Het nieuwe luisteren deel 5 – HomePlug

In vorige afleveringen van Het Nieuwe Luisteren hebben we al de mogelijkheden besproken om muziek op te slaan met gebruik van NAS technologie. Een NAS bestaat uit een of meerdere harde schijven die tesamen met een klein stukje software in een kastje zijn gebouwd. Dit kastje is in verband met de afgegeven warmte en het geluid dat de schijven produceren op afstand te plaatsen van de muziekspeler, de server. Er moet echter wel een verbinding tussen de server en de NAS worden aangelegd. Voor die verbinding hebben we steeds Ethernet, dus een kabel, gebruikt en aangeraden.

Om een thuisnetwerk aan te leggen, en daar hebben we het in feite over bij een NAS en server configuratie, zijn er meer mogelijkheden om de verbinding te maken. Het eenvoudigst lijkt WiFi. Met WiFi is een draadloze verbinding tussen twee of meer apparaten aan te leggen. Een WiFi router wordt in de buurt van de binnenkomende internet verbinding – bijvoorbeeld (A)DSL of kabeltelevisie – opgesteld en deze zendt en ontvangt naar en van andere WiFi apparatuur.

In het geval van een NAS en een muziekserver zullen deze ook WiFi ‘enabled’ moeten zijn. In voorkomende gevallen zal een omvormer als een D-Link DWL-G810 Bridge nodig zijn om de Ethernet uitgang van het apparaat klaar te maken voor WiFi gebruik. Is een dergelijke aanpassing gemaakt, dan zijn de betrokken apparaten ‘door de lucht’ met elkaar verbonden. Het WiFi protocol en de huidige apparatuur staan garant voor een zo goed als storingsvrije overdracht die goed te beveiligen is. Dit laatste is sterk aan te raden omdat veelal naast muziek overdracht via het thuis WiFi network ook gegevens van aangesloten computers meegaan op het WiFi signaal. Denk eens aan on-line aankopen waarbij creditcard gegevens worden uitgewisseld. Dat gaat niemand wat aan, dus een beveiliging is op zijn plaats. De overdrachtsnelheid van WiFi is ruim genoeg om muziek zonder hikken in het signaal door te geven.

Toch heeft WiFi als medium wel wat bezwaren. WiFi is wat duurder dan Ethernet in aanleg omdat de te gebuiken kastjes wat duurder zijn en er in het geval van een NAS en muziekserver ten minste twee bridges nodig zijn. Dan is er de beveiliging zoals hierboven al aangehaald die niet noodzakelijk is bij een bedraad Ethernet netwerk. Een meer controversieel maar zeker niet te onderschatten nadeel zijn de gezondheidsrisico’s van draadloos verkeer.

Het alternatief

We willen hier niet de hele welles-nietes discussie aanhalen, daar staat internet al redelijk mee vol. Het enige wat we willen aangeven ter overweging is dat in Frankrijk er een verbod geldt op mobiele telefoons en WiFi gebruik op lagere scholen. Jonge kinderen zijn gevoeliger voor de straling die vrijkomt bij het gebruik van de genoemde technieken en lopen – in ieder geval in de ogen van de Fransen – een groter risico op schade. Willen we dat risico nemen of kiezen we voor een alternatief?

Er is namelijk een uitstekend alternatief dat vele voordelen biedt. Het alternatief heet HomePlug. HomePlug is een alliantie van ruim 70 bedrijven die binnen de alliantie zich tot doel hebben gesteld om PLC, Power Line Communication, te promoten en de technieken eromheen verder uit te breiden. Het woord is hier dus al gevallen en het is het magische woord: power line. HomePlug is een techniek om gegevens uit te wisselen waarbij er als medium gebruik wordt gemaakt van het stroomnet. Het idee is heel simpel; zorg ervoor dat de in ieder huis of kantoor aanwezige elektrische bedrading als ‘netwerk kabel’ wordt gebruikt.

Elektrische bedrading om gegevens over te versturen. Dat klinkt best wel link. Iedereen heeft wel eens een optater gehad van dat stroomnet en dat is een belevenis die je niet graag nog eens wilt meemaken. Is het daarom dan wel veilig om dit net als medium te gebruiken? Het antwoord is ronduit ja.

Ons elektrische network is bedoeld om stroom te distribueren met een frequentie van 50 Hz. Als je het network zoals dat in een huis is aangelegd in een drie dimensionale tekening zou samenvatten, dan zie je een complex geheel van hoofdlijnen en de meest vreemde aftakkingen. Denk daarbij maar aan de hoeveelheid verdeeldozen en stekkerblokken die in de loop der jaren in een huis een plaatsje vinden. Voor een communicatie netwerk is die topologie best een probleem. Dan is er nog het gegeven dat de gebruikte bedrading sterk verschilt. Van standaard installatiedraad tot letterlijk lampensnoer. Dit is ook al een uitdaging voor een communicatie netwerk. Als laatste variabelen zijn er de aangesloten apparaten die allemaal een eigen belasting vormen. Van de energievriendelijke spaarlamp tot de stroomvretende wasdroger, allemaal aan datzelfde netwerk, en naast de belasting op het net, leveren ze ook nog eens stoorsignalen terug het net op. Die laatste kennen we maar al te goed als ze invloed hebben op onze audio beleving. In het kort komt het dus op neer dat het elektriciteits netwerk in huis een varieerend amplitude en fase gedrag kent afhankelijk van de frequentie.

Uitdaging

De techniek die achter HomePlug zit heeft dus een uitdaging. De HomePlug PLC maakt gebruik van een modulatie techniek om een draaggolf op het elektriciteitsnetwerk te zetten. Deze draaggolf zit in de – brede- frequentieband van 1,6 tot 30MHz. Zenders en ontvangers die zijn aangesloten op het stroomnetwerk coderen en decoderen het te verzenden en te ontvangen signaal. Om de genoemde factoren die een negatieve invloed op het gegevensverkeer kunnen hebben te bestrijden maken PLC apparaten gebruik van foutcorrectie methoden, fout detectie technieken, het verweven van te transporteren gegevens en automatische herhaling van gegevens pakketjes. De exacte techniek is interessant, maar gaat wat te ver om hier in detail te beschrijven. In het kort komt het erop neer dat een gegevenspakketje ‘ingepakt’ wordt in een PLC pakketje.

Voorop komt een aantal bits met gegevens over de afzender, de ontvanger en of het pakketje deel is van een reeks bij elkaar horende pakketjes. Dan volgt de ‘echte’ te versturen informatie en als aflsuiter komt er weer een aantal bits met controle informatie. PLC maakt ook gebruik van technieken die ‘botsingen’ van pakketjes op het netwerk voorkomen. Een PLC apparaat kijkt voordat het gegevens op het netwerk zet eerst even op de verbindende kabel om te zien of er geen andere pakketjes langs komen. Pas als het even rustig is op het netwerk zal het apparaat zijn pakketjes op de kabel zetten. Zou dit mechanisme niet gebruikt worden, dan ontstaan er botsingen met als gevolg dat er opnieuw pakketjes verzonden moeten worden. Zo’n herverzending kan als een ‘hik’ worden gezien en in audio toepassingen als een plotselinge stilte of klik. Zover de zaken die de software oplost.

Aan de elektrische kant willen we niets met de ‘enge’ 230 volt te maken hebben op onze gevoelige apparatuur. Dat wil niemand en dus zijn alle stroomkringen goed gescheiden en is het onmogelijk om per ongeluk 230 volt op je netwerk apparatuur te krijgen.

Devolo is de grootste aanbieder van PLC apparatuur en zij noemen de techniek dLAN. De Devolo dLAN adapters zien er ook echt uit als adapters. Afhankelijk van het type is het een stekkerblok dat je in een stopcontacts steekt met aan de onderkant een RJ45 aansluiting voor een Ethernet kabel naar de computer of geluidsapparatuur. Sommige modellen hebben een geintegreerde contactdoos zodat er geen stopcontact verloren gaat. Het meest luxe model dLAN 200 AVSmart+ heeft een LCD schermpje om status informatie weer te geven en heeft bovendien geen computer nodig om de configuratie in te stellen. Naast het luxe model is er de dLAN 200 AVpro WP en deze heeft tevens een ingebouwd netfilter.

Plug and Play

Installatie van de AVpro WP is heel eenvoudig en letterlijk plug and play. De meegeleverde software stelt de gebruiker in staat om de beveiliging aan te passen vanaf een aangesloten computer. Daarvoor zijn de adressen nodig van de Devolo adapters en die staan onderaan de adapters zelf. Een installatie hulp, een wizard, helpt de installatie in een paar minuten te doen. Daarna is er een verbinding mogelijk tussen NAS en server. Let wel op dat als er ook internet verbinding nodig is ook de router die naar de buitenwereld gaat ook een dLAN adapter nodig heeft. De configuratie ziet er dan uit als:

Uiteraard kan er op een dLAN adapter worden bespaard in deze opzet als de NAS en de muziekserver dicht bij elkaar staan en een Ethernet hub wordt gebruikt. Deze hub verbindt met Ethernet kabels de muziekserver en de NAS terwijl de hub zelf met het stroomnet netwerk is verbonden met een dLAN adapter. Dit heeft dan wel als nadeel dat de lawaaierige NAS in de buurt van de muziekserver komt te staan. Qua kosten zit je op ongeveer 125 euro per adapter. Dit is dan voor de AVpro WP versie die als voordeel boven de wat goedkopere modellen een netfilter heeft en hogere snelheden voor doorvoer biedt. Van de opgegeven 200Mbits/sec blijft in de praktijk een reeële 90Mbits/sec over wat voldoende is voor streaming music en zelfs video. Voor een kleine 100 euro is er overigens al een complete starterkit te koop die met een reeële 80Mbits/sec werkt en uit twee adapters, twee Ethernet kabels en de software bestaat.

Wat in de praktijk wel is gebleken is dat de adapters soms de verbinding kwijt raken na een (flinke) dip in de stroomtoevoer waarbij de lampen merkbaar zachter gaan branden. De remedie is dan de adapters uit de wandcontactdoos te halen en ze weer terug te steken. Gelukkig komen dit soort ‘brown outs’ niet vaak voor. Daarnaast moet je voldoende ventilatie ruimte om de adapaters aanhouden want ze worden vrij warm.

Naast een simpele installatie procedure, het ontbreken van de noodzaak om lange kabels door het huis te trekken blijkt dLAN ook gehoormatig goed te functioneren. Sterker, als alles eenmaal werkt merk je niet eens dat het signaal via het stroomnet gaat. PLC is dus een prima alternatief voor een thuisnetwerk met muziek in de hoofdrol.