Comunicación por línea eléctrica (PLC): transmisión de datos por cableado

Cómo funciona y características clave

Los sistemas PLC superponen una señal de datos sobre la forma de onda de alimentación de CA o CC. Entre las técnicas habituales figuran la modulación de banda estrecha a bajas frecuencias (de decenas a cientos de kilohercios) para comunicaciones de larga distancia y baja velocidad, y los métodos de banda ancha (hasta decenas o cientos de megahercios) para enlaces de mayor rendimiento. La PLC de banda ancha moderna suele utilizar multiplexación por división ortogonal de frecuencia (OFDM) y modulación adaptativa para hacer frente al ruido y a la atenuación selectiva en frecuencia de las líneas eléctricas. Se emplean circuitos de acoplamiento, filtros y dispositivos de aislamiento para inyectar y extraer las señales, al tiempo que se protege el equipo y se cumplen las normas de seguridad.

Historia y desarrollo

Los primeros experimentos de señalización sobre líneas eléctricas se remontan al siglo XIX y a comienzos del XX, con funciones de telégrafo y control. El interés resurgió con el crecimiento de la electrónica de consumo y de Internet, lo que dio lugar a productos que llevaron conectividad similar a Ethernet a través del cableado doméstico. Con el tiempo surgieron normas y grupos de la industria para armonizar las implementaciones; entre los ejemplos figuran especificaciones de redes domésticas y protocolos orientados a la red eléctrica. Para referencia técnica e información sobre normas, consulte los organismos de normalización pertinentes y las directrices de fabricantes en recursos del sector.

Usos comunes y ejemplos

• Red inteligente y control de servicios públicos: la PLC de banda estrecha admite la lectura remota de contadores, la automatización de la distribución y la señalización de respuesta a la demanda.
• Redes domésticas: los adaptadores enchufables comercializados como Ethernet por línea eléctrica o dispositivos HomePlug proporcionan conectividad de red sin nuevo cableado.
• Automatización industrial y de edificios: la PLC enlaza sensores y controladores cuando el cableado inalámbrico o Ethernet resulta poco práctico.
• Aplicaciones especializadas: control del alumbrado público, coordinación de la carga de vehículos eléctricos y sistemas de alarma.

Las categorías prácticas de productos y las guías de despliegue están disponibles en organizaciones de normalización y consorcios de la industria; para ver ejemplos de implementación consulte casos de estudio de aplicaciones.

Desafíos, limitaciones e interoperabilidad

Las líneas eléctricas no fueron diseñadas como canales de comunicación, por lo que la PLC afronta varios desafíos inherentes: ruido eléctrico procedente de los electrodomésticos, cambios de impedancia, atenuación de la señal a través de transformadores y límites regulatorios para evitar interferencias con los servicios de radio. Las señales pueden quedar confinadas a un edificio o a una zona de transformador compartida, salvo que se instalen repetidores o acopladores. En muchos productos modernos, las funciones de cifrado y autenticación abordan las preocupaciones de seguridad y privacidad. La interoperabilidad ha mejorado gracias a las normas, pero los productos de distintos fabricantes o de distintas familias de normas pueden no ser compatibles sin pasarelas. Los artículos técnicos y las guías comparativas pueden consultarse en resúmenes técnicos y resúmenes de normas.

En conjunto, la PLC sigue siendo una opción práctica cuando el cableado existente reduce el coste de instalación o cuando las señales inalámbricas no son fiables. Los avances en modulación, corrección de errores y normalización siguen ampliando dónde y cómo se utiliza la PLC, desde la conectividad doméstica sencilla hasta las comunicaciones críticas de servicios públicos.