ES2584683T3 - Procedimiento y configuración para transmitir datos a través de un conductor eléctrico de una red eléctrica - Google Patents

Procedimiento y configuración para transmitir datos a través de un conductor eléctrico de una red eléctrica Download PDF

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ES2584683T3 ES13740220.2T ES13740220T ES2584683T3 ES 2584683 T3 ES2584683 T3 ES 2584683T3 ES 13740220 T ES13740220 T ES 13740220T ES 2584683 T3 ES2584683 T3 ES 2584683T3
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Jörg HÜTTNER
Fabian Kurz
Gerhard Metz
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Abstract

Procedimiento para transmitir datos a través de un conductor eléctrico (307) de una red eléctrica, al que están acoplados al menos un primer nodo (302) y al menos un segundo nodo (303) a través de un acoplamiento mediante respectivos dispositivos de acoplamiento (305) transparentes en impedancia, con las etapas: envío (101) de una señal portadora a través del conductor eléctrico (307) por parte del primer nodo (302), rectificación (102) de la señal portadora enviada en el segundo nodo (303) para alimentar eléctricamente el segundo nodo (303), modulación (103) de la señal portadora enviada mediante el segundo nodo (303) por medio de una modulación de carga para transmitir datos de respuesta al primer nodo (302), caracterizado porque se ejecuta la siguiente etapa del procedimiento: modulación (103) de la señal portadora enviada mediante otro segundo nodo por medio de otra modulación de carga para transmitir otros datos de respuesta al primer nodo (302).

Description

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PROCEDIMIENTO Y CONFIGURACION PARA TRANSMITIR DATOS A TRAVES DE UN CONDUCTOR
ELECTRICO DE UNA RED ELECTRICA
DESCRIPCION
La presente invencion se refiere a un procedimiento y una configuracion para transmits datos a traves de un conductor electrico de una red electrica.
La Powerline Communication (PLC, comunicacion a traves de lmeas de potencia) designa la transmision de datos a traves de conductores electricos. Al respecto se utilizan conductores electricos, por ejemplo lmeas electricas en el ambito domestico y de acceso, a la vez para transmitir energfa y para transmitir datos.
Los escenarios de aplicacion para PLC incluyen la conexion de hogares a Internet y redes domesticas con velocidades de datos de decenas de megabits, pero tambien aplicaciones de medida, control y regulacion en diversos entornos, como por ejemplo red electrica inteligente (Smart Grid) o aplicaciones de sensores en estaciones de distribucion.
Para aplicaciones de medida, control y regulacion son suficientes en general velocidades de datos reducidas. Pero en funcion del entorno pueden regir exigencias especiales a la seguridad y robustez de una tal aplicacion. La seguridad y la robustez son por ejemplo criterios cnticos para la alimentacion electrica cuando tenga que garantizarse una funcion de sensor incluso despues de producirse un fallo de la tension de red. Ademas en muchos entornos es importante un mantenimiento reducido, por ejemplo para ahorrar costes.
Al respecto existen una serie de estandares que concurren para la comunicacion sobre lmeas electricas, en particular para lmeas de baja tension y media tension, que permiten una transmision de datos con velocidades de datos bajas y medias. Ejemplo de ello son Spread Frequency Shift Keying (S-FSK, modulacion por desplazamiento de frecuencia de amplio espectro), Differential Code Shift Keying (DCSK, modulacion por desplazamiento de codigo diferencial), G3, PRIME y G.hnem. Estos estandares funcionan con diversas clases de modulacion complejas en la zona de onda larga, como por ejemplo FSK, Spread- Spectrum (espectro ensanchado) u Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM, multiplexacion por division de frecuencias ortogonales). En Europa funcionan estos estandares la mayona de las veces en la llamada banda CENELEC por debajo de 148,5 kHz y alcanzan velocidades de datos de hasta 128 kbit/s, pero las velocidades utilizadas suelen encontrarse en la gama de los kilobits de una sola cifra. Los correspondientes sistemas son simetricos en el plano ffsico, es decir, los mismos disponen por lo general por cada terminal de comunicacion de un emisor y un receptor en una unidad, el transceptor. Los transceptores comunican entre sf a traves de un canal que los une. El consumo de energfa de tales sistemas correspondientes al estado de la tecnica se encuentra usualmente en algunas decenas de milivatios. Sobre lmeas de baja tension es posible una alimentacion directamente desde la tension de red, al menos mientras se disponga de esta tension de red. Sobre lmeas de alta tension, en las que la senal se transporta a menudo sobre el apantallamiento de la lmea, es necesaria por el contrario una alimentacion externa, por ejemplo desde batenas, que no obstante tienen una vida util limitada y por lo tanto un elevado coste en mantenimiento.
Ademas los sistemas que corresponden a los citados estandares necesitan dispositivos de alta complejidad tecnica, que por ejemplo tienen que implementarse en los correspondientes conjuntos de chips. Tales conjuntos de chips precisan de una configuracion compleja, asf como de una alimentacion electrica propia, por lo que tales soluciones no tienen interes al menos para aplicaciones de sensor sencillas.
Richard Mcwilliam da a conocer en “Electronic Identification Systems for Asset Management” (sistemas de identificacion electronica para la gestion de activos) una panoramica sobre la posibilidad de modulacion de carga directa a traves de lmeas de potencia.
El documento US 2008/303344 A1 da a conocer un sistema de comunicacion a traves de lmeas de potencia. En el mismo se conectan dispositivos con varias lmeas electricas de potencia. Un dispositivo master (maestro) esta conectado con estas lmeas de potencia.
Es un objetivo de la presente invencion lograr un procedimiento mejorado y una configuracion mejorada para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica.
Segun ello se propone un procedimiento para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica. Al conductor electrico estan acoplados al menos un primer nodo y al menos un segundo nodo a traves de un acoplamiento mediante respectivos dispositivos de acoplamiento transparentes en impedancia. El procedimiento incluye las etapas de envfo de una senal portadora a traves del conductor electrico por parte del primer nodo; rectificacion de la senal portadora enviada en el segundo nodo para
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alimentar electricamente el segundo nodo y modulacion de la senal portadora enviada mediante el segundo nodo, por medio de una modulacion de carga para transmitir datos de respuesta al primer nodo.
La red electrica puede representarse mediante un modelo simplificado, compuesto por el conductor electrico, componentes longitudinales de las lmeas de conexion del primer nodo y del segundo nodo, asf como un componente transversal, que como componente concentrado modela la impedancia de acceso a la red.
El acoplamiento se realiza en cada caso mediante un acoplador o un dispositivo de acoplamiento. A la frecuencia de funcionamiento, por ejemplo en la llamada banda CENELEC de 3 a 148,5 kHz, debe ser transparente en impedancia un tal acoplador, es decir, una variacion de la impedancia en un lado, por ejemplo en el lado del segundo nodo, debe corresponder a la misma variacion de la impedancia en el otro lado, por ejemplo en el lado del primer nodo, en la relacion 1:N/M. Esto es posible por ejemplo utilizando circuitos de resonancia serie.
Mediante la utilizacion de tales acopladores se protegen el primer y el segundo nodo desacoplando la tension de red. Ademas permiten los acopladores una modulacion de carga para transmitir datos. Debido a las relaciones de impedancias en redes tfpicas de baja y de media tension es necesaria una transformacion de impedancias, que puede realizarse mediante tales acopladores.
El primer nodo esta configurado en particular como un aparato lector. El segundo nodo esta configurado por ejemplo como transpondedor. Un tal transpondedor incluye un dispositivo para modular la senal portadora a fin de transmitir los datos de respuesta al aparato lector, por ejemplo mediante modulacion de amplitud o de fase. El transpondedor puede codificar adicionalmente a los datos de respuesta una identificacion (ID) inequvoca en la senal portadora modulada. Ademas incluye el transpondedor un circuito para rectificar la senal portadora enviada por el primer nodo para obtener energfa, con lo que el transpondedor no necesita ninguna alimentacion electrica externa. Ademas puede incluir el transpondedor una memoria para el ID inequvoco y dado el caso para otros datos, asf como un sistema de calculo para generar una secuencia de modulacion. En funcion de la aplicacion del transpondedor puede incluir un tal segundo nodo o transpondedor otros componentes, por ejemplo sensores para captar valores de medida.
Como modulacion de carga se entiende la repercusion de una variacion de la carga en el transpondedor sobre la amplitud o fase de la senal portadora enviada por el aparato lector. El transpondedor origina la variacion de la carga. El aparato lector puede detectar y leer los datos de respuesta codificados en la variacion de la carga.
El procedimiento hace posible transmitir datos a traves de un conductor electrico hacia y desde nodos como por ejemplo transpondedores de poca complejidad. En particular no precisa un tal nodo o transpondedor de una alimentacion electrica propia y por ello es especialmente seguro y robusto, por ejemplo para el caso de que falle la alimentacion con tension de la red. Ademas puede operarse un tal nodo o transpondedor practicamente sin mantenimiento, debido a su baja complejidad constructiva.
Otra ventaja adicional consiste en que para un tal nodo o transpondedor pueden utilizarse modulos de sistemas de identificacion inalambricos tradicionales, como por ejemplo chips RFID, de los que se dispone en grandes cantidades a precios economicos. El procedimiento es especialmente adecuado para aplicaciones de sensor economicas y de poco mantenimiento.
La seccion de comunicacion clasica, en la que cada emisor aporta activamente energfa al canal de transmision, se evita en el procedimiento propuesto utilizando la modulacion de carga. Esto resulta posible mediante un diseno especial del acoplamiento al medio de transmision, que transmite las variaciones de carga en el lado del transpondedor sin problemas al aparato lector. Con ello resulta posible realizar una comunicacion con un terminal que tiene muy poca complejidad y no tiene alimentacion electrica propia y que con ello se opera practicamente sin mantenimiento.
Una ventaja adicional del procedimiento propuesto reside en la posibilidad de acoplar el transpondedor libre de potencial por ejemplo a traves de un acoplador inductivo. El transpondedor no necesita una alimentacion electrica adicional.
Una ventaja adicional del procedimiento propuesto consiste en que pueden utilizarse modulos de sistemas de identificacion inalambricos usuales. En particular en el lado del sensor se dispone asf de componentes muy favorables.
En determinadas formas de ejecucion incluye el procedimiento ademas una desmodulacion de la senal portadora modulada mediante la modulacion de carga por parte del primer nodo para recibir los datos de respuesta.
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El primer nodo puede considerarse tambien como aparato lector para datos de respuesta que transmite un sensor o interruptor en forma por ejemplo de un transpondedor. El aparato lector genera la senal portadora por ejemplo en forma de una senal senoidal en la zona de ondas largas y desmodula la modulacion en amplitud o en fase que resulta debido a la variacion de la carga en el transpondedor.
Asf es posible transmitir al primer nodo a traves del conductor electrico datos de respuesta por ejemplo de un nodo o transpondedor configurado como sensor o interruptor.
En otras formas de ejecucion del procedimiento se determina una distancia entre el primer nodo y el segundo nodo en funcion de la recepcion de los datos de respuesta. Convenientemente se determina esta distancia mediante el tiempo de recorrido, es decir, midiendo el tiempo de recorrido de la senal.
Entonces se mide por ejemplo el tiempo de recorrido de la senal portadora enviada que transcurre desde el instante de envfo hasta que la senal portadora modulada por el segundo nodo llega al primer nodo. Teniendo en cuenta las caractensticas ffsicas del conductor electrico, es posible asf a distancia una medicion de distancia sencilla y economica en la red electrica.
En otras formas de ejecucion incluye el procedimiento ademas una modulacion de la senal portadora enviada mediante otro segundo nodo por medio de otra modulacion de carga para transmitir otros datos de respuesta al primer nodo.
Esto hace posible utilizar cualquier numero de nodos o transpondedores por ejemplo como sensores o interruptores en la red electrica. Cada sensor o interruptor puede entonces identificarse ineqmvocamente mediante una modulacion de carga que lo caracteriza.
En otras formas de ejecucion incluye el procedimiento ademas una desmodulacion de la senal portadora modulada mediante la otra modulacion de carga por medio del primer nodo para recibir otros datos de respuesta.
De esta manera puede recibir y utilizar el primer nodo los datos de respuesta de los diversos nodos o transpondedores como por ejemplo sensores o interruptores en la red electrica.
En otras formas de ejecucion del procedimiento se determina una distancia entre el segundo nodo y el otro segundo nodo en funcion de la recepcion de los datos de respuesta y de los otros datos de respuesta. Convenientemente se determina esta distancia midiendo un tiempo de recorrido, es decir, midiendo un tiempo de recorrido de una senal.
Esto hace posible una medicion sencilla y economica a distancia de la distancia en la red electrica utilizando varios nodos o transpondedores acoplados al conductor electrico.
En otras formas de ejecucion del procedimiento se realizan la modulacion de carga y la otra modulacion de carga mediante conmutacion entre distintas impedancias de carga.
El segundo nodo o transpondedor conmuta entre distintas impedancias de carga y provoca asf la correspondiente variacion de la impedancia a la entrada del primer nodo.
En otras formas de ejecucion incluye el procedimiento ademas una modulacion de la senal portadora mediante una modulacion para transmitir datos del control mediante el primer nodo.
Asf puede transmitir el primer nodo o el aparato lector cuando se necesite datos de control al interruptor o transpondedor. Los datos de control pueden por ejemplo contener instrucciones de conexion para interruptores, con lo que por ejemplo es posible una conexion y desconexion o un control del tiempo a distancia de un aparato conectado al interruptor electrico.
En otras formas de ejecucion incluye el procedimiento ademas una desmodulacion de la senal portadora modulada mediante la modulacion para transmitir datos de control por medio del segundo nodo para recibir los datos de control.
El segundo nodo o transpondedor puede contener para este fin un circuito para desmodular y/o decodificar datos de control del primer nodo. Asf puede recibir y dado el caso convertir un transpondedor o interruptor en la red electrica datos de control del primer nodo o aparato lector.
En otras formas de ejecucion del procedimiento el acoplamiento mediante el correspondiente dispositivo de acoplamiento transparente en impedancia al conductor electrico se realiza libre de potencial.
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Esto se realiza por ejemplo utilizando acopladores inductivos. Tales acopladores sirven para realizar el aislamiento entre el primer nodo o aparato lector o bien segundo nodo o transpondedor por un lado y la tension alterna de la red electrica por otro lado.
En otras formas de ejecucion del procedimiento se filtra la senal portadora para suprimir senales parasitas mediante el correspondiente dispositivo de acoplamiento transparente en impedancia.
As^ se realiza un filtrado de la senal portadora en la gama de frecuencias relevante para la transmision en cuanto a componentes de senal parasitas. Esto es potencialmente necesario, ya que sobre el medio de transmision puede existir una pluralidad de senales parasitas, cuya supresion es necesaria para que el procedimiento funcione correctamente.
En otras formas de ejecucion del procedimiento se configura el conductor electrico como lmea de alta tension o lmea de muy alta tension.
Esto permite la transmision de datos a traves de un conductor electrico tambien sobre lmeas de alta tension o lmeas de muy alta tension.
En otras formas de ejecucion incluyen los datos de respuesta una informacion del sensor.
Las informaciones del sensor pueden describir por ejemplo condiciones del entorno como temperatura, humedad del aire o presion del aire. Ademas pueden describir las informaciones del sensor parametros de la lmea, como por ejemplo intensidad de la corriente, impedancia o indicaciones de distancia. Los datos del sensor pueden codificarse en la senal portadora mediante la modulacion de la senal portadora. Esto permite por ejemplo multiples aplicaciones de sensor a distancia, economicas y de poco mantenimiento.
Ademas se propone una configuracion para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica. La configuracion incluye un primer nodo y al menos un segundo nodo, estando acoplados el primer nodo y el segundo nodo mediante un acoplamiento por medio de un dispositivo de acoplamiento transparente en impedancia al conductor electrico, incluyendo el primer nodo un elemento emisor para emitir una senal portadora a traves del conductor electrico e incluyendo el segundo nodo un elemento rectificador para rectificar la senal portadora enviada para alimentar electricamente el segundo nodo e incluyendo el segundo nodo un elemento de modulacion para modular la senal portadora enviada mediante una modulacion de carga para transmitir datos de respuesta.
El correspondiente elemento, elemento emisor, elemento rectificador y elemento de modulacion puede estar implementado en tecnica de hardware y/o tambien en tecnica de software. En una implementacion en tecnica de hardware puede estar configurado el correspondiente elemento como dispositivo o como parte de un dispositivo, por ejemplo como computadora o como microprocesador. En una implementacion en tecnica de software puede estar configurado el correspondiente elemento como producto de programa de computadora, como una funcion, como una rutina, como parte de un codigo de programa o como objeto que puede ejecutarse.
Otras implementaciones posibles de la invencion incluyen tambien combinaciones no citadas explfcitamente de etapas del procedimiento, caractensticas o formas de ejecucion del procedimiento o de la configuracion antes descritas o descritas a continuacion en relacion con los ejemplos de ejecucion. Al respecto anadira o modificara el especialista tambien aspectos individuales como mejoras o complementos a la correspondiente forma basica de la invencion.
Las propiedades, caractensticas y ventajas de esta invencion antes descritas, asf como la forma en que se logran, quedaran mas claras y comprensibles en relacion con la siguiente descripcion de los ejemplos de ejecucion que se describiran mas en detalle en relacion con los dibujos.
Al respecto muestran:
figura 1 un diagrama secuencial esquematico de un ejemplo de ejecucion de un procedimiento para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica; figura 2 un esquema de bloques de circuitos de una configuracion para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica y
figura 3 un esquema de bloques de circuitos de un ejemplo de ejecucion de una configuracion para transmitir datos a traves de un conductor electrico de una red electrica.
En las figuras se han dotado los elementos que son iguales o que funcionan de la misma manera de las mismas referencias, siempre que no se indique otra cosa.
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La figura 1 muestra un diagrama secuencial esquematico de un ejemplo de ejecucion de un procedimiento para transmitir datos a traves de un conductor electrico 307 de una red electrica. La red electrica y la correspondiente configuracion 301 para realizar el procedimiento se representan en la figura 2.
En una primera etapa envfa 101 el primer nodo 302 una senal portadora a traves del conductor electrico 307.
En una segunda etapa se rectifica 102 la senal portadora enviada al segundo nodo 303 para alimentar electricamente el segundo nodo 303.
En una tercera etapa modula 103 la senal portadora enviada el segundo nodo 303 por medio de una modulacion de carga, para transmitir datos de respuesta al primer nodo 302.
En una cuarta etapa desmodula 104 la senal portadora modulada el primer nodo 302 por medio de la modulacion de carga, para recibir los datos de respuesta.
El primer nodo 302 se denomina tambien aparato lector. Los datos de respuesta del segundo nodo 303 pueden desmodularse alternativa o adicionalmente tambien mediante otro aparato lector 302 en la red electrica.
Los datos de respuesta del segundo nodo 303 sirven por ejemplo para determinar la distancia entre el aparato lector 302 y el segundo nodo 303.
El segundo nodo 303 puede estar configurado por ejemplo como transpondedor, interruptor o sensor. Es posible que varios segundos nodos 303 modulen la senal portadora enviada por el aparato lector 302. El aparato lector 302 puede asf desmodular por ejemplo otros datos de respuesta de otro segundo nodo 303. Cada transpondedor 303 utiliza entonces una modulacion de carga caractenstica del mismo. Es posible codificar un numero de identificacion ID que identifica ineqmvocamente el correspondiente transpondedor 303 en la senal portadora modulada.
En el caso de dos segundos nodos 303 que transmiten datos de respuesta al aparato lector 302, puede determinar el aparato lector 302 la distancia entre ambos segundos nodos 303.
Es posible que el aparato lector 302 module la senal portadora en otra etapa, para transmitir datos de control al segundo nodo 303. Los datos de control pueden estar dirigidos alternativamente tambien a varios o a todos los segundos nodos 303 en la red electrica. El o los segundos nodo/s 303 desmodulan en otra etapa la senal portadora modulada para transmitir datos de control, para recibir los datos de control.
La comunicacion del aparato lector 302 con el transpondedor 303, por ejemplo la transmision de datos de control del aparato lector 302 al transpondedor 303, se realiza modulando la senal portadora, realizandose el tramo de retorno del transpondedor 303 al aparato lector 302, por ejemplo la transmision de datos de respuesta del transpondedor 303 al aparato lector 302, mediante modulacion de carga. Al respecto son posibles todas las clases de modulacion, por ejemplo modulacion en amplitud o modulacion en fase.
La figura 2 muestra un esquema de bloques de circuitos de una configuracion 301 para transmitir datos a traves de un conductor electrico 307 de una red electrica.
La red electrica incluye un conductor electrico 307 con componentes longitudinales Rl/t, Ll/t de las lmeas de conexion de un primer nodo o aparato lector 302 y un segundo nodo o transpondedor 303, asf como un componente transversal Zgrid, que como componente concentrado modela la impedancia de acceso a la red. El aparato lector 302 incluye un equipo 304 para modular y desmodular la senal portadora. El transpondedor 303 incluye por ejemplo un interruptor 306 para modular la senal portadora. Ademas incluye la configuracion 301 dos dispositivos de acoplamiento o acopladores 305 que por ejemplo por un lado transforman hacia abajo la impedancia en el aparato lector 302 al nivel de impedancia del conductor electrico 307 en la relacion N:1 y por ejemplo por otro lado transforman hacia arriba la impedancia de lmea en la relacion 1:M hasta la impedancia del transpondedor 303.
La figura 3 muestra un esquema de bloques de circuitos de un ejemplo de ejecucion de una configuracion 301 para transmitir datos a traves del conductor electrico 307 de una red electrica.
El conductor electrico 307 es en este caso una lmea de media tension. La configuracion mostrada en la figura 3 sirve para vigilar la red electrica y en particular para detectar la posicion de un interruptor. Para vigilar posiciones de interruptor en redes de media tension se aloja un transpondedor o sensor 303 detras de un interruptor 308, visto desde el aparato lector 302. El aparato lector 302 y el transpondedor 303 estan acoplados mediante dispositivos de acoplamiento 305 al conductor electrico 307. El aparato lector
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302 puede detectar si puede llegarse al transpondedor 303, cuando el interruptor esta cerrado, o si no puede llegarse al mismo, cuando el interruptor esta abierto.
Otra aplicacion imaginable del procedimiento propuesto y de la configuracion propuesta se realiza en una regleta de enchufes inteligente. Una tal regleta de enchufes se dota de un aparato lector 302, incluyendo todos los aparatos a conectar un transpondedor 303. Tan pronto como un aparato esta conectado a la regleta de enchufes, lee el aparato lector 302 el transpondedor 303 del aparato. La identificacion del aparato se realiza mediante un numero ID inequvoco de transpondedor. De esta manera puede determinar la regleta de enchufes que consumidores estan conectados y por ejemplo reaccionar a una sobrecarga en ciernes, por ejemplo transmitiendo senales de control para desconectar uno o varios aparatos.
Ademas puede pensarse en la utilizacion del procedimiento propuesto y de la configuracion propuesta en aplicaciones Smart-Home, por ejemplo para controlar en el tiempo determinados consumidores fuertes, para que estos no operen en momentos en que la red esta muy cargada. El control en el tiempo se realiza por ejemplo transmitiendo datos de control a traves del aparato lector 302 para conectar y desconectar aparatos.
Otra aplicacion imaginable del procedimiento propuesto y de la configuracion propuesta es el control de la electronica en el hogar. El control de componentes domesticos, por ejemplo atenuadores en lamparas, instalacion de climatizacion o calefaccion, se realiza desde cualquier punto accesible en el mismo circuito electrico. El aparato lector 302 esta alojado al respecto por ejemplo en una instalacion de climatizacion. Mediante un transpondedor 303 con entradas de conexion en una caja de enchufe o en un interruptor de luces, se realiza el control.
Aun cuando la invencion se ha ilustrado y descrito en detalle mediante los ejemplos de ejecucion preferentes, la invencion no queda limitada por los ejemplos dados a conocer y el especialista puede deducir de ello otras variaciones sin abandonar el alcance de la proteccion de la invencion.

Claims (13)

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    REIVINDICACIONES
    1. Procedimiento para transmitir datos a traves de un conductor electrico (307) de una red electrica, al que estan acoplados al menos un primer nodo (302) y al menos un segundo nodo (303) a traves de un acoplamiento mediante respectivos dispositivos de acoplamiento (305) transparentes en impedancia, con las etapas:
    envfo (101) de una senal portadora a traves del conductor electrico (307) por parte del primer nodo (302),
    rectificacion (102) de la senal portadora enviada en el segundo nodo (303) para alimentar electricamente el segundo nodo (303),
    modulacion (103) de la senal portadora enviada mediante el segundo nodo (303) por medio de una modulacion de carga para transmitir datos de respuesta al primer nodo (302), caracterizado porque se ejecuta la siguiente etapa del procedimiento:
    modulacion (103) de la senal portadora enviada mediante otro segundo nodo por medio de otra modulacion de carga para transmitir otros datos de respuesta al primer nodo (302).
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1,
    caracterizado por la desmodulacion (104) de la senal portadora modulada mediante la modulacion de carga por el primer nodo (302) para recibir los datos de respuesta.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2,
    caracterizado porque se determina una distancia entre el primer nodo (302) y el segundo nodo (303) en funcion de la recepcion de los datos de respuesta.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3,
    caracterizado por la desmodulacion (104) de la senal portadora modulada mediante la otra modulacion de carga por el primer nodo (302) para recibir los otros datos de respuesta.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4,
    caracterizado porque se determina una distancia entre el segundo nodo (303) y el otro segundo nodo en funcion de la recepcion de los datos de respuesta y de los otros datos de respuesta.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5,
    caracterizado porque se realizan la modulacion de carga y la otra modulacion de carga mediante conmutacion entre distintas impedancias de carga.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6,
    caracterizado por modulacion de la senal portadora mediante una modulacion para transmitir datos de control mediante el primer nodo (302).
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7,
    caracterizado por la desmodulacion de la senal portadora modulada mediante la modulacion para transmitir datos de control por parte del segundo nodo (303) para recibir los datos de control.
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8,
    caracterizado porque el acoplamiento mediante el correspondiente dispositivo de acoplamiento (305) transparente en impedancia al conductor electrico (307) se realiza libre de potencial.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9,
    caracterizado porque la senal portadora se filtra para suprimir senales parasitas mediante el correspondiente dispositivo de acoplamiento (305) transparente en impedancia.
  11. 11. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 10,
    caracterizado porque el conductor electrico (307) esta configurado como lmea de alta tension o lmea de muy alta tension.
  12. 12. Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 11,
    caracterizado porque los datos de respuesta incluyen una informacion de sensor.
  13. 13. Configuracion (301) para transmitir datos a traves de un conductor electrico (307) de una red electrica, que incluye un primer nodo (302), un segundo nodo (303) y al menos otro segundo nodo, estando acoplados el primer nodo (302), el segundo nodo (303) y el otro segundo nodo mediante un acoplamiento por medio de en cada caso un dispositivo de acoplamiento (305) transparente en impedancia al conductor electrico (307), incluyendo el primer nodo (302) un elemento emisor para emitir una senal portadora a traves del conductor electrico (307) e incluyendo el segundo nodo (303) un elemento rectificador para rectificar la senal portadora enviada para alimentar electricamente el segundo nodo (303) e incluyendo el segundo nodo (303) un elemento de modulacion para modular la
    senal portadora enviada mediante una modulacion de carga para transmitir datos de respuesta, incluyendo el otro segundo nodo un elemento rectificador para rectificar la senal portadora enviada para alimentar electricamente el otro segundo nodo y
    caracterizado porque el otro segundo nodo incluye un elemento de modulacion para modular la senal 5 portadora enviada mediante otra modulacion en carga para transmitir otros datos de respuesta.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014219843A1 (de) * 2014-09-30 2016-03-31 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, Sendeeinrichtung und Empfangseinrichtung zur Datenübertragung über Stromnetze
WO2018021403A1 (ja) * 2016-07-28 2018-02-01 日本電信電話株式会社 光送信機、光受信機、光データ伝送システム、光送信方法及び光受信方法
EP4042539A1 (de) 2019-11-20 2022-08-17 Siemens Energy Global GmbH & Co. KG Hochspannungsanlage mit hochspannungsleiter sowie einrichtung zum anschluss an einen hochspannungsleiter

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6452482B1 (en) * 1999-12-30 2002-09-17 Ambient Corporation Inductive coupling of a data signal to a power transmission cable
US4857893A (en) * 1986-07-18 1989-08-15 Bi Inc. Single chip transponder device
US5423600A (en) * 1994-02-14 1995-06-13 General Motors Corporation Brake system with brake gain shifting
JPH10505933A (ja) * 1995-07-18 1998-06-09 フィリップス エレクトロニクス ネムローゼ フェンノートシャップ 少なくとも1個の書込み/読取り局と複数のデータキャリヤとの間のデータ伝送システム
US6957870B2 (en) * 1999-12-24 2005-10-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Braking pressure control apparatus capable of switching between two brake operating states using power-operated and manually operated pressure sources, respectively
US6686832B2 (en) * 2000-05-23 2004-02-03 Satius, Inc. High frequency network multiplexed communications over various lines
DE102004059464A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-29 Polyic Gmbh & Co. Kg Elektronikbauteil mit Modulator
WO2007059778A1 (en) * 2005-11-25 2007-05-31 Johnson Controls Denmark Aps Systems and methods for power line communication with refrigeration containers
WO2007119405A1 (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha 無線通信装置
JP4871205B2 (ja) * 2007-05-10 2012-02-08 大成建設株式会社 通信装置呼出方法
KR100965701B1 (ko) 2007-06-08 2010-06-24 파나소닉 전공 주식회사 전력선 반송 통신 시스템
JP2009164924A (ja) * 2008-01-08 2009-07-23 Sony Corp 通信装置並びに通信システム
US8290463B2 (en) * 2009-09-14 2012-10-16 ConvenientPower HK Ltd. Universal demodulation and modulation for data communication in wireless power transfer
WO2012026353A1 (ja) * 2010-08-24 2012-03-01 ソニー株式会社 送信装置、受信装置、および通信システム
JP5668424B2 (ja) * 2010-11-16 2015-02-12 ソニー株式会社 バッテリ装置、バッテリ管理システム、およびバッテリ管理方法
JP5900944B2 (ja) * 2010-11-22 2016-04-06 ソニー株式会社 電力中継端末、電力中継方法、電力供給制御装置、電力供給制御方法、および電力供給制御システム
JP5498475B2 (ja) * 2011-12-27 2014-05-21 株式会社デンソー 車両用電力線通信システム
US20130342326A1 (en) * 2012-06-22 2013-12-26 United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Spac Systems, apparatuses, and methods for transparent and ubiquitous sensing technology

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