Вам наверняка знакома ситуация, когда вокруг домашнего компьютера извивается какое-то невероятное количество проводов, идущих к монитору, мышке, клавиатуре, маршрутизатору и так далее. Избавиться от них можно несколькими способами. Самый простой - перерезать, посложнее - перейти на беспроводные технологии.
Не будем рассуждать об удобстве беспроводных мышей или клавиатур: это все скапливается непосредственно вокруг компьютера и потому особенно жить не мешает. А вот Ethernet-кабели часто приходится тянуть через полквартиры. При грамотном ремонте можно учесть все аспекты и разместить по дому или квартире розетки для подключения к сети. При переезде в съемную квартиру решить такой вопрос сложнее, есть и другие нюансы.
Wi-Fi? Уповать на него можно не всегда, так как на его работу влияет материал стен, их расположение. А если речь идет о многоквартирном доме, то тут еще и обилие других беспроводных точек доступа: эфир заполнен чуть более чем полностью. Днем или утром это не так заметно, вечером же могут начаться проблемы с пингом и лагами при просмотре IPTV или игре «по воздуху».
Варианты их решения - ручные настройки и регулярный анализ эфира, переход на точки доступа с поддержкой 5 ГГц или возвращение к истокам - проводам. Первый кажется трудоемким, и вряд ли домашний пользователь станет постоянно копаться в заумных программах, выискивая свободное место в диапазоне 2,4 ГГц. Представьте своих маму/папу/бабушку/дедушку за этим занятием… Для начала научить бы их пользоваться смартфоном с сенсорным экраном.
Переход на 5 ГГц? Это отличный вариант, который рекомендуем и мы, и специалисты в области связи. Однако такие маршрутизаторы будут стоить денег, да и работать в сети смогут далеко не все домашние устройства. Невероятно, но факт: этот диапазон непонятен даже нынешним PlayStation 4 , что уж говорить о недорогих смартфонах и телевизорах.
Ну и самый неудобный, зато практичный способ - провода. Можно прикинуться Человеком-пауком, разложить их по всему дому и при определенных навыках добиться эстетичного вида. Есть еще один «проводной вариант», который мы и протестировали, - технология Powerline, когда интернет поступает через силовой кабель. Немного пугает, честно говоря... По-научному это называется «связь по ЛЭП», и использует она линии электропередачи для передачи по ним данных.
Не будем утомлять исторической справкой, а сразу приступим к делу. Для тестирования мы выбрали квартиру в доме, построенном в конце 70-х годов прошлого века. В стенах проложены такие же древние алюминиевые провода, в щитке установлены три автомата, но фаза одна, как и в подавляющем большинстве случаев. Операторский кабель заведен в одну из комнат, где установлен недорогой маршрутизатор с Wi-Fi.
Что ж, узнаем, справится ли рассыпающийся в порошок алюминий с нагрузкой. Тестируемые Powerline-адаптеры TP-Link AV1200 «разгоняются» до гигабита, но утилизировать всю эту мощь получится разве что в локальной сети в условиях, приближенных к идеальным. Внешне адаптеры представляют собой достаточно крупные прямоугольные коробки с набором индикаторов сбоку, перфорацией для вентиляции по периметру, разъемом для дата-кабеля и дублирующей розетки, то есть «сквозь» адаптер можно все так же подключать технику.
Как это работает?
Ведущему адаптеру необходимо получать откуда-то интернет. Вставляем девайс в розетку и подключаем к нему кабель из маршрутизатора. Наш TP-Link моргает лампочками, и безо всяких настроек по всей квартире при активации второго адаптера должен появиться интернет. Ну не магия ли?!
Теперь можно идти в любую комнату, где есть розетка, и искать место для второго адаптера.
В моделях адаптера без Wi-Fi любое устройство потребует для подключения Ethernet-кабель: тот же ноутбук придется подсоединять через патч-корд. Если же вы хотите подключить к интернету «кухонный» телевизор, то такой вариант выглядит практичнее.
Дальность действия устройств, вернее, их способность обеспечивать связь в электропроводке без потери пакетов, составляет 100 метров (для тестируемого устройства). При этом необходимо учитывать метраж проводов в стенах, которые не идут напрямую из точки А в точку Б. Если что-то пойдет не так и второй адаптер не будет видеть пару, имеется кнопка принудительного «спаривания». Адаптеры ищут друг друга секунд 10, без вмешательства пользователя создается цепь передачи данных. Сигнал может циркулировать по всему дому, но все зависит от того, как разведена проводка. И помните: просто воткнув в розетку штепсель от телевизора или ноутбука, вы интернета не получите.
«Шифруется соединение 128-битным ключом AES, данные ваш сосед не увидит. Если проводка старая, если где-то отходит контакт, плохо скручены провода - это может негативно влиять на пропускную способность. Как утверждает производитель, устройствам все равно, используется ли в проводке медь или алюминий», - рассказал Сергей Барисевич, руководитель отдела клиентской технической поддержки компании «Атлант Телеком».
Все, никаких паролей вводить не надо, мы с ходу имеем обыкновенную локальную сеть с доступом к интернету. Теперь нас интересуют скорости.
Сперва протестировали IPTV на телевизоре, запустив HD-каналы. Никаких тормозов, «лагов» и рассыпающейся картинки, скорости, очевидно, хватает с лихвой. «Для стабильного качества HD-контенту требуется 18 Мбит/с», - комментирует Сергей.
Настает черед Speedtest. Тарифный план позволяет передавать данные на 100 Мбит/с, поэтому ждем соответствующих показателей. Максимум, что удалось выжать из старых проводов в стенах, - более 85 Мбит/с. Это весьма достойный результат с учетом всех аспектов. На максимально возможном удалении в квартире от базовой розетки скорость снизилась до 80 Мбит/с.
Перед очередным замером скорости нагружаем электрическую сеть, чтобы помешать плавному течению битов в проводке. В двух комнатах включен свет, работает телевизор, жужжит вентиляторами компьютер, тарахтит холодильник, к ним присоединяются микроволновка и мощный электрочайник. Очередной «спидтест» показывает примерно те же цифры, с незначительным снижением в районе 5-10%.
Интересно, что пинг практически не меняется («танкисты» будут довольны), в то время как при подключении через Wi-Fi из-за засоренности эфира и удаленности от точки доступа он прыгает до 250-300 мс при максимуме 30 мс через электрическую розетку. Замеры показали, что беспроводная связь в условиях многоквартирного дома менее эффективна в сравнении с Powerline. Но все же удобнее.
Позже в условиях офиса скорость передачи данных составила 35 Мбит/с при расстоянии как минимум в три раза большем, чем в квартире (но реально оно может быть еще больше: схемы размещения проводки под рукой не оказалось). Кроме того, здесь к розеткам подключены десятки устройств, потребляющих энергию.
В обоих случаях никаких претензий к качеству передачи данных нет: оно однозначно выше, чем «по воздуху», даже при нагрузке на электрическую сеть.
Почему эта технология не используется повсеместно?
«Вопрос цены. Да, пользователь может докупить еще пару адаптеров, но и цена подключения вырастет в два раза. И Wi-Fi к тому же дешевле, а также обеспечивает бóльшую мобильность. Это решение удобно для статично установленных устройств. Для того же IPTV вы получаете стабильный сигнал. Даже при работе через сетевой фильтр», - считает технический специалист.
Почему операторы не используют Powerline?
В свое время операторы изучали возможность применения такой технологии для обеспечения доступа в интернет для домов целиком. «Грубо говоря, на дом ставится один свитч, подключенный к оптике, а абонент получает свой адаптер в квартиру. Никакой дополнительной проводки при этом не требовалось», - рассказал Сергей. Но на самом деле это вылилось бы в значительные траты: операторы не могут гарантировать качество проводки, уложенной 5-10, 30 или более лет назад. «Что-то подобное происходит с технологией ADSL, когда все операторы зависят от телефонной линии „Белтелекома“ и не могут контролировать качество соединения», - добавил он.
Выводы
В небольшой квартире при наличии Wi-Fi практичность Powerline-адаптеров не очевидна. Исключение составляет лишь стационарно установленная техника: умный телевизор или приставка. Модели с беспроводными модулями стоят дороже, но позволяют обеспечить бесперебойное покрытие Wi-Fi в квартирах, где стены мешают сигналу. Аналогично для частного дома, когда, например, надо провести интернет в подвальное помещение.
Москва, РФ - ОАО «Московская городская телефонная сеть» (MICEX: MGTS), один из крупнейших операторов местной проводной связи в Европе, входящий в Группу МТС (NYSE: MBT), сообщает о запуске нового решения, позволяющего абонентам GPON в Москве подключать цифровое телевидение без прокладки кабеля в квартире.
МГТС предложила абонентам новое оборудование - PLC-адаптеры, которые позволяют передавать сигнал цифрового телевидения по квартире на скорости до 200 Мбит/секунду с помощью обычной бытовой электропроводки. Адаптеры включаются в розетки, обеспечивая соединение оптического модема с цифровой ТВ приставкой по электрической сети. Благодаря этому абонент без дополнительной прокладки в квартире кабеля может в любой комнате пользоваться всеми услугами цифрового телевидения, в том числе в HD качестве.
«Благодаря проекту перевода сети МГТС на новую оптическую технологию GPON москвичи получают возможность подключать в каждой квартире современное IP-телевидение высокого качества. Большинство абонентов хотят пользоваться ТВ без прокладки лишних проводов, чтобы сохранять ремонт в квартире и иметь возможность подключить телевизор в любой комнате. Новое оборудование обеспечивает качественное соединение в квартире любой площади и планировки, предельно просто в использовании, не требует специальной настройки», - отметил директор по маркетингу и развитию бизнеса МГТС Дмитрий Кулаковский.
Стоимость комплекта из двух PLC-адаптеров составляет 2700 рублей. Кроме того, абонент при подключении услуги «Домашнее ТВ» сможет взять оборудование в аренду по цене 30 рублей в месяц.
Технология PLC (Power Line Communications)
Телекоммуникационная технология, базирующаяся на использовании электросетей для высокоскоростного информационного обмена. PLC-адаптеры применяются на существующей электросети дома или офиса, позволяя не прокладывать дополнительные кабели. Подключив адаптер в розетку, пользователь получает готовую сеть со скоростью до 200 Мбит/секунду, которая позволяет просматривать потоковое видео высокой четкости (IPTV), а также пользоваться услугой Internet в полном объеме.
Телевидение МТС для абонентов МГТС
Все клиенты, которые пользуются услугами МГТС по оптической технологии GPON, могут подключить домашнее телевидение МТС на специальных условиях. В течение трех месяцев с момента подключения услуги они смогут всего за 99 руб./мес. просматривать 77 каналов пакета «Базовый», телеканалы HD-качества, а также тематические пакеты «Discovery» и «Viasat». Приставка для просмотра цифрового телевидения предоставляется на тестовый период бесплатно.
Привет! Сегодняшняя статья станет для кого-то жизненным откровением, кто-то просто вылупит глаза в экран, а кто-то с улыбкой в умудренных опытом глазах вздохнет. Да! Мы поговорим про интернет через розетку. Да не просто какую-то особую розетку, а про самую обычную электрическую 220В. Интересно? Тогда эта обзорная статья специально для вас!
Про технологию
PLC – Power Line Communication – связь через ЛЭП.
Почему-то для многих это будет настоящим открытием. Так это было в свое время и у меня. Оказывается, что интернет в квартире можно передавать через обычную розетку. И для этого существует много современных устройств. Но почему-то большая часть людей пропускает мимо эту технологию. Основные причины мы разберем ниже. Но так ли нова эта магия?
На самом деле нет. Если найти в истории аналогию, то можно вспомнить телеграфные линии, некоторые из которых накладывали в линии ЛЭП. Времена идут, но никто и сейчас не запрещает использовать такой метод передачи данных на дому. Ведь, по сути, любая электрическая проводка – это тот же кабель, с которым можно немного помудрить.
Передача не ограничена только домашней электропроводкой. В теории можно зацепить в сеть все что угодно – хоть троллейбусные или электровозные линии. Но на практике такого пока лично встречать не приходилось.
- NPL (norrowband power line, узкополосная передача) – скорость до 1 Мбит/с.
- BPL (broadband power line, широкополосная передача) – скорость до 600 Мбит/с. Именно эта скорость сейчас и используется в домашних системах.
Последнее направление имеет 2 стандарта – HomePlug AV и обновленный HomePlug AV 2.0.
Последний стандарт и поддерживает большинство современных девайсов. Возможно, прямо сейчас на момент чтения вышло уже что-то иное, но пока и так все работает нелпохо.
Применение
Адаптеров на текущий момент на рынке не так уж и мало, вот некоторые популярные модели и комплекты:
- TL-WPA4220
- TL-PA4010
- TL-PA4010PKIT
- ZyXEL PLA4201v2 EE
- TL-PA8010 KIT
- TL-WPA4220KIT
Класс этих устройств – PowerLine адаптеры.
Основные причины применения таких устройств:
- Необходимость расширения беспроводной сети в другую комнату, где нет возможности провести кабель или же тухнет Wi-Fi через стену.
- Подключение компьютера при тех же условиях через кабель – эти адаптеры имеют у себя и Ethernet выход.
Вот примерная схема работа в одной картинке:
Основная схема подключения:
- Головное устройство подключается по проводу к роутеру.
- Ведомое устройство получает сеть и интернет по электрическим проводам.
- Ведомое устройство раздает сеть другим устройствам через Ethernet порт или по Wi-Fi в случае его наличия.
Еще важно соблюдать указанные технические характеристики:
- С 50-60 Гц и 100-240 В обычно проблем не возникает, такие сети почти у всех ДОМА.
- Требуется в идеале прямое подключение к розетке. Некоторые бесперебойники не поддерживают Powerline технологию, а обычные сетевые фильтры могут гасить сигнал – повод подумать, если что-то не работает.
- Помехи могут создавать и подключенные бытовые устройства в эту же розетку – например, холодильник. Проверяйте на всех розетках!
- Заявлена работа на расстоянии до 300 метров. Но на практике лучше подобным не заниматься, учитываем помехи и затухания.
- В процессе работы адаптеры имеют свойство сильно греться. Т.е. я бы не рискнул их оставлять в невентилируемом месте. Но это уже мои личные додумки.
Что на практике?
На практике одна доступность этих устройств радует. Причем можно покупать адаптеры как по отдельности (ведь требуется для минимальной проверки 2 устройства), так и готовые комплекты. Например, TP-Link TL-WPA4220KIT:
В комплекте:
- TL-PA4010 – основной PowerLine адаптер.
- TL-WPA4220 – ведомый, 2 порта, Wi-Fi.
- Патч-корды, документация, коробка.
Подобных адаптеров достаточно на рынке, поэтому не будем останавливаться на них здесь во всех деталях – если вы выбрали свою модель, поищите ее на нашем сайте и прочитайте детальный обзор. Здесь лишь краткий функционал.
Какие возможности у нас есть для подключения:
- Обычное расширение. Подключаем оба адаптера в сеть, они автоматически находят друг друга. На обоих есть кнопка Pair для сопряжения, но комплектные адаптеры находят друг друга и без нее.
- Клонирование сети. На TL-WPA4220 нажимается кнопка Wi-Fi Clone, на основном роутере – кнопка WPS. Получаем дублированную сеть. Т.е. во второй комнате даже через розетку будет тот же самый Wi-Fi без изменений названия сети и пароля.
Для справки. Соединение шифруется по AES. Злые соседи из той самой организации не смогут узнать какой нехороший сайт вы посещаете дома.
Дополнительные настройки можно производить и по старинке через веб-конфигуратор, но он доступен только при подключении по проводу. Да и особой необходимости нет – все работает и без того нормально в чистом сопряжении.
Про «нормально»: в процессе теста никаких просадок и некомфортностей обнаружено не было. Интернет по электрической сети летал по всей заявленной провайдером скорости – около 90 Мбит/с. В локальной сети скорость у коллег разгонялась до 170 Мбит/с. Т.е. даже заметных падений по сравнению с основным роутером замечено не было, все на уровне, пользоваться можно!
Почему все ее не применяют?
Попробуем оценить текущую ситуацию адекватно. Ведь что может быть проще – провайдер заводит оптику на единый домовой свитч, а дальше каждому пользователю выдает свой PowerLine адаптер. Как итог – никаких проводов, все чисто, быстро, работает. А что же на деле?
- Цена. Все же такие адаптеры стоят чуть дороже чем обычные китайские роутеры.
- Проводка. Провайдеру выгоднее отвечать за свою витую пару до вашей квартиры, чем полагаться на электропроводку в наших домах (особенно если речь идет про что-то старинное, с укладкой по 10 слоев и клубками изоленты).
- Дело привычки. Сейчас витую пару завели в крупных городах почти во все квартиры. Ранее пользовались телефонными линиями. Переход на PowerLine технологии – новые накладки на уже существующие процессы надежной работы.
Не буду раздувать тему дальше. Все и так понятно – технология PLC показывает себя неплохо. Интернет по электросети летает. Устройств в магазинах хватает. А ценовой сегмент для таких игрушек вполне приятен – в пределах 3000 руб. можно себе найти что-то подходящее прямо сейчас. На этом и заканчиваю, оставляйте комментарии ниже!
Введение
Посмотрите на нижеследующую фотографию и никакого предисловия вам не понадобится.
Надпись в левом нижнем углу гласит "The real World Wide Web", что переводится как "настоящая глобальная сеть". Действительно, как бы динамично не происходило подключение домов и офисов к компьютерным сетям, все эти локальные и глобальные сети и в сравнение не идут с электрическими сетями. Электрификация только на территории бывшего СССР уже продолжается более 80 лет, а точнее с 20 декабря, 1920 года. Электрические розетки есть в каждой комнате каждой квартиры каждого дома. Идея использовать электрические провода для передачи данных не нова - по высоковольтным проводам ЛЭП уже давно передаются данные телеметрии, необходимые для работы электрических подстанций. Принципы передачи данных по сетям 220 В не отличаются от используемых в ЛЭП, а это значит, что при желании можно было было бы в каждую квартиру провести интернет и подключать дома к глобальной сети с неимоверной скоростью. Почему же тогда на создание устройства, позволяющего соединять компьютеры через сеть 220 В, ушло столько времени и они начинают появляться только сейчас, когда уже немного поздно... Возможно, причиной стало распространение домашних сетей. Сегодня компьютер в доме - почти что стандарт, два и более компьютеров в одной квартире - далеко не редкость. По дому можно протянуть десятки метров кабелей, соединив между собой все компьютеры, принтеры и прочие сетевые устройства. Но тогда каждый компьютер станет "рабочим местом", стационарно расположенным в помещении. Перенести его - значит переложить сетевой кабель.
Можно установить дома беспроводную сеть IEEE 802.11b, но могут возникнуть проблемы с проникновением сигнала через стены и перекрытия, к тому же это лишнее излучение, которого в современной жизни итак хватает. А есть и иной способ - использовать уже существующие электрические провода и розетки, установленные в стенах. Единственное, что для этого потребуется -соответствующие адаптеры. Для создания единого стандарта передачи данных по электрическим сетям 0.4 КВ, был создан альянс HomePlug Powerline.
Конечно же, качество носителя, в нашем случае, это электропроводка, оставляет желать лучшего. Дело в помехах, возникающих в сети. Эти помехи могут быть вызваны как электродвигателями, так и прочими бытовыми приборами, наводящими различные гармоники и шумы в сети. Чтобы обеспечить передачу данных в таких непростых условиях, компании, входящие в альянс HomePlug, приняли различные алгоритмы, позволяющие обеспечить передачу данных, как например, алгоритмы обнаружения ошибок, автоматический повтор запроса, интерливинг и т.д. Для обеспечения защиты от несанкционированного доступа используется 56-битное шифрование на уровне MAC. Так что сеть защищена от злоумышленников. Хотя, конечно же, не так, как обычная, проводная.
Пару слов о характеристиках подключения по стандарту HomePlug PowerLine. Скорость сетевого подключения через электрические провода составляет 14 Мбит/с. Конечно же, больше, чем у BlueTooth и IEEE 802.11b, но меньше, чем у IEEE 802.11g и Fast Ethernet. Дальность действия - примерно 500 метров. Этого вполне хватит для одного подъезда, или даже дома. Но стоит учитывать, что распределительная сеть - трёхфазная, а к домам подводится по одной фазе и нулю, равномерно нагружая каждую из фаз. Так что, если вы подключены к одной фазе, а ваш сосед - к другой, то воспользоваться подобной системой не удастся. Адаптеры HomePlug PowerLine работают полностью на аппаратном уровне, без драйверов и программного обеспечения. Соответственно, они совместимы со всеми операционными системами Windows на компьютерах с процессором от Pentium 166 MMX с 32 Мб памяти.
Адаптер HomePlug Ethernet PowerLine
Рассмотрим первое устройство в нашем обзоре - адаптер RJ45 на 220В:). Производителя этого устройства нам установить так и не удалось. Устройство поставляется в небольшой картонной коробочке синего цвета.
Комплект поставки довольно простой - сам адаптер, сетевой кабель RJ45 и компакт-диск с электронной инструкцией пользователя и драйверами, которые, кстати, здесь не пригодятся, поскольку само устройство работает исключительно на аппаратном уровне.
Внешне устройство похоже на обычный блок питания. Пять лампочек-индикаторов на верхней стороне и RJ45 порт на торце.
Питается адаптер, как это логично, от самой сети 220 В.
На фотографии выше показано устройство адаптера - трансформатор, фильтры, два чипа и сетевая розетка.
Естественно, чтобы соединить два компьютера через сеть посредством подключения через электрическую розетку, нам потребуется два подобных адаптера,
каждый из которых будет подключен сетевым кабелем к своему компьютеру и своей электрической розетке.
На тот случай, если у вас в компьютере нет лишней сетевой карты, вы можете подключить компьютеры к сети через USB порты. Стандарт HomePlug подразумевает и такой тип переходников - USB на 220 В.
Только в этом случае максимальная скорость ограничивается скоростью USB 1.1 порта - 12 Мбит/с и по сетевым проводам вы можете объединить два или более компьютеров в сеть, но не сможете подключить USB устройства. Мне бы хотелось через HomePlug подключить принтер, находящийся в другой комнате, но такого устройства пока ещё не производят. А вот два компьютера соединить через USB - легко.
Данный адаптер чуть меньше по размерам, он имеет один USB порт, а его электрическая вилка поворачивается на 90 градусов для адаптации под конкретное положение розетки. Кстати, адаптеры HomePlug PowerLine Ethernet и HomePlug PowerLine USB совместимы друг с другом. Это значит, что вы можете построить сеть, используя на разных компьютерах USB или Ethernet версии этих адаптеров. Главное - это установить соответствующие драйверы на USB-версию адаптера.
Выводы
Конечно же, адаптеры серии HomePlug Powerline появились с небольшим опозданием. Сегодня, когда происходит бум беспроводных соединений, проблемы с протяжкой сетей уходят в прошлое. Но в различных ситуациях, когда беспроводные сети не могут быть использованы (например, в зданиях с толстыми стенами, где сигнал затухает уже в соседней комнате), а протяжка обычной витой пары может быть затруднительна, подобное решение вполне может стать панацеей. Теоретически, с помощью таких адаптеров проще подключать дома к районной сети (главное - знать распределение фаз электрической сети), легче соединить свой компьютер с компьютером соседа, да и просто подключить между собой несколько домашних или офисных ПК. Стоимость адаптеров - около 70$ за HomePlug Ethernet и 50$ за HomePlug USB, - нельзя назвать слишком высокой, особенно, если других способов протянуть сеть нет.
Мы блМы благодарим компанию "Data Storage" за предоставленные адаптеры HomePlug PowerLine Ethernet и HomePlug PowerLine USB.
Михаил Дегтярёв (aka LIKE OFF)
5/07.2004
Альянс HomePlug Powerline
С появлением домашних компьютеров и небольших фирм, часто меняющих помещения своих офисов (особенно в условиях нестабильной российской аренды), вопрос дешевой организации компьютерной сети "подручными средствами" встал достаточно остро – специально прокладывать витую пару в каждую комнату своего дома (или офиса, готового в любой момент сорваться "в путь") решится далеко не каждый, а беспроводные технологии появились не так давно и пока достаточно дороги. Вместе с тем, примерно с 2000 года известно оригинальное решение от некоммерческого (то есть не преследующего целей получения прибылей – по типу альянса для другого последовательного интерфейса www.SerialATA.org ) промышленного альянса HomePlug Powerline Alliance (см. здесь ), которое позволяет достаточно оригинально и недорого решить эту проблему путем организации компьютерной сети по проводам силовой электросети, то есть использовать уже готовую "проводную" инфраструктуру, которая изначально присутствует в любом современном помещении. К тому же, приборы, требующие сетевого подключения, уже, как правило, подключены к электросети.HomePlug Powerline Alliance со штаб-квартирой в городе Сан-Рамон, Калифорния, представляет многие ведущие компании, работающие на рынке сетевых решений для дома – как разработчиков, производителей железа и программ, так и распространителей и розничные сети, а также службы доставки потребительского контента. Альянс отвечает за выработку и утверждение спецификаций на данную технологию с учетом низкой стоимости и высокой скорости передачи данных (первый такой стандарт вышел в июне 2001 года), контроль за совместимостью решений, популяризацию данных решений на рынке, перспективами ее развития и применения в домашних условиях, особенно в свете повышения интереса к концепции цифрового дома. Например, в 2003 году уже 35 миллионов пользователей по всему миру применяли устройства HomePlug, и повышение "плотности" компьютеров в каждом доме будет только способствовать их распространению.
Еще одним потенциальным плюсом технологии HomePlug является возможность подключения компьютера к сети в любом месте дома – например, имея такой адаптер, Вы можете подключить свой ноутбук к домашней Ethernet в любом месте, где есть электрическая розетка – хоть в спальне, хоть в гараже. :) То есть фактически можете почти свободно перемещаться в пределах помещения и использовать одну и ту же розетку как для подпитки аккумуляторов ноутбука, так и для выхода в Интернет. Более того, например, домашний сетевой принтер или МФУ (принтер+факс+копир) тоже может использовать такое подключение, а связь можно организовывать и между соседними помещениями, если они не "развязаны" друг от друга по электросети (то есть находятся в пределах одной трансформаторной подстанции). Альянс также предлагает использовать технологию HomePlug для цифровой телефонии и доставки мультимедиа-контента потребительским устройствам (тем же домашним кинотеатрам и аудиоцентрам), автоматизации взаимодействия домашней бытовой техники (и охранных систем), то есть использовать домашнюю электросеть вообще для всех электронных коммуникаций внутри дома, исключив все остальные кабели!
Альянсом ведется работа как по разработке более скоростных решений, так и по улучшению функциональных возможностей таких подключений. Для подобных систем разрабатываются специальные микросхемы (кремниевые чипы), протоколы и программы. На данный момент известно уже достаточно много продуктов именитых производителей, сертифицированных альянсом – их список постоянно обновляется и доступен по ссылке .
В принципе, адаптеры, использующие подобные технологии, уже не первый раз появляются на российском рынке, но, как ни странно, особой популярности у нас они до сих пор не снискали. Возможно, Shiro HomePlug HL100E будет успешнее.
Технология HomePlug 1.0
Адаптеры Shiro HomePlug Ethernet HL100E и другие подобные используют относительно молодую технологию HomePlug. За подробностями по этой технологии можно обратиться к сайту HomePlug Powerline Alliance (см. здесь ) и техническим статьям (например ). Вкратце отметим, что данная технология позволяет использовать инфраструктуру электросетей переменного тока с частотой 50/60 Гц для организации связи между компьютерами посредством специальных адаптеров-преобразователей.Одной из проблем при использовании обычной электросети 50/60 Гц для передачи высокочастотных сигналов является наличие неконтролируемых шумов и помех от импульсных нагрузок (моторов, галогенных ламп, преобразователей питания и пр.), а также непредсказуемый высокочастотный импеданс линии. В результате, высокочастотные сигналы в таких линиях могут сильно искажаться и ослабляться. Поэтому ряд предыдущих попыток организации такой передачи данных потерпели неудачу. Однако постепенный прогресс в проектировании специализированных микроконтроллеров и технике обработки сигналов сейчас позволяет создать системы, способные преодолеть эти и другие трудности, будучи при этом весьма недорогими. Вместе с тем, еще остаются вопросы, насколько хорошо технология HomePlug совместима с различными электросетями во всем мире в зависимости от географического положения, возраста и размера дома. Стандарт HomePlug 1.0 решает многие проблемы высокочастотной передачи сигналов по электросети путем использования адаптивного подхода для надежной передачи данных, обнаружением и коррекцией ошибок (forward error correction, FEC), перемешиванием данных и автоматическим повтором запросов (ARQ – automatic repeat request).
Физический слой HomePlug использует известную технику ортогонального частотного деления (OFDM – orthogonal frequency division multiplexing), - основу современной DSL-связи и ряда беспроводных коммуникаций (в частности, IEEE 802.11). Основная идея OFDM в том, чтобы поделить доступный частотный спектр на несколько узких (ортогональных) подзон, по которым передавать сигналы с относительно низкой скоростью, но в сумме получить более высокую скорость. Каждая из подзон спектра может модулироваться (для передачи данных) различными способами, причем для технологии HomePlug используются 84 равных подзон в частотном диапазоне от 4,5 до 21 МГц. Техника циклической приставки (cyclic prefix) и дифференциальная модуляция (DBPSK и DQPSK) используются, чтобы полностью исключить необходимость выравнивания полос. Влияние импульсных шумов устраняется посредством FEC, некоторые особо критичные участки пакетов кодируются особым образом. Для устранения влияния физического канала передачи (по амплитуде и фазе) HomePlug использует адаптивный подход, где, помимо модуляции и FEC, используется локализация тона (tone allocation), когда наиболее сильно искажаемые участки спектра исключаются из работы, что повышает эффективность выбора вида модуляции (для HomePlug используются виды DBPSK 1/2, DQPSK 1/2 и DQPSK 3/4). В результате, скорость передачи данных в канале резко повышается.
Логический слой (MAC) технологии HomePlug призван обеспечить домашние компьютерные сети всем необходимым для выполнения разнообразных приложений – от простой передачи файлов до высококачественной QoS, Voice-over-IP и потокового мультимедиа-контента. HomePlug работает с фрэймами формата IEEE 802.3, что существенно облегчает его интеграцию с традиционным Ethernet. В процессе передачи HomePlug добавляет к этим Ethernet-пакетам кодирование и другую "служебку", а сегментирование используется, если полный пакет не может войти в один фрэйм. Формат фрэймов для HomePlug показан на рисунке.
В качестве обеспечения безопасности передачи данных по каналам связи в HomePlug используется 56-битное DES-шифрование.
Очевидно, что скорость передачи для HomePlug может быть измерена на трех разных уровнях: на физическом, на уровне MAC и на уровне протокола TCP. Теоретически возможные скорости передачи для каждого из этих уровней при различных условиях представлены в таблицах ниже.
Таким образом, максимальная "физическая" скорость HomePlug может достигать почти 14 Мбит/с, тогда как по TCP возможности ограничены на уровне 6,2 Мбит/с, что не так уж плохо по сравнению с другими распространенными средствами сетевого обмена в домашних условиях.
В результате "полевых" испытаний HomePlug в пятистах домах США и Канады и на 7000 линков получены данные, что 77% таких линков обеспечивают скорость передачи свыше 5 Мбит/с на MAC-уровне (большинство из них – даже 7,5 Мбит/с), и 98% линков имеют скорость свыше 1,5 Мбит/с на MAC-уровне. Что ж, попробуем проверить это на практике в российских условиях. ;) Но сперва познакомимся с самим адаптером Shiro HL100E.
Адаптер Shiro HomePlug Ethernet HL100E
Встречаем, как водится, по одежке. В картонной коробке,
на которой "живописаны" сцены различных вариантов применения её содержимого,
мы находим брошюрку Easy Start Manual, диск с конфигурационной утилитой, этим же мануалом в электронном виде и файлом с FAQ, двумя Ethernet-кабелями и, собственно, парой HomePlug Ethernet Adapter.
Последние представляют собой фактически два обычных сетевых (в смысле электропитания) адаптера от какого-нибудь хаба или сотового телефона,
только шнурочек, тянущийся там к устройству, напрочь отсутствует, а на нижнем торце адаптера имеется необычно смотрящийся здесь разъём RJ45 и целых три светодиода.
Адаптеры выполнены из модной нынче карамельной пластмассы цвета морской волны. Изготовителем на коробке значится фирма Shiro, хотя, по сути, это OEM-ная продукция Aztech System Ltd. – см. здесь .
Внутренности HL100E на "непросвещенный" взгляд смахивают на "сетевой адаптер" - большой низкочастотный трансформатор, выпрямитель с силовыми диодами и большими электролитическими конденсаторами фильтра, отдельная платка с управляющей электроникой…
Однако в основе устройств лежат "сетевые" чипы Kendin KS8721B AutoMDI/MDIX 10/100 Ethernet PHY для Ethernet интерфейса и Intellon INT52MX Simple PowerPacket Module, отвечающий за "магию" работы с электросетью.
Технические характеристики адаптеров Shiro HL100E приведены в таблице 1.
Установка, настройка и функционирование
Установка оборудования легка до необычайности – достаточно лишь осуществить подключение Ethernet-кабеля к устройствам и воткнуть сами устройства в розетки – никаких драйверов или шаманства с настройками не потребуется. Что выгодно отличает его от перегруженного аббревиатурами WiFi– название технологии, таким образом, звучит совершенно оправданно, домашнему пользователю незачем вникать в тонкости протоколов.Кстати, адаптер Shiro HL100E можно напрямую подключать к Ethernet-порту ADSL-модема или обычного модема, а также к беспроводной точке доступа!
В результате, полезность и гибкость таких сетевых решений резко повышается.
Такая простота, однако, имеет свою оборотную сторону – электросети, выступающие здесь в качестве среды передачи, вещь общедоступная, что заставляет озаботиться конфиденциальностью данных в своей домашней сети. Первым на пути утечки Ваших секретов встаёт естественный барьер – рабочая зона, как видно из таблицы, не очень велика (до 450 квадратных метров), и в условиях "одноэтажной Америки" домовладельцам вообще вроде бы нет причин для беспокойства, однако в типичных условиях российской мегаполисной многоквартирной застройки может оказаться, что Вы вещаете сокровенное на все соседние квартиры. И тут на помощь приходит 56-битное шифрование – при помощи аскетичной PowerPacket Configuration Utility Вы легко сможете установить сетевой пароль.
Первая вкладка утилиты отображает список MAC-адресов устройств, подключённых к Вашему ПК и качество связи:
На второй вкладке видны MAC-адреса братских устройств, находящихся в пределах досягаемости, и текущее значение скорости обмена данными:
Собственно настройки безопасности находятся на вкладках Security и Advanced. На первой из них мы можем установить пароль для того устройства, через которое мы собственно подключены. При этом надо учитывать, для установления связи все устройства должны иметь один и тот же пароль.
На вкладке Advanced мы можем установить пароли для всех устройств, которые хотим объединить в сеть. Для этого требуется поочередно ввести их уникальные идентификаторы.
Использование электросетей ставит также вопрос ЭМС – насколько новая технология окажется, с одной стороны, устойчивой к электромагнитному безобразию, подчас творящемуся за нашими розетками, и, с другой стороны, не примет ли HomePlug в нём деятельное участие?
Наше всестороннее тестирование – включение всей мыслимой техники, как-то: сервер, стиральная машина, пылесос, старая советская электродрель - в непосредственной близости от подопытных не выявили сколько-нибудь заметного влияния на качество работы пары HomePlug"ов. Сказать "То-то!" японской бензопиле сибирским лесорубам в данном случае не удалось.
Не обнаружилось также обратного воздействия на телевизор и радио – хотя HomePlug и залезает в любительский частотный диапазон, но при спектральной плотности в -80dbm/Hz это вряд ли будет иметь какое-либо влияние, тем более что лишь малая часть этой мощности приходится на излучение.
Зависимость же от расстояния действительно оказалась существенной – если при изменении расстояния с 10 до порядка 30 метров (кто знает, как там эту проводку наши непредсказуемые электрики укладывали) скорость соединения на соответствующей вкладке PowerPacket Configuration Utility начинала скакать от 10 до максимальных для стандарта 14 Mбит/c, то при увеличении электрического пути метров до 50 устройства переходили в режим работы "видит око, да зуб неймёт", т.е. присутствие брата по разуму в сети HL100E чувствовал, но договориться с ним о совместных действиях не мог.
Тестирование производительности
При тестировании производительности использовалось следующее оборудование:
настольный (DeskTop, DT) с материнской платой GA-8GPNXP Duo/ P4 Prescott 3,2 Ггц/1 Гбайт DDR2 SDRAM/ 200 Гбайт SEAGATE ST3200826A;
ноутбук Roverbook W510L (NoteBook, NB) в стандартной конфигурации
Для оценки трафика использовался пакет NetIQ Chariot, Version 5.9 (3186) с шаблоном Throughput.scr и настройками по умолчанию. Время продолжительности тестирования выставлялось на 30 секунд. Кроме того, для проверки результатов использовалось создание\чтение файлов с настольного компьютера по шаблонам в расшаренной на ноутбуке директории при помощи программы FC-Test 1.0 build 13.
Результаты тестирования HL100E в NetIQ Chariot сведены с таблицу 2, графики представлены на рисунках.
Скорость связи при длине электропроводки ~10 м и ~30 м.
График скорости связи при длине электропроводки ~10 м и показаниях PowerPacket =14 Mбит/c.
График скорость связи при длине электропроводки ~30 м и показаниях PowerPacket =10-14 Mбит/c.
Как видим, скорости вполне приличные – на уровне 802.11b и 10-мегабитного Ethernet.
Реальные скорости работы через электросеть оценивались при помощи утилиты FC-Test 1.0 на двух шаблонах – создание и последующее чтение из расшаренной на ноутбуке директории одного 400-мегабайтного файла и сотни пятимегабайтных. Результаты тестирования приведены в таблице 3.
Как видим, "файловая" скорость вполне на уровне решений беспроводной связи типа 802.11b и даже более дорогой 802.11g (см., например ).
