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Fonte potenziale di interferenze

Fra i maggiori oppositori alla diffusione di questa tecnologia vi sono emittenti radio di varia dimensione. Anche se i cavi powerline sono intrecciati e schermati (producendo a causa del dielettrico di schermatura e del fatto che non sono posti in linea retta, un minore campo magnetico), essi sono sostanzialmente delle antenne che disperdono sulle frequenze radio grandi quantità d'energia.

Non poche radio a diffusione locale infatti trasmettono onde nell'intorno dei 100 KHz, esattamente la stessa frequenza del segnale elettrico, degli elettrodomestici e dei pace-maker, con i quali vi sono interferenze. Televisioni e compagnie elettriche usano queste frequenze per lo stesso motivo che un segnale a bassa frequenza, ha di contro alta lunghezza d'onda(che è l'inverso della frequenza) e quindi tende spontaneamente a viaggiare molto più lontano senza perdere informazione e qualità.

Le compagnie elettriche con queste frequenze riducono a un non trascurabile 2-3% della potenza erogata le perdite di energia in calore per effetto Joule.

Piuttosto che dire che Powerline interferisce con queste tecnologie, è opportuno parlare di interferenze reciproche fra queste componenti. La potenza elettrica irradiata per powerline è di pochi watt e il campo magnetico indotto è quindi paragonabile a quello dei cellulari(che inviano un Watt di potenza nell'aria) ed è molto inferiore a quello di radio e TV. Il grosso della potenza (megawatt contro i watt di Powerline) transita comunque per il segnale elettrico. Powerline se viaggia sugli stessi cavi elettrici aggiunge un campo magnetico marginale che resta nascosto da quello indotto dai megawatt per l'energia elettrica. Il campo magnetico non è una grandezza estensiva: i campui magnetici non si sommano (ossia non si sovrappongono) e la risultante di n campi magnetici è il massimo fra questi, il solo che ha effetti sull'ambiente circostante, ossia che è misurabile (mentre nasconde gli altri) ed eventualmente essere elettrosmog.

Un'antenna è facilmente ottenibile tagliando un filo elettrico senza arrivare a spezzarlo: bastano piccole irregolarità nei cavi perché trasmettano onde nello spazio circostante. Lo stesso campo magnetico che si crea in qualsiasi cavo elettrico è definito come una deformazione delllo spazio-tempo dal punto di vista elettrostatico, che perturba l'etere circostante (la deformazione dello spazio sfasa la lunghezza d'onda, e quella del tempo disturba la frequenza). Infine, anche per i segnali televisivi e radio emessi dalle antenne si parla di potenze in Watt, come l'energia normale; Tesla mostrava che la corrente elettrica può essere trasportata a distanza senza cavi e tralic-ci. L'onda (che in parte genera calore) che esce dai cavi per effetto Joule, non più trascurabile alle basse tensioni, è energia che interferisce con le trasmissioni radio (che sono altra energia).

Al di là dell'uso del segnale la corrente elettrica e le emissioni radio-televisive sono un flusso ordinato di elettroni, e un'interferenza toglie qualità a entrambi. Vari test sono stati condotti con risultati opposti a detta delle parti interessate. I radioamatori che su frequenze libere emettono segnali per uso privato a potenza molto più elevata, hanno sottoscritto petizioni contro tale tecnologia, di maggiore utilità sociale. I governi di Austria, Australia e Nuova Zelanda hanno posto l'obbligo di evitare interferenze su tali frequenze affollate a carico degli operatori powerline sui quali hanno precedenza le altre telecomunicazioni e che devono interrompere la connessione, se necessario per eliminare un'interferenza.

In Svizzera la tecnologia Powerline ha raggiunto negli ultimi anni una delle maggiori diffusioni in Europa in termini di utenze collegate e di gpercentuale di coperura del territorio. Varie municipalizzate dell'energia elettrica hanno inziato a commercializzare tariffe Powerline con una banda che varia da un taglio minimo di 300 Kbit/sec. ad un massimo di 2 megabit. Le tariffazioni sono flat 24 ore e non includono la fonia vocale. Nnon troviamo banda minima garantita e il costo oscilla da 25 a 85 franchi svizzeri per il taglio da 2 megabit/sec. : le tariffe sono particolarmente care se si considera che il prezzo di mercato di un ADSL da 2 a 4 megabit è intorno ai 35 euro mensili. Il costo è anche dovuto all'architettura di rete scelta. Si è scelto di collegare in fibra ottica le centrali di bassa tensione (130 volt in Svizzera; 230 in Italia da una decina d'anni) e di inviare traffico Internet insieme alla corrente elettrica su cavo di rame soltanto per l'ultimo miglio. In questo modo la qualità di Powerline è paragonabile ad ADSL o fibra opttica, ma lievitano i costi d'impianto.Infatti il numero di centrali telefoniche sparse sul terriotrio da cablare in fibra ottica, è4-5 volte minore delle centrali elettriche di bassa tensione; il DSLAM ha un costo più alto degli apparati da installare per Powerline nelle cabine elettriche (un semplice splitter più qualche eventuale ripetitore), ma lo scavo e i km di fibra ottica necessari nel primo caso sono moltipiù.

Una possibile soluzione sarebbe di ridurre la fibra ottica da posare collegando per vari km le cabine elettriche con un ponte radio HiperLan, wi-fi o Wi-Max.

Un'alternativa, come detto, è portare la fibra ottica nelle centrali di media tensione e da qui il traffico internet sulla rete elettrica. La distanza non diminuisce la banda disponibile, ma introduce un tempo di latenza del segnale di centinaia di millisecondi. I ping di Powerline misurati sono peggiori di una connessione via satellite.

La tecnologia evolve verso un aumento della banda dei cavi in fibra ottica da frazionare verso gli utenti, ma non risolve questo problema di latenza sulle lunghe distanze. Dagli attuali 40 megabit/sec. di banda per cavo in fibra ottica, si iniziano a commercializzare cavi con 85 megabit di banda. In laboratori si sono già raggiunte velocità di 100 gigabit/sec., ma non sono ancora commercializzate.


Powerline e servizio universale

La Powerline è nel novero delle tecnologie per fornire banda larga anche ai piccoli centri, per il basso costo dell'infrastruttura, essendo la rete elettrica vecchia di 20-30 anni(a seconda delle zone), ripagata prima della privatizzazione di ENEL, e già ammortizzata nei bilanci (si tratta di mettere qualche ripetitore). Powerline è considerata da vari esperti una tecnologia matura. La mancanza di uno standard su frequenze e protocolli è un fattore importante che ne rallenta la diffusione.


Rete ibrida Wi-Fi e Powerline

Powerline può essere utlizzata per portare banda larga a quelle utenze che sono interposte alla rete wireless da alberi, muri o altri ostacoli al segnale. Piuttosto che localizzare in alto il ripetitore se c'è un punto adeguatamente alto, o un improbabile traliccio per servire una singola utenza, è meno costoso collegare al ripetitore wireless più vicino un "convertitore" che invia il segnale su cavo elettrico, anche se l'apparato wireless è distante dalla cabina di bassa tensione (e l'attrezzatura per powerline va posta in un'apposita cabina). L'Italia ha 7500 km di cavi elettrici, una delle reti più estese (per la scelta di una produzione centralizzata dell'energia): è probabile che anche in presenza di un luogo impervio o di abitazioni isolate sia disponibile un cavo elettrico per powerline.

Oltre a raggiungere con powerline le utenze più difficili da servire, la rete ibrida ha il vantaggio di rendere accettabile l'onere di coprire via cavo centrali a bassa tensione. Si risparmia la fibra ottica, collegando la centrale di bassa tensione con una serie di ponti radio fino alla centrale di media che viene cablata con fibra ottica. Diversamente dall'invio su cavo elettrico di rame, il segnale col wireles mantiene qualità alta e basse latenze anche su lunghe distanze se nei ripetitori sono presenti dei software di correzione del segnale.

Powerline si presenta come una tecnologia alternativa al doppino, che pur potrebbe tecnicamente utilizzare per il collegamento fra centrali di media e bassa tensione. Tuttavia, il doppino telefonico in rame è un cavo uguale a quello elettrico che spinge gli operatori elettrici a udsare la rete di loro proprietà piuttosto che ricorrere a infrastrutture esterne.


Altre considerazioni

Con il precedente livello di tensione per le utenze domestiche (130 volt) era necessario aggiungere dei trasformatori che elevassero la tensione di rete per avere una banda larga per trasmissioni internet veloci, destinando il traffico dati alle frequenze più elevate ben distinte dal segnale elettrico. Nonostante questo, rimaneva la necessità di separare poi i due flussi.

Con 7500 km di cavi elettrici sospesi, l'Italia ha una delle reti elettriche di trasmissione più lunghe e capillari al mondo per copertura del territorio. Buona parte di questa rete è proprietà di ENEL che al momento non commercializza la tecnologia Powerline. La sperimentazione di Grosseto ha avuto seguito dopo tempi di negoziato dell'ordine di anni. Vari installatori della tecnologia in Italia propongono in alternativa connessioni wireless HiperLan appoggiate con gateway ad HDSL su doppino o alla fibra ottica dove disponibile.

Attualmente la tensione delle utenze domestiche è stata alzata in tutta Italia a 230 volt consentendo trasmissioni in banda larga in un raggio massimo di 450 metri dalle utenze domestiche; oltre tale distanza diventa inaccettabile la perdita di segnale a causa di giunzione fra i cavi, interferenze col segnale elettrico, perdite dovute alla distanza stessa.

È possibile aumentare la distanza di copertura inserendo ogni 450 metri o meno un ripetitore (dal costo da 100 a 300 euro) che non amplifichi semplicemente il segnale (con il rumore acquisito), ma abbia un software matematico che lo depuri delle distorsioni introdotte durante il percorso.

Dai contatori elettronici delle case (che già utilizzano powerline per la telelettura dei consumi), il traffico dati viaggia su doppino di rame insieme alla corrente elettrica su frequenze separate alla tensione di 230 volt e a una velocità fino a 20 Mb/s (100 nelle reti sperimentali) per un raggio di 450 metri (vari km con l'aggiunta di ripetitori), supera i tralicci della bassa tensione a 230 volt, e arriva a quelli di medio-bassa a 400 volt dove trova uno splitter che separa corrente e dati internet.

Il traffico internet entra in un router (uno per ogni linea da coprire) e prosegue o su linea ADSL o su fibra ottica.

Powerline è nata per risolvere il problema dell'ultimo miglio, ma richiede una linea ad alta velocità dopo la centrale elettrica. Attualmente è impiegata per creare elettroLAN in uffici o case su più piani. La sperimentazione di ENEL.IT a Grosseto ha dato buoni risultati; altri comuni facendone richiesta possono ottenere internet gratuitamente nel periodo di sperimentazione.

Brescia è la prima città al mondo interamente coperta con questo servizio, grazie ad un accordo fra l'azienda municipalizzata dell'energia e I-Light, società specializzata in internet su rete elettrica.

Molte città statunitensi (ormai da vent'anni) e Germania sono coperte. La tecnologia si diffonde lentamente perché interferisce su frequenze militari, mentre il segnale internet è a sua volta fortemente disturbato dai continui sbalzi di tensione della corrente elettrica dovuti al fatto che è corrente alternata e non continua e, dal lato degli utenti, dalla semplice accensione di lavatrici o lavastoviglie.

Le interferenze restano forti nonostante la banda molto differente che separa elettricità e traffico dati. A detta degli analisti, si è trattatto di un vero e proprio fallimento.

Enel sta collegando con fibra ottica tutte le centrali da 400 volt in Italia, ma conta di coprire i grandi centri dove il business è più remunerativo. Non pare per ora che venga utilizzata per risolvere il digital divide; la banda larga non è inclusa negli obblighi di servizio universale. Comunque, un programma sempre pubblico (dell'UE), sta rilanciando questa tecnologia.

FONTE VIKIPEDIA