Usando a instalação elétrica para estender sua rede de dados

Pra quem nunca ouviu falar em Powerline Communication (PLC) talvez isso possa ser algo surpreendente e moderno, mas a técnica de trafegar dados/voz pela rede elétrica é antiga. Com o passar do tempo e o avanço tecnológico, obviamente, ela evoluiu e hoje é uma tecnologia ao alcance de usuários domésticos e redes de pequeno porte.

Não é muito comum eu escrever sobre rede física, mas este é um assunto que também faz parte do meu cotidiano – embora na menor parte do tempo – e por isso quase não escrevo sobre, mas como há algumas semanas me aventurei a estender minha rede doméstica e optei por este recurso,  resolvi fazer um pequeno texto sobre o assunto para elucidar algumas dúvidas de quem tenha esta mesma necessidade.

Um pouco da minha memória de infância nerd

Ainda estávamos no final dos anos 1980,  meu pai era técnico de eletrônica na companhia de limpeza urbana do Rio e ele já fazia a manutenção de um sistema de comunicação interna via rede elétrica. Não havia Internet, Nextel, implementar ramais era algo relativamente caro. Os equipamentos funcionavam exatamente como uma estação de rádio e receptores, só que ao invés de antenas eles tinha a saída de alta frequência injetadas à rede elétrica. Era um sistema rudimentar, a base de componentes discretos como transistores, diodos etc.

Quando eu vi pela primeira vez (sim, na época eu já era apaixonado por esta área) eu achei a coisa mais extraordinaria que já tinha visto e conhecer aquilo marcou minha infância (tá, nem tanto assim). Alguns anos depois descobri que as fornecedoras de energia elétrica usavam/usam  um sistema de comunicação similar há muito tempo (desde os anos 1920 ou 1930 se não me engano).

Os anos se passaram, me meti com a área de TI mas aquela tecnologia que não era assim tão sofisticada e nem espetacular sempre me chamou a atenção. Eventualmente, na roda de amigos conversando sobre algum assunto de rede, me vinha a lembrança dos equipamentos que meu pai consertava e eu me perguntava se não seria possível transmitir dados ao invés de voz. Certamente a resposta era sim. Poucos anos depois isso tornou-se possível sobre o mesmo nome e com o barateamento da tecnologia acabou ficando acessível.

Umas semanas atrás eu estava procurando por novidades na Internet e me deparei com um anúncio sobre dispositivos de Powerline, que já tinha lido várias vezes, mas ainda não tinha me agradado. Porém desta vez após ver o anuncio e fazer umas pesquisas sobre marcas, modelos e como estava a tecnologia em menos de duas horas de leitura sobre o assunto eu já estava digitando o número do cartão de crédito para comprar um kit inicial.

Meu cenário de instalação

Tenho um roteador e um Access Point de Internet no escritório de casa e que atendem relativamente bem, no entanto este comodo fica em um dos extremos da construção, onde o sinal WIFI serve bem a este ambiente e aos quartos que são próximos, mas na sala o sinal é instável e na cozinha para pegar depende da posição do sol, da lua, umidade relativa do ar etc.

Esta falta de sinal nestes dois cômodos pra mim são ruins, porque na sala, onde costumamos passar boa parte do tempo, eu tenho uma SmartTV, onde Netflix e youtube são campeões de audiência, mas com o sinal instável, volta e meia tenho que esperar o buffer carregar na melhor parte da programação. Já na cozinha tenho uma das várias câmeras de monitoramento WIFI e da mesma forma, eventualmente o sinal fica tão fraco que não é possível acessar o equipamento.

Eu estava pensando em levar um cabo STP (blindado) cat5 do escritório para a sala, usando os mesmos dutos de eletricidade e lá instalaria um segundo Access Point WIFI repetindo ou clonando o sinal do primeiro que está no escritório, porém após pesquisar um pouco notei que o custo seria praticamente o mesmo de comprar um kit powerline, com a vantagem de que eu não teria de me aventurar a atravessar novos cabos pelos dutos elétricos, que só quem já fez isso várias vezes sabe que mitas vezes é trabalho para um fim de semana.

As vantagens seriam então preço compatível e simplicidade na instalação e configuração, sem necessidade de novos cabos.

Os equipamentos e como funciona

Depois de alguma pesquisa optei por comprar o kit da TP-LINK “TL-WPA4220KIT” (fica aqui o recado, não estou ganhando nenhum biscoito mofado da empresa pela indicação, apenas gostei do equipamento, comprei, estou usando e acredito que da mesma forma que me agradou, vá agradar a outros também), havia um kit WPA2220 que era similar porém com a velocidade de transmissão um pouco menor e obviamente diversas outras marcas e modelos.

O Kit em questão, além de cabos CAT5, CDs e manuais vem com dois equipamentos distintos:

  • TL-PA4010 – que permite os seus dados serem injetados na rede elétrica;
  • TL-WPA-4220 – tal como o anterior ele ainda funciona como um Access Point Wifi permitindo funcionar como repetidor para sua rede sem fio.

O primeiro equipamento tem o formato de uma fonte de alimentação (ou carregador de celular)  porém um pouco maior e além da tomada pra ligar a rede elétrica tem um conector RJ45.

Este equipamento deve ser ligado em uma tomada próxima ao seu roteador, switch ou HUB para que você ligue o cabo de rede entre o roteador e o seu injetor de powerline.

Com isso feito, parabéns, você já tem uma rede powerline. Seus dados já estão chegando a rede elétrica. Agora, você só precisa de outro equipamento ligado em qualquer outra tomada para pode acessar a sua rede. Neste ponto aqui é que vem o detalhe. Se usar outro equipamento PA4010 você usará a porta RJ45 deste outro equipamento para conectar ao seu PC, SmartTV, console de video game etc.

No caso do kit que adquiri, ao invés de 2 PA4010, veio um um WPA-4220 que basicamente faz a mesma coisa que o primeiro, mas possui 2 portas RJ45 e ainda funciona como um Access Point, ou seja, além de poder ligar dois equipamentos na minha rede via cabo ethernet, ainda posso estender o sinal da minha rede WIFI.

Uma rede com Powerline e extensão do WIFI
Uma rede com Powerline e extensão do WIFI

A figura acima é uma das imagens do manual do equipamento e que mostra de forma bem clara como é simples a instalação. No meu caso, na prática, o roteador e o PA4010 estão no escritório de casa e como este comodo é relativamente longe da sala e da cozinha o sinal WIFI nestes cômodos é muito ruim, então coloquei o WPA4220 na sala, onde liguei a TV via RJ45 e clonei a minha rede WIFI para que este sinal chegasse até a cozinha.

Com uma taxa de transmissão de 500mbps via ethernet e 300mbps via WIFI, não tenho mais lags ao assistir filmes na TV , além de ter um sinal wireless com melhor qualidade nos cômodos mais distantes, onde antes era difícil de acessar.

Veja que até aqui não falei de setup, entrar em navegador, configurar o IP, login, senha blablabla. Desculpe se você esperava algo mais complexo que isso, mas o negócio é simples mesmo. Ligou na tomada e os cabos de rede dos equipamentos para o roteador e para o computador, já está funcionando.

Poderia encerrar o texto aqui já que não uma vez ligados os dois equipamentos na tomada já estará tudo funcionando sem necessidade de configurações extras.

Não faça isso – proteção de rede elétrica

A tecnologia foi concebida de fato para ser simples porém há alguns cuidados a serem tomados para que tudo funcione como esperado.

Os equipamentos powerline trabalham com alta frequência e para nobreaks, filtros de linha,  estabilizadores, supressor de surto etc isso não passa de ruído na linha e que devem ser suprimidos, portanto não ligue seus equipamentos na saída destes dispositivos de proteção.

Entre um equipamento powerline e outro só deve existir puramente o fio elétrico e as tomadas onde estão conectados. Se não houver duas tomadas, uma para seu computador/TV e se injetor powerline, você ou instala outra tomada, ou apela para o bom e velho benjamin, mas nunca a saída de um equipamento de proteção.

Não faça isso também – rede elétrica segmentada

No caso de sua rede elétrica ser bifase, trifase ou mesmo haver mais de uma entrada de energia elétrica, certifique-se de que todos os powerline estão ligados no mesmo circuito, ou pra ser mais direto conectados pelo mesmo fio, do contrário não haverá comunicação entre eles.

Esta última recomendação é importante para empresas e pequenas salas comerciais onde pode haver duas ou três fases e as tomadas de um lado da sala, por exemplo, podem estar em uma fase e do outro lado da sala em outra fase. Neste caso pode não adiantar usar o powerline, já que não há comunicação entre as tomadas, no entanto vale testar.

Ao menos alguns equipamentos injetam o sinal PLC em todos os fios da rede elétrica (fase, neutro e alguns – pelo que li – até no aterramento), então se as tomadas estiverem em fases diferentes mas o neutro ou talvez o terra for comum a ambas, há boas chances de funcionamento.

No meu caso aqui, eu tenho uma tomada de 220V (bifase) no escritório e ambas as fases correspondem justamente as fases que alimentam as tomadas de praticamente toda a casa e até onde testei, todas as tomadas o link PLC sobe sem problemas. Não cheguei a fazer testes de performance, mas segundo entendi não há qualquer variação de velocidade por estar recebendo o sinal com apenas um dos cabos ou por todos eles.

Ainda sobre este assunto, mas remetendo a memória sobre o equipamento de comunicação que meu pai consertava, lembro que para solucionar este problema de fases isoladas em todo o prédio ele interligava as fases com um capacitor de cerâmica de 10nF diretamente na caixa de disjuntores, mas o equipamento trabalhava com uma frequência muito baixa pros padrões atuais, algo entre 10MHz e 30MHzdependendo das configurações. Para o PLC que opera a 2.4GHz talvez um capacitor menor que isso resolva, mas não fiz os testes.

Um pouco sobre a segurança desta nova modalidade de rede

O usuário comum e que só quer começar a usar o equipamento pode fechar esta página, comprar seu kit e se divertir. Agora, para os mais meticulosos ou que não se conformam com a simplicidade vai querer continuar.

Todos os equipamentos powerline saem de fábrica com uma configuração de criptografia padrão e por isso sempre funcionam, fazendo uma analogia, isso seria como deixar a sua rede WIFI com a senha padrão de fábrica ou sem senha. Qualquer pessoa que ligar um equipamento powerline na sua rede elétrica, sem seu consentimento terá acesso a sua rede de dados, também. Para evitar isso você deve parear (ou emparelhar, como preferir) os equipamentos para que esta chave criptográfica seja alterada. Isso é feito pressionando o botão “parear” (pair) que existe em um dos equipamentos por um segundo, e depois de aproximadamente 2 minutos fazer o mesmo com o próximo equipamento.

Estendendo de fato a sua rede WIFI

Se você adquiriu um extensor com WIFI, como é o caso do WPA4220, ao ligá-lo e parear na sua rede você não estará estendendo o WIFI já existente, mas sim colocando um novo ponto WIFI que se chamará TPL_xxxxxx e com uma senha prédefinida. Para a maioria das pessoas isso basta, mas há dua formas de se mudar isso.

A primeira depende do seu roteador ou Access Point ter a função WPS ativa, neste caso ligue o seu extensor, provisoriamente próximo ao seu Access Point já existente, pressione o botão WPS do roteador e em seguida o botão “Clone WIFI” no seu extensor.

A segunda forma é ligar o extensor diretamente a porta de rede do seu computador e usar o software que vem no CD do kit para reconhecer e configurar o equipamento.

Conectando outros equipamentos

Se você não precisar levar WIFI para nenhum outro lugar e o equipamento em questão tiver interface de rede cabeada basta comprar outros PA4010, ligá-los a tomada elétrica e a porta de rede do seu equipamento, lembrando de parear com os demais equipamentos pressionando o botão “parear” por um segundo.

Segundo alguns fabricantes a limitação é da ordem de centenas de equipamentos sem isso prejudique a performance da sua rede, então, na prática, você pode ligar quantos quiser sem problemas. Infelizmente não tenho outro(s) deste para testar, mas a julgar pela simplicidade do sistema, creio que não haja problemas para novas adições.

Cuidados na compra

Os equipamentos Powerline seguem a um padrão chamado “HomePlug” e teoricamente são compatíveis entre si, mesmo de marcas diferentes, mas na prática isso pode não ser uma verdade, antes de torrar o dinheiro com o primeiro pacote esteja conformado que para não ter problemas futuros os próximos extensores deveriam ser da mesma marca.

Observe também que há vendedores que não sabem o que estão vendendo. Vi alguns anúncios de kits com 1 par de TL-PA4010 em que o vendedor afirmava estender o sue WIFI, o que é mentira, como descrevi o equipamento que possui AP WIFI é o TL-WPA4220.

Observe ainda que há caixas com apenas uma unidade do TL-WPA4220 (não o kit), assim como caixas apenas com uma unidade do TL-PA4010. Você só compraria o equipamento unitário  se já tiver outro equipamento qualquer para injetar a sua rede e quer adicionar um novo ponto de rede.

Enfim, cuidado com as pegadinhas e os maus vendedores que não sabem o que estão vendendo ou agindo de má fé.

5 ideias sobre “Usando a instalação elétrica para estender sua rede de dados”

  1. Legal gostei mesmo, mas de quanto seria a distancia maxima de um para outro? Sei q falou em estar na mesma rede eletrica, mas pelo raciocinio a rede da minha rua éa mesma do começo ate o final , seria possivel funcionar de um ponto a outro?

    1. Olá meu caro,

      Confesso que “alcance” realmente não foi assunto de meu interesse quando procurei por esta tecnologia, já que meu objetivo realmente era atender um apartamento que dificilmente chega a ter qualquer cabo mais do que uns 50m.

      Entretanto, no seu caso, considerando que não haja um transformador sequer na rede elétrica de sua rua é pertinente crer que se ligar um equipamento em sua casa e outro no seu vizinho vocês conseguirão compartilhar a rede, mas é preciso fazer testes práticos pra assegurar isso já que qualquer teste de laboratório que refira-se ao alcance de equipamentos de transmissão sempre irão mencionar “linha reta e sem obstáculos”, o que não é o caso de uma linha de transmissão elétrica.

      Creio eu que a distância que os equipamentos vão permitir estender sua rede vai variar de acordo com a potencia do sinal transmitido, da sensibilidade do que foi recebido, juntamente com o fato de que a rede externa é muito mais suscetível a interferências eletromagnéticas temos ainda uma infinidade de emendas dos mais diversos tipos em locais variados o que ocasionarão perda de sinal e aumentarão a quantidade de ruído etc.

      Em fim, isso tudo para te dizer que não sei afirmar a possibilidade de fechar um link PLC de uma ponta a outra sua rua, pelo menos não com estes equipamentos que são pra uso SOHO, mas deve haver equipamentos para uso industrial que possivelmente cobririam este cenário.

  2. Comprei o TWPA4220KIT e ele funcionou muito bem enquanto dentro da rede comandada pelo mesmo disjuntor.
    Ao colocar o 4220 em uma tomada comandada por outro disjuntor o 4010 nem fica sabendo de sua existência. Há como resolver isso? Talvez com uma integração entre os dois disjuntores?

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