator pertama mulai bekerja pada
kabel tegangan tinggi dengan frekuensi 15 sampai 500 kHz untuk keperluan telemetri. [1]
Pada 1930, sinyal pembawa riak diperkenalkan pada sistem distribusi tegangan menengah (10-20 kV)
dan rendah (240/415V). Selama bertahun-tahun pencarian dilanjutkan untuk teknologi bi-directional
murah dan cocok untuk aplikasi seperti pembaca remote meter. Sebagai contoh, Tokyo Electric Power
Co menjalankan eksperimen di tahun 1970 yang melaporkan operasi bi-directional sukses dengan
beberapa ratus unit [2] Sejak pertengahan 1980-an, telah terjadi lonjakan kepentingan dalam
menggunakan potensi teknik komunikasi digital dan pemrosesan sinyal digital. Drive digunakan untuk
menghasilkan sistem yang handal yang cukup murah untuk diinstal secara luas dan mampu menghemat
biaya secara efektif dengan solusi nirkabel. Tetapi kanal komunikasi jalur sempit menyajikan banyak
tantangan teknis, model saluran matematis dan survei pekerjaan yang tersedia [3]
Aplikasi komunikasi listrik sangat beragam, seperti yang diharapkan pada media yang tersedia secara
luas. Salah satu aplikasi alami dari komunikasi pada jalur listrik sempit adalah kontrol dan telemetri dari
perlengkapan elektrik seperti meter, switch, pemanas dan peralatan rumah tangga. Sejumlah
perkembangan aktif sedang mempertimbangkan aplikasi dari sudut pandang sistem, seperti manajemen
sisi permintaan. [4] Dalam hal ini, alat rumah tangga domestik cerdas akan mengkoordinasikan
penggunaan sumber daya, misalnya membatasi beban puncak.
Kontrol dan aplikasi telemetri termasuk kedua aplikasi 'utilitas sisi', yang melibatkan peralatan milik
perusahaan utilitas (yakni antara gardu trafo penyediaan sampai ke meter domestik), dan aplikasi
'konsumen-side' yang melibatkan peralatan di tempat konsumen. Kemungkinan utilitas aplikasi sisi
termasuk Automatic Meter Reading (AMR), kontrol tarif dinamis, manajemen beban, perekaman profil
beban, pengendalian kredit, pra-pembayaran, koneksi remote, pendeteksian penipuan dan manajemen
jaringan, dan bisa diperluas untuk termasuk gas dan air.
 Komunikasi Jalur Listrik di Jalur-Sempit dengan Kecepatan Tinggi Distribution Line Carrier (DLC)
DLC menggunakan jaringan distribusi listrik yang ada di tegangan menengah (MV) - yaitu, 11 kV,
Tegangan Rendah (LV) serta tegangan bangunan. Hal ini sangat mirip dengan pengangkut melalui jalur
listrik. DLC menggunakan komunikasi jalur sempit melalui kabeldengan frekuensi dari 9 sampai 500 kHz
dengan tingkat data sampai dengan 382 kbit / detik. DLC cocok (bahkan dalam jaringan yang sangat
besar) untuk aplikasi manajemen energi realtime ganda.
Tidak Ada masalah interferensi dengan pengguna radio atau radiasi elektromagnetik. Jarak lebih dari 15
kilometer dapat dicapai melalui jaringan tegangan menengah dengan kopling induktif atau kapasitif
eksternal,. Pada jaringan tegangan rendah, suatu koneksi langsung dapat dibuat karena DLC memiliki
built-in coupler kapasitif.Hal ini memungkinkan komunikasi end-end dari gardu ke bangunan pelanggan
tanpa repeater.
 Komunikasi Frekuensi rendah (<kHz)
Manfaaat
Sistem pembawa saluran listrik telah lama menjadi favorit di banyak utilitas karena memungkinkan
mereka untuk dapat memindahkan data melalui infrastruktur yang mereka kontrol. Banyak teknologi
mampu menjalankan beberapa aplikasi.
PLC merupakan salah satu teknologi yang digunakan dalam industri membaca meter otomatis.
Keduanya, sistem satu arah dan sistem dua-arah, telah berhasil digunakan selama beberapa dekade.
Ketertarikan dalam aplikasi ini meningkat dengan pesat dalam sejarah baru-baru ini -- tidak begitu
banyak karena ada ketertarikan dalam mengotomatisasi proses manual, tetapi karena ada ketertarikan
dalam memperoleh data baru dari semua titik meteran dalam rangka untuk kontrol yang lebih baik dan
mengoperasikan sistem. PLC adalah salah satu teknologi yang digunakan di sistem Advanced Metering
Infrastructure (AMI).
Dengan cara satu-(inbound saja) sistem, pembacaan "meluap" dari perangkat akhir (meter yaitu),
melalui infrastruktur komunikasi, ke sebuah "master station" yang menerbitkan bacaan. Sistem satu
arah mungkin dengan biaya lebih rendah daripada sistem dua arah, tetapi juga sulit untuk
mengkonfigurasi ulang harus perubahan lingkungan operasi.
Dalam sistem dua arah (mendukung kedua outbound dan inbound), perintah dapat siaran dari stasiun
master untuk mengakhiri perangkat (meter) - memungkinkan untuk rekonfigurasi jaringan, atau untuk
memperoleh bacaan, atau untuk menyampaikan pesan. Perangkat pada akhir jaringan kemudian dapat
merespon (inbound) dengan pesan yang membawa nilai yang diinginkan. pesan Outbound disuntikkan
pada gardu utilitas akan merambat ke semua titik hilir. Jenis siaran memungkinkan sistem komunikasi
untuk secara bersamaan mencapai ribuan alat-semua yang dikenal untuk memiliki kekuatan, dan telah
sebelumnya diidentifikasi sebagai kandidat untuk beban gudang. PLC juga dapat menjadi komponen dari
suatu jaringan listrik pintar.
 Broadband over Power Lines (BPL)
Pentingnya BPL
Broadband over Power Lines (BPL) merupakan salah satu perkembangan teknologi yang tentunya
membantu kehidupan manusia. Seperti yang diungkapkan oleh McLuhan tentang teknologi, "Teknologi
adalah perpanjangan indra manusia (extensions of man), sehingga dikenal pula istilah media sebagai
pemuasan diri (medium is the message). Dalam proses komunikasi manusia, dikenal istilah channel atau
medium penyampaian pesan. BPL disini adalah teknologi yang memperpanjang (ekstensi)
channel/medium komunikasi, sehingga jarak bukan lagi halangan untuk berkomunikasi. Apalagi
teknologi BPL ini dapat membawa broadband melalui jaringan listrik yang sudah banyak di sekitar kita.
Perpanjangan fungsi medium ini akan merombak lingkungan hidup yang lama sehingga menciptakan
lingkungan hidup baru, yaitu dunia tanpa batas.
Transfer data dalam berbagai format seperti suara, video, dan data; yang mudah, cepat, tersedia di
mana saja dan dapat diandalkan di daerah hunian dan binis saat ini sudah menjadi kebutuhan daripada
sekedar pilihan. Kebutuhan akses informasi kini sudah menjadi kebutuhan bagi masyarakat urban,
terutama internet dengan kecepatan tinggi sehingga pertukaran data dapat berlangsung cepat dimana
saja. Perusahaan besar maupun kecil, mengandalkan, mengharapkan dan memerlukan akses Internet
berkecepatan dan kemudahan pemasangan untuk kantor yang baru. Seiring dengan berkembangnya
waktu dan merebaknya tren hidup di apartemen, maka penghuni apartemen mengharapkan akses
broadband yang mudah dan nyaman. Merupakan keunggulan kompetitif bagi pengelola gedung untuk
menyediakan layanan tersebut sehingga memudahkan mereka dalam berinteraksi.
Sebuah teknologi yang patut dipertimbangkan dan dimanfaatkan adalah BPL. Broadband over Powerline
(BPL) adalah teknologi komunikasi yang memanfaatkan jaringan listrik untuk menyalurkan sinyal data.
Sebagai padannya adalah ADSL, tetapi BPL menggunakan kabel listrik dan bukan kabel telepon. Gambar
berikut ini memberikan ilustrasi mengenai berbagai layanan komunikasi yang dapat disalurkan melalui
jaringan listrik dengan teknologi BPL.
 Cara Kerja
Implementasi distribusi layanan Internet ke Apartemen, Hotel atau Gedung Bertingkat lainnya yang
biasa dikenal sebagai MTU secara umum dapat digambarkan seperti ilustrasi berikut ini:
 Cara Kerja BPL pada Multi Tenant Unit
Sinyal Internet sampai ke gedung bisa dialirkan melalui jaringan serat optik, xDSL, nirkabel atau sarana
lainnya yang diusung oleh penyedia jasa Internet. Kemudian sinyal didistribukan melalui jala-jala listrik
atau kabel coaxial sesuai dengan kebutuhan dan jarak yang ingin dijangkau. Setelah dari outlet (colokan)
listrik kita gunakan adapter dan kabel eternet untuk menyalurkan sinyal data ke komputer. Dengan
konfigurasi seperti ini seluruh bangunan utama dan yang terkait sudah mendapatkan distribusi data atau
siap untuk melakukan koneksi Internet.
Pengembangan jaringan data dengan memanfaatkan jala-jala listrik kegunaannya tidak terbatas pada
penyediaan layanan Internet saja. Infrastruktur ini dapat juga digunakan untuk jaringan pengawasan
(CCTV), jasa telefon, video dan lain-lain.
Kelebihan :
Keuntungan pengembangan jaringan dengan memanfaatkan teknologi BPL adalah:

Teknologi BPL sangat mudah untuk diimplementasikan dengan cepat pada berbagai kondisi dan
situasi.

Instalasinya mudah

Pengembangan struktur jaringan mudah

Mempunyai bandwidth yang memadai dan bisa dikembangkan

Mendukung keamanan jaringan

Tidak memerlukan banyak pengkabelan baru (ekonomis) karena memakai

Sinyal dapat menempuh jarak yang jauh

Kompatibilitas dan Interoperabilitas; standar teknologi yang digunakan produk dipasaran
memungkinkan interaksi antar jenis, tipe dan merk yang berbeda

Resource Sharing, konsep implementasi teknologi ini berbagi pakai sumber daya yang sama
semaksimal mungkin

Penyediaan infrastruktur komunikasi terbuka untuk Gedung Multihuni (Multi Tenant Unit –
MTU)
Sebuah konsep dimana membuat gudung siap internet, yang juga sering dikenal sebagai Internet Ready
Building (IRB). IRB menyediakan model akses komunikasi kecepatan tinggi dengan sasaran utama
gedung komersial dan residensial. Dengan diimplementasikannya sistem BPL (Broadband over
Powerline) ini maka layanan-layanan telekomunikasi dapat diseberluaskan dengan cepat dan tanpa
memerlukan pembangunan prasarana baru.
 Kekurangan

Saluran listrik secara inheren merupakan lingkungan yang penuh dengan noise; setiap kali
perangkat dinyalakan atau dimatikan, sebuah pop atau klik akan muncul ke dalam baris.

Alat hemat energi sering memperkenalkan harmonisasi noise ke dalam baris.

Lebih banyak investasi perangkat CPE di banding WIFI
Sehingga sistem tersebut harus dirancang untuk menangani gangguan ini. BPL harus dapat menangkap
ini sebagai isyarat alam dan bekerja di sekitar mereka. Untuk alasan ini BPL dapat dianggap sebagai
pertengahan antara transmisi nirkabel (di mana juga ada sedikit kontrol media melalui sinyal yang
merambat) dan kabel transmisi (tapi tidak membutuhkan semua kabel baru).
 Skenario Kegagalan
Ada beberapa bentuk sinyal komunikasi yang mungkin mengalami kesalahan saat dihantarkan.
Interferensi, obrolan lintas, beberapa perangkat aktif, dan beberapa perangkat pasif semua
memproduksi noise atau atenuasi ke sinyal. Ketika kesalahan menjadi signifikan, perangkat yang
dikontrol oleh sinyal tersebut mungkin gagal, menjadi tidak dapat diakses, atau beroperasi dalam mode
yang tidak diinginkan.
Interferensi : Interferensi dari sistem terdekat dapat menyebabkan degradasi sinyal sehingga modem
mungkin tidak dapat menentukan frekuensi tertentu di antara banyak sinyal dalam bandwidth yang
sama.
Sinyal Atenuasi oleh Perangkat Aktif: Perangkat seperti relay, transistor, dan rectifier membuat
kebisingan (noise) dalam sistem masing-masing, meningkatkan kemungkinan degradasi sinyal. Perangkat
Arc-fault circuit interrupter (AFCI), yang diperlukan oleh beberapa kode listrik baru-baru ini untuk ruang
tamu, juga berpotensi menipiskan sinyal. [5]
Sinyal Atenuasi oleh Perangkat Pasif : Transformers dan konverter DC-DC meredam frekuensi sinyal
input hampir sepenuhnya. "Bypass" menjadi perangkat yang diperlukan untuk sinyal yang akan
diteruskan ke node penerima. Perangkat bypass dapat terdiri dari tiga tahap, filter secara seri dengan
tahap perlindungan dan koupler, ditempatkan di paralel dengan perangkat pasif.