Технологія передачі даних в мережах постійного струму (PLC) забезпечує передавання інформаційних сигналів через наявні силові лінії, дозволяючи електричним провідникам виконувати подвійну функцію — живлення та передавання даних. Вона широко застосовується як у побутових, так і в промислових умовах для створення мереж зв’язку без необхідності в прокладанні додаткових спеціалізованих кабелів. Запропонована технологія може стати ефективною для систем з обмеженим фізичним доступом або для модернізації вже наявних рішень. У цій роботі описано модифікований фізичний рівень комунікацій у мережах PLC. Такий тип обміну данних призначений для роботи з вузлами живлення постійного струму. Передача даних здійснюється між головним пристроєм PLC і підключеними вузлами. Кожен етап передачі сигналу верифікується на лабораторному стенді із супровідними розрахунками параметрів якості сигналу. Стендові вимірювання доповнюються програмним моделюванням. Головний пристрій PLC отримує дані для передачі з NFC-V EEPROM, обробляє їх та формує відповідну аналогову форму сигналу для інжекції. У статті наведено детальний аналіз і опис протоколу NFC-V, разом із прикладами осцилограм захоплення та декодування комунікаційного сигналу. У результаті обробки сигналу головний контролер PLC формує аналоговий сигнал певної послідовності, який інжектується у зворотний зв’язок імпульсного перетворювача. Цей сигнал розглядається як фізичний рівень спеціального типу для запропонованого протоколу зв’язку. Вузол, підключений до силової лінії, живиться від передавача. Вузол використовує лише позитивний та негативний термінали живлення як канали для одночасної передачі даних і потужності. Отриманий модульований сигнал проходить через смуговий фільтр із центральною частотою 15 кГц, смугою пропускання 158 МГц і підсиленням 20дБ. Операції аналого-цифрового декодування виконує спеціалізована гібридна мікросхема (ASIC). Результати декодування перевіряються на лабораторному стенді з візуалізацією процесу перетворення сигналу з ASK у SPI. Модульований сигнал, інжектований у силову лінію, порівнюється з сигналом, що повертається з смугового фільтру PLC-вузла після етапів зрізу частот та підсилення. У статті наведено аналіз показників якості сигналу та зроблено висновки щодо ефективності запропонованої системи.
[1] ADDIN EN.REFLIST L. Tarasenko and V. Voloskyi, "SWITCHING RIPPLE DATA TRANSFER TECHNIQUE USING STEP-DOWN DC-DC CONVERTER," Information and communication technologies, electronic engineering, vol. 4, pp. 121-129, 2024, doi: 10.23939/ictee2024.02.
[2] A. Katsuki, K. Morita, K. Masutomo, and S. Maeyama, "Signal transmission by high-ripple DC-DC converter in a new wire communication system," in 2014 IEEE 36th International Telecommunications Energy Conference (INTELEC), 28 Sept.-2 Oct. 2014 2014, pp. 1-7, doi: 10.1109/INTLEC.2014.6972216.
[3] V. Voloskyi, Y. Leshchyshyn, N. Romanyshyn, A. Palamar, and L. Tarasenko, "Method and algorithm for efficient cell balancing in the lithium-ion battery control system," presented at the The 1st International Workshop on Bioinformatics and Applied Information Technologies 2024, Zboriv, Ukraine, 2024. [Online]. Available: https://ceur-ws.org/Vol-3842/.
[4] M. Boada, A. Lazaro, R. Villarino, E. Gil-Dolcet, and D. Girbau, "Battery-Less NFC Bicycle Tire Pressure Sensor Based on a Force-Sensing Resistor," IEEE Access, vol. 9, pp. 103975-103987, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2021.3099946.
[5] A. Lazaro, M. Boada, R. Villarino, and D. Girbau, "Study on the Reading of Energy-Harvested Implanted NFC Tags Using Mobile Phones," IEEE Access, vol. 8, pp. 2200-2221, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2962570.
[6] J. Kundrata, I. Skeledzija, and A. Baric, "EMI and Voltage Ripple Co-Optimization of a Spread-Spectrum Controller in Buck Converters," IEEE Access, vol. 10, pp. 131909-131919, 2022, doi: 10.1109/ACCESS.2022.3229972.
[7] M. S. Chishti, C. T. King, and A. Banerjee, "Exploring Half-Duplex Communication of NFC Read/Write Mode for Secure Multi-Factor Authentication," IEEE Access, vol. 9, pp. 6344-6357, 2021, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3048711.