الرئيسية
الانترنت عن طريق الكهرباء
حالياً، تشهد الإنترنت انتشاراً انفجارياً لنوع جديد من كوابلالإنترنت، يُسمى علمياً «الخط الرقمي اللامتزامن للمستخدم» Asynchronous Digital Subscriber Line، واختصاراً ADSL. وتُشير وسائل الإعلام العام إلى تلك الكبلات باسم «خطوط الإنترنت السريعة».
ويعتبر نقل الإنترنت بواسطة تيار الكهرباءالعادي، واحداً من أقوى الأحلام التي تراود صُنّاع التكنولوجيا الإلكترونية.
وقدظهر هذا الحلم، الذي يؤدي لنقل الإنترنت في سرعة تفوق آلاف المرات سرعتها راهناً،في شركة «أي بي ام» IBM الأميركية، قبل نحو عقد من السنين. وأخيرا تأسست شركةفرنسية، كرّست نفسها لتحقيق هذا الحلم التكنولوجي.
ويُطلق على تلكالكابلات الكهربائية التي يتوقع أن تحمل الإنترنت اسم (ً PLC) فكيف تعمل هذهالتقنيّةكما اسلفنا تعاني الانترنت العديد من المشاكل بدءاًبالانقطاعات المتكررة مروراً ببطء الاتصالات ومشاكل خدمة ال DSL وعدم مقدرة الشركاتالمقدمة للخدمة على تغطية كل الاحتياجات نتيجة المشاكل الموجودة في المقاسم،وانتهاءً بالأسعار غير المنطقية للخدمة وإذا حاولنا أن نتصل بالإنترنت عن طريقالأقمار الصناعية فهي مكلفة بوجه عامتقنية تمرير خطوط الإنترنت عبركبلات الكهرباء المركبة سابقاً عن طريق شركة الكهرباء بحيث يمكن توصيل الإنترنتللعملاء مباشرة للمباني بدون الحاجة لاعتماد على البنية التحتية لشركات الإتصالاتفالحاجة لطرق إضافية لتوصيل خدمة الانترنت ذات الجودة والسرعة العاليةلأكبر شريحة من المجتمع أصبحت ملحة .
حيث أن ما أعلنته شركة ميتسوبيشي الكهربائية مؤخرا عن تطوير تقنيةلإرسال الانترنت عبر الخطوط الكهربائية للمنازل والمكاتب وتسمى هذه( powerline communication) وذلك بسرعة عالية (broadband)، وتتلخص هذه التكنولوجيا في ان تقومالشركة العاملة في هذا المجال ببث خدمة الإنترنت عبر خطوط الكهرباء متوسطة الضغطوبسرعة تصل إلى 200 ميغا بايت لكل ثانية، وبعد ذلك تتفرع الخدمة إلى شبكة الضغطالمنخفض وتقدم للمستخدم النهائي على مدار الساعة في المنزل أو العمل بسرعة تتراوحبين 350 كيلو بايت «ثانية إلى 20 ميغا» ثانية، وهذه السرعة أسرع من الاتصال الهاتفيبالإنترنت (dialup) بست مرات في حال سرعة 350bps، وف حالة الربط بسرعة 20bps فتكونأسرع ب360 مرة.
أهم ما يميز هذه التقنيةمن أهم ما يميزهذه التقنية هي الاستفادة بشكل فعال من شبكة الضغط المتوسط والمنخفض للشبكةالكهربائية بحيث يتم تحويلها لوسائط نقل المعلومات بكفاءة عالية وذلك خلال فترةزمنية قياسية مقارنة بفترات بناء شبكات الوسائط الأخرى كالألياف البصرية أو الكبلاتمما ينعكس على تكلفة بناء تلك الشبكة وبالتالي على أسعار تقديم الخدمات للمستهلكالنهائي ، فبالتالي بنى نحتية أخرى تخدم مختلف قطاعات الدولة ودخل إضافي لشركةالكهرباء وخدمات تقنية للمستهلك النهائي بتكلفة منافسة.
هذا بشكل عام أما ميزات وفوائد هذه التقنية فعديدة, فمثلا بالنسبة لشركة الكهرباء تتيح هذه التقنية إمكانية نقل قراءة والتحكم في عدادات الكهرباء الاتوماتيكة الحديثة عن بعد و مراقبة واكتشاف أعطال الشبكة الكهربائية وتفعيل إدارة الطاقة والأحمال وحتى اكتشاف التسريب, كما يمكن نقل قراءة عدادات المياه بنفس الطريقة.
أما بالنسبة للمستهلك النهائي ،بالإضافة الى
· خدمة الانترنت عالية السرعة ذات التكلفة المنافسة .
· استخدام الانترنت من أي مخرج للكهرباء في المنزل أو المكتب وبالتاليإمكانية تعدد الأجهزة المستخدمة ودون الحاجة لتعدد أو شغل خطوط الهاتف .
· التماثل في سرعة تحميل البرامج وبالتالي خدمة أفضل .
· الاستفادة من هذه التقنية بشكل فعال في نقل الصوت والصورة و تقديم خدمات الاتصالاتالأرضية ذات الكفاءة عالية . ومن الممكن تقديم خدمة التلفزيون عاليالوضوح.
· يمكن الشركات من الربط الهاتفي بفروعها بدون الحاجة إلى خطوطهاتفية.
· إضافة إلى خدمات المنزل الذكي.
ما الذي نحتاجهلتقديمها ؟حالياً يصعب تقديم خدمة الإنترنت بسرعة 256 للجميع ً لعدة أسباب منأهمها مشاكل المقاسم الهاتفية، بعكس الشبكة الكهربائية والتي تغطي جميع الأحياء والقرى الصغيرة ولتطبيق خدمة الإنترنت عن طريق الكهرباء سيتم استخدام الكبلاتالكهربائية الموجودة لتمرير الخدمة، وبالإضافة إلى ذلك يتم تركيب بعض الأجهزةوالمعدات الخاصة بذلك على شبكة الضغط المتوسط وفي غرف المحولات وتركيب أجهزة موديمخاصة من نوع (CPE) لدى المستخدم النهائي المستفيد من الخدمة.
وعن طريق استخدامأي مأخذ كهرباء في المنزل أو المكتب يمكن للمستفيد من الخدمة الاتصال بالإنترنت ممايوفر سهولة ومرونة في الارتباط بالإنترنت، إذ تمكننا هذه الطريقة من عمل الشبكاتالداخلية في أي مبنى . وقد أثبتت جدواها في عدد من الدوللقد أثبتت تقنيةنقل المعلومات عن طريق الشبكة الكهربائية جدواها اقتصاديا، حيث طبقت في عدد منالبلدان في أنحاء العالم .
فمثلا مدينة تكساس الأمريكية أصبحت خدمة الانترنتعالية السرعة عن طريق الشبكة الكهربائية متاحة لعشرات الآلاف من المنازل بنصف سعرالخدمة المقدمة سابقاً عن طريق الكبلات أو الدي اس ال .
كما طبقت تجاريا في عدةمدن صينية ، وعلى وشك إطلاقها تجاريا في ماليزيا على مستوى الدولة بعد نجاحالتجارب. وهناك تجارب تجرى في أكثر من 30 دولة في العالم.
الإنترنت العالي السرعة عبر خطوط الكهرباء
تقنية الـ BPLتعتبر تقنية الـ BPLحاليا من التقنيات التجارية الناجحة حيث أنها تسمحبنقلالبيانات عن طريق استخدام الإنترنت بروتوكول بسرعات تتفاوتمن 4 (ميجا بت فيالثانية) إلى 145 (ميجا بت في الثانية) لإيصال البياناتو مرورها إلى المنازل والفنادق من خلال قواعد مشتركة.
الرسم البياني التالي يوضح بيانات تحقن في محطاتالضغط العالي و المتوسطمتجهة إلى الشبكة الكهربائية و يتم الدخول عليها من قبلالمستخدمينعن طريق مودم الـ BPL في مبانيهم.
تقوم أدوات الـ BPL بحقن البيانات باستخدام إشارات موجات الراديوفي الخطوط الكهربائية الأرضيةباستخدام تجويف معدني.
إشارات موجات الراديو تحقن عادة في محطات خطوط الضغطالمتوسطوتصل للمستخدمين في بيوتهم أو أعمالهم عن طريق خطوط الضغطالمنخفض.
(طريقة الحقن الازدواجي) يقوم حاقنالـBPL بتحويل البيانات في السلك إلى موجات الراديو RF . تحقن الإشارةأسلاك الضغط المتوسط أو الضغط العالي باستخدام تجويف معدنيوالذي يعرف بـ "Inductive Coupler" يمكن القيام بذلك دون الحاجةلقطع التيار الكهربائي. وهناكهناك نوع آخر بديل يعرف بـ "Capacitive Coupler" حيث يتطلب هذا النوع توصيلهبسلك الكهرباء مباشرة مما يؤديإلى ضرورة قطع التيار الكهربائي أثناء التوصيلوذلك لضمان الأمان. بعد ذلك وبكل سهولة يتم توصيلالمودم الخاص بالتقنية (BPL modem ) في أي مقبس للكهرباء في المبنى للوصول إلىإشارات الراديو من قبل الـBPL حيثيقوم المودم الخاص بالتقنية بإرجاع تحويلموجات الراديو إلى بيانات. و في النهاية يقوم المستخدم بتوصيل المودمBPL إلى جهاز الكمبيوتر أو الخادم "Server" أو الموزع "Switch" أو لنقطة الوصولاللاسلكية.
حلول الـ BPL
هناك نوعان رئيسيان من حلول الــ BPL وهما التوصيل الى المبنىعلى ذلك فان الوصول يكون عن طريق إيصال خدمة الــ BPL عن طريق المحطةالثانوية لمبنى المستهلك , بينما في المباني فتعتبر بديلا للشبكة المحلية تستخدملإيصال المكاتب أو الوحدات ضمن البناية , والتقنيات المختلفة تستخدم عموما لهذهالحلول المختلفة. الملاحظ في بعض البلدان , إن هذه التقنية تسمى اتصالات خطالكهرباء
(Power Line Communications" PLC") وهذا التعبير يجب أن لا يخلط بينهوبين تعبير ناقل خط الكهرباء (Power Line Carrier "PLC") ,
تقنية ناقل خطكهرباء : أمواج الراديو الضيقة تعمل في 75 بت في الثانية ,تستعمل 9.6 MHz استعملتفي معظم الأحيان لقراءة العداد آليا ونظام SCADA .
مقارنة خدمة الانترنت :
تتوقع شركة إلكترونت أن تكون قادرة على تزويد خدمة الانترنت العالية السرعة منخلال تقنية الـBPL بسعر مشابه لسعر الانترنت بالطلب الهاتفي ولكنبسرعاتعالية تصل إلى 2Mbps وبأسعار مناسبة .
الـ BPL وعمليات الشبكة :
مبدأ مهم لدى خدمة الـBPL وهو أنها لا تأثر على العملية الطبيعية للشبكةأو إرسال وتوزيع الكهرباء للمستهلك . وقد تمت الدراسات على برهان هذا الجانب.
الترددات المستخدمة من قبل الـ BPL تستخدم ( نموذجيا من 1 ميغاهيرتز إلى 35ميغاهيرتز )
وذلك خارج المدى الذي يؤثر على الشبكة الكهربائية إضافتاأنالقوة المستخدمة (0.1 واط) مقارنتا بالقوة التي ترسلللمستخدم
أسلوب بناء الـ(AMR) تتم قراءةبيانات عدادات المستخدمين ا لمجمعة في مجمع للبيانات حيث يعاد إرسالها إلى مركزالعمليات باستخدام تقنية الـ BPL .
والمتابعة والتحكم بالأجهزة وتشغيلها وإيقافها والسيطرة عليها بشكل فعال .
تقنية الـ BPL تساعد الشبكة الذكية , تزويد الاتصالات منجامع البيانات إلى مركز القيادة , سماح لمجموعة البيانات بالإضافة إلى جهاز التحكم عن بعد للأجهزة الذكية.
تفسيرلبعض المصطلحات:
: AMR قارئ العدادات الأوتوماتيكي , يقومبقراءة العداد وإرسالالقراءات إلى غرف التحكم المركزيةباستخدام خطوط الكهرباء .
BPL : أمواج الراديو العريضة باستخدام خطوط الكهرباء , أي بسرعة عالية وتستعمل شبكة الـ IP للإرسال.
حالياً، تشهد الإنترنت انتشاراً انفجارياً لنوع جديد من كوابلالإنترنت، يُسمى علمياً «الخط الرقمي اللامتزامن للمستخدم» Asynchronous Digital Subscriber Line، واختصاراً ADSL. وتُشير وسائل الإعلام العام إلى تلك الكبلات باسم «خطوط الإنترنت السريعة».
ويعتبر نقل الإنترنت بواسطة تيار الكهرباءالعادي، واحداً من أقوى الأحلام التي تراود صُنّاع التكنولوجيا الإلكترونية.
وقدظهر هذا الحلم، الذي يؤدي لنقل الإنترنت في سرعة تفوق آلاف المرات سرعتها راهناً،في شركة «أي بي ام» IBM الأميركية، قبل نحو عقد من السنين. وأخيرا تأسست شركةفرنسية، كرّست نفسها لتحقيق هذا الحلم التكنولوجي.
ويُطلق على تلكالكابلات الكهربائية التي يتوقع أن تحمل الإنترنت اسم (ً PLC) فكيف تعمل هذهالتقنيّةكما اسلفنا تعاني الانترنت العديد من المشاكل بدءاًبالانقطاعات المتكررة مروراً ببطء الاتصالات ومشاكل خدمة ال DSL وعدم مقدرة الشركاتالمقدمة للخدمة على تغطية كل الاحتياجات نتيجة المشاكل الموجودة في المقاسم،وانتهاءً بالأسعار غير المنطقية للخدمة وإذا حاولنا أن نتصل بالإنترنت عن طريقالأقمار الصناعية فهي مكلفة بوجه عامتقنية تمرير خطوط الإنترنت عبركبلات الكهرباء المركبة سابقاً عن طريق شركة الكهرباء بحيث يمكن توصيل الإنترنتللعملاء مباشرة للمباني بدون الحاجة لاعتماد على البنية التحتية لشركات الإتصالاتفالحاجة لطرق إضافية لتوصيل خدمة الانترنت ذات الجودة والسرعة العاليةلأكبر شريحة من المجتمع أصبحت ملحة .
حيث أن ما أعلنته شركة ميتسوبيشي الكهربائية مؤخرا عن تطوير تقنيةلإرسال الانترنت عبر الخطوط الكهربائية للمنازل والمكاتب وتسمى هذه( powerline communication) وذلك بسرعة عالية (broadband)، وتتلخص هذه التكنولوجيا في ان تقومالشركة العاملة في هذا المجال ببث خدمة الإنترنت عبر خطوط الكهرباء متوسطة الضغطوبسرعة تصل إلى 200 ميغا بايت لكل ثانية، وبعد ذلك تتفرع الخدمة إلى شبكة الضغطالمنخفض وتقدم للمستخدم النهائي على مدار الساعة في المنزل أو العمل بسرعة تتراوحبين 350 كيلو بايت «ثانية إلى 20 ميغا» ثانية، وهذه السرعة أسرع من الاتصال الهاتفيبالإنترنت (dialup) بست مرات في حال سرعة 350bps، وف حالة الربط بسرعة 20bps فتكونأسرع ب360 مرة.
أهم ما يميز هذه التقنيةمن أهم ما يميزهذه التقنية هي الاستفادة بشكل فعال من شبكة الضغط المتوسط والمنخفض للشبكةالكهربائية بحيث يتم تحويلها لوسائط نقل المعلومات بكفاءة عالية وذلك خلال فترةزمنية قياسية مقارنة بفترات بناء شبكات الوسائط الأخرى كالألياف البصرية أو الكبلاتمما ينعكس على تكلفة بناء تلك الشبكة وبالتالي على أسعار تقديم الخدمات للمستهلكالنهائي ، فبالتالي بنى نحتية أخرى تخدم مختلف قطاعات الدولة ودخل إضافي لشركةالكهرباء وخدمات تقنية للمستهلك النهائي بتكلفة منافسة.
هذا بشكل عام أما ميزات وفوائد هذه التقنية فعديدة, فمثلا بالنسبة لشركة الكهرباء تتيح هذه التقنية إمكانية نقل قراءة والتحكم في عدادات الكهرباء الاتوماتيكة الحديثة عن بعد و مراقبة واكتشاف أعطال الشبكة الكهربائية وتفعيل إدارة الطاقة والأحمال وحتى اكتشاف التسريب, كما يمكن نقل قراءة عدادات المياه بنفس الطريقة.
أما بالنسبة للمستهلك النهائي ،بالإضافة الى
· خدمة الانترنت عالية السرعة ذات التكلفة المنافسة .
· استخدام الانترنت من أي مخرج للكهرباء في المنزل أو المكتب وبالتاليإمكانية تعدد الأجهزة المستخدمة ودون الحاجة لتعدد أو شغل خطوط الهاتف .
· التماثل في سرعة تحميل البرامج وبالتالي خدمة أفضل .
· الاستفادة من هذه التقنية بشكل فعال في نقل الصوت والصورة و تقديم خدمات الاتصالاتالأرضية ذات الكفاءة عالية . ومن الممكن تقديم خدمة التلفزيون عاليالوضوح.
· يمكن الشركات من الربط الهاتفي بفروعها بدون الحاجة إلى خطوطهاتفية.
· إضافة إلى خدمات المنزل الذكي.
ما الذي نحتاجهلتقديمها ؟حالياً يصعب تقديم خدمة الإنترنت بسرعة 256 للجميع ً لعدة أسباب منأهمها مشاكل المقاسم الهاتفية، بعكس الشبكة الكهربائية والتي تغطي جميع الأحياء والقرى الصغيرة ولتطبيق خدمة الإنترنت عن طريق الكهرباء سيتم استخدام الكبلاتالكهربائية الموجودة لتمرير الخدمة، وبالإضافة إلى ذلك يتم تركيب بعض الأجهزةوالمعدات الخاصة بذلك على شبكة الضغط المتوسط وفي غرف المحولات وتركيب أجهزة موديمخاصة من نوع (CPE) لدى المستخدم النهائي المستفيد من الخدمة.
وعن طريق استخدامأي مأخذ كهرباء في المنزل أو المكتب يمكن للمستفيد من الخدمة الاتصال بالإنترنت ممايوفر سهولة ومرونة في الارتباط بالإنترنت، إذ تمكننا هذه الطريقة من عمل الشبكاتالداخلية في أي مبنى . وقد أثبتت جدواها في عدد من الدوللقد أثبتت تقنيةنقل المعلومات عن طريق الشبكة الكهربائية جدواها اقتصاديا، حيث طبقت في عدد منالبلدان في أنحاء العالم .
فمثلا مدينة تكساس الأمريكية أصبحت خدمة الانترنتعالية السرعة عن طريق الشبكة الكهربائية متاحة لعشرات الآلاف من المنازل بنصف سعرالخدمة المقدمة سابقاً عن طريق الكبلات أو الدي اس ال .
كما طبقت تجاريا في عدةمدن صينية ، وعلى وشك إطلاقها تجاريا في ماليزيا على مستوى الدولة بعد نجاحالتجارب. وهناك تجارب تجرى في أكثر من 30 دولة في العالم.
الإنترنت العالي السرعة عبر خطوط الكهرباء
تقنية الـ BPLتعتبر تقنية الـ BPLحاليا من التقنيات التجارية الناجحة حيث أنها تسمحبنقلالبيانات عن طريق استخدام الإنترنت بروتوكول بسرعات تتفاوتمن 4 (ميجا بت فيالثانية) إلى 145 (ميجا بت في الثانية) لإيصال البياناتو مرورها إلى المنازل والفنادق من خلال قواعد مشتركة.
الرسم البياني التالي يوضح بيانات تحقن في محطاتالضغط العالي و المتوسطمتجهة إلى الشبكة الكهربائية و يتم الدخول عليها من قبلالمستخدمينعن طريق مودم الـ BPL في مبانيهم.
تقوم أدوات الـ BPL بحقن البيانات باستخدام إشارات موجات الراديوفي الخطوط الكهربائية الأرضيةباستخدام تجويف معدني.
إشارات موجات الراديو تحقن عادة في محطات خطوط الضغطالمتوسطوتصل للمستخدمين في بيوتهم أو أعمالهم عن طريق خطوط الضغطالمنخفض.
(طريقة الحقن الازدواجي) يقوم حاقنالـBPL بتحويل البيانات في السلك إلى موجات الراديو RF . تحقن الإشارةأسلاك الضغط المتوسط أو الضغط العالي باستخدام تجويف معدنيوالذي يعرف بـ "Inductive Coupler" يمكن القيام بذلك دون الحاجةلقطع التيار الكهربائي. وهناكهناك نوع آخر بديل يعرف بـ "Capacitive Coupler" حيث يتطلب هذا النوع توصيلهبسلك الكهرباء مباشرة مما يؤديإلى ضرورة قطع التيار الكهربائي أثناء التوصيلوذلك لضمان الأمان. بعد ذلك وبكل سهولة يتم توصيلالمودم الخاص بالتقنية (BPL modem ) في أي مقبس للكهرباء في المبنى للوصول إلىإشارات الراديو من قبل الـBPL حيثيقوم المودم الخاص بالتقنية بإرجاع تحويلموجات الراديو إلى بيانات. و في النهاية يقوم المستخدم بتوصيل المودمBPL إلى جهاز الكمبيوتر أو الخادم "Server" أو الموزع "Switch" أو لنقطة الوصولاللاسلكية.
حلول الـ BPL
هناك نوعان رئيسيان من حلول الــ BPL وهما التوصيل الى المبنىعلى ذلك فان الوصول يكون عن طريق إيصال خدمة الــ BPL عن طريق المحطةالثانوية لمبنى المستهلك , بينما في المباني فتعتبر بديلا للشبكة المحلية تستخدملإيصال المكاتب أو الوحدات ضمن البناية , والتقنيات المختلفة تستخدم عموما لهذهالحلول المختلفة. الملاحظ في بعض البلدان , إن هذه التقنية تسمى اتصالات خطالكهرباء
(Power Line Communications" PLC") وهذا التعبير يجب أن لا يخلط بينهوبين تعبير ناقل خط الكهرباء (Power Line Carrier "PLC") ,
تقنية ناقل خطكهرباء : أمواج الراديو الضيقة تعمل في 75 بت في الثانية ,تستعمل 9.6 MHz استعملتفي معظم الأحيان لقراءة العداد آليا ونظام SCADA .
مقارنة خدمة الانترنت :
تتوقع شركة إلكترونت أن تكون قادرة على تزويد خدمة الانترنت العالية السرعة منخلال تقنية الـBPL بسعر مشابه لسعر الانترنت بالطلب الهاتفي ولكنبسرعاتعالية تصل إلى 2Mbps وبأسعار مناسبة .
الـ BPL وعمليات الشبكة :
مبدأ مهم لدى خدمة الـBPL وهو أنها لا تأثر على العملية الطبيعية للشبكةأو إرسال وتوزيع الكهرباء للمستهلك . وقد تمت الدراسات على برهان هذا الجانب.
الترددات المستخدمة من قبل الـ BPL تستخدم ( نموذجيا من 1 ميغاهيرتز إلى 35ميغاهيرتز )
وذلك خارج المدى الذي يؤثر على الشبكة الكهربائية إضافتاأنالقوة المستخدمة (0.1 واط) مقارنتا بالقوة التي ترسلللمستخدم
أسلوب بناء الـ(AMR) تتم قراءةبيانات عدادات المستخدمين ا لمجمعة في مجمع للبيانات حيث يعاد إرسالها إلى مركزالعمليات باستخدام تقنية الـ BPL .
والمتابعة والتحكم بالأجهزة وتشغيلها وإيقافها والسيطرة عليها بشكل فعال .
تقنية الـ BPL تساعد الشبكة الذكية , تزويد الاتصالات منجامع البيانات إلى مركز القيادة , سماح لمجموعة البيانات بالإضافة إلى جهاز التحكم عن بعد للأجهزة الذكية.
تفسيرلبعض المصطلحات:
: AMR قارئ العدادات الأوتوماتيكي , يقومبقراءة العداد وإرسالالقراءات إلى غرف التحكم المركزيةباستخدام خطوط الكهرباء .
BPL : أمواج الراديو العريضة باستخدام خطوط الكهرباء , أي بسرعة عالية وتستعمل شبكة الـ IP للإرسال.
