[ca] L'objectiu d'aquest projecte és dissenyar un sistema assequible però alhora altament personalitzable per poder ser utilitzat com a eina de laboratori per experimentar amb la comunicació entre dispositius a través d'una línia de potència i, en particular, a través de la xarxa elèctrica de 240VAC, fent ús de la banda de baixes freqüències autoritzada (al voltant dels 100kHz). L'eina hauria de servir per a poder avaluar el desplegament de la tecnologia PLC en escenaris diferents i així determinar la seva viabilitat. Per tant, ha de proporcionar una gran varietat d'opcions de configuració per a una màxima versatilitat, com per exemple, diferents esquemes de modulació, velocitats de transmissió configurables, nivells de tensió ajustables, etc. La transmissió de dades a través de la xarxa elèctrica es pot resumir en aquests punts claus: • En la part transmissora les dades s'han de modular per a no interferir amb altres senyalitzacions existents, com pot ser la telemetria intel·ligent emprada per les companyies elèctriques. L'ús de la banda disponible està regulat per organitzacions globals i és diferent segons la regió. • En la part receptora el senyal s'ha de capturar amb una freqüència de mostreig suficient per poder desmodular-lo correctament i recuperar les dades enviades. • En ambdós costats de la comunicació l'electrònica ha de gestionar l'acoblament entre el senyal modulat que porta les dades i el subministrament d'energia. Aquest projecte consisteix en el desenvolupament d'un paquet complet de software encarregat de governar un sistema existent basat en la popular plataforma BeagleBone Black amb una placa annexa (cape) que ha estat desenvolupada explícitament per aquest projecte (denominada PlcCape). El cor d'aquesta placa és un bloc analògic que integra un DAC d'alta velocitat que es controla mitjançant un bus SPI. El DAC, juntament amb una etapa de potència integrada, generarà el senyal modulat que es transmetrà per la línia de potència. Aquest projecte abasta les àrees següents: • Modificacions del codi font dels drivers SPI i ADC que vénen de sèrie amb la versió del Linux de la BBB, amb l'objectiu d'assolir el rendiment en temps-real que es necessita. • Creació de llibreries estàtiques reutilitzables que encapsulin l'accés de baix nivell al hardware. • Disseny d'un sistema basat en extensions (plugins) per permetre una fàcil personalització i expansió del software mitjançant la incorporació d'algoritmes de modulació de tercers. • Desenvolupament d'una aplicació dedicada per a ser utilitzada com una eina de laboratori que permeti provar amb diferents formes d'ona, freqüències, modulacions, filtres, guanys, etc. • Execució de proves de tot el sistema en escenaris diferents per confirmar la viabilitat de la solució proposada.

[en] The aim of this project is to design an inexpensive but at the same time highly customizable system to be used as a tool to experiment with the communication between devices through a power line and, in particular, through the 240VAC mains, using the authorized low frequency band (around 100kHz). The tool should allow the evaluation of the deployment of the PLC technology in different scenarios to determine its feasibility. Therefore, it must provide many customizable options for maximum versatility, like different modulations schemes, configurable transmission rates, adjustable voltage levels, etc. The transmission of data over the mains must address these main challenges: • At transmission, it requires the data to be modulated to don't interfere with other existing signals, as the smart metering used by the energy providers. The usage of the available band is regulated by global organizations and it's different depending on the region. • At reception, it requires the signal to be captured at high enough sampling rates to be able to properly demodulate it and recover the transmitted data. • In both sides, the electronics must be designed to manage the coupling between the modulated signal carrying the data and the AC supplied energy. This project consists on the development of a full software framework to manage an existing system consisting on the popular BeagleBone Black platform plus an attached cape which has been explicitly developed for this project (called PlcCape). The core of that board is an Analog Front End which integrates a high speed DAC that must be handled by a SPI bus. The DAC in conjunction with an integrated Power Amplifier stage will generate the modulated signal that will be transmitted over the power line. This project covers these main areas: • Software patches over the off-the-self SPI and ADC drivers that come with the Linux version in the BeagleBone, with the aim of attaining the real-time performance required. • Creation of static reusable libraries to encapsulate the low-level access to the underlying hardware. • Design of a plugin-based system to allow an easy customization and expansion of the framework through the addition of third-party modulation algorithms. • Development of a dedicated application to be used as a laboratory tool to test with different waves, frequencies, modulations, filters, gains, etc. • Testing of the whole system in different scenarios to confirm the viability of the solution proposed.