GPON / FTTH: FTTH_fiber to the home

As redes de comunicação de nova geração, onde se incluem as tecnologias de fibra óptica, têm sido uma área na qual tem havido imensa investigação e desenvolvimento. As tecnologias de FTTx, em especial a FTTH, já são uma realidade em milhares de habitações em variadíssimos países. A presente dissertação descreve um estudo da tecnologia GPON - Gigabit Passive Optical Network - nas instalações da EMACOM, Telecomunicações da Madeira, Unipessoal, Lda. Inicialmente são enumerados os requisitos necessários, quer seja por parte dos clientes como dos fornecedores. Em seguida apresenta-se o padrão do ITU-T G.984, contendo as várias camadas, tais como a camada física e a camada de convergência de transmissão, abordando também a estrutura das tramas e as principais características do referido padrão. Depois é dado a conhecer ao leitor os elementos que constituem uma rede GPON, sejam estes equipamentos passivos ou activos. Seguidamente foi descrito o planeamento para o projecto proposto onde foram estudados os vários tipos de arquitectura utilizados pelo FTTH e definiu-se qual seria a melhor opção para a zona urbana considerada. Utilizou-se o ArcMap da ESRI Portugal - Sistemas e Informação Geográfica, S.A, criando uma base de dados e um esquema da própria rede num mapa da freguesia de São Martinho. Utilizou-se o AutoCad, onde foram elaborados vários sinópticos da rede da área escolhida, nos quais englobam a rede de alimentação, e a rede de distribuição. Toda a informação ilustrada nos sinópticos foi colocada numa folha de cálculo de Excel sendo mais rápida a sua pesquisa. Posteriormente, criou-se uma lista de material com as quantidades necessárias a utilizar para a sua implementação. Para verificar a viabilidade do projecto em termos de potência óptica foi efectuado um cálculo do balanço de potência. Assim, é considerada a ligação mais distante para averiguar se existe potência óptica suficiente para cobrir essa ligação. Caso seja viável, então os outros pontos de distribuição ópticos com distâncias inferiores também estarão suficientemente alimentados em termos ópticos. São ainda abordados os vários tipos de perdas nas fibras ópticas, as definições de link power e link loss budgets. Finalmente, foram efectuados testes de simulação com o programa OptiSystem simulando a ligação usada para o cálculo de potência podendo-se assim comparar valores e verificar o desempenho do sistema através do diagrama de olho obtido.

Low cost non-intrusive home energy monitoring

This thesis presents a low cost non-intrusive home energy monitor built on top of Non-Intrusive Load Monitoring (NILM) concepts and techniques. NILM solutions are already considered low cost alternatives to the big majority of existing commercial energy monitors but the goal here is to make its cost even lower by using a mini netbook as a whole in one solution. The mini netbook is installed in the homes main circuit breaker and computes power consumption by reading current and voltage from the built-in sound card. At the same time, feedback to the users is provided using the 11’’ LCD screen as well as other built-in I/O modules. Our meter is also capable of detecting changes in power and tries to find out which appliance lead to that change and it is being used as part of an eco-feedback platform that was build to study the long terms of energy eco-feedback in individuals. In this thesis the steps that were taken to come up with such a system are presented, from the basics of AC power measurements to the implementation of an event detector and classifier that was used to disaggregate the power load. In the last chapter results from some validation tests that have been performed are presented in order to validate the experiment. It is believed that such a system will not only be important as an energy monitor, but also as an open system than can be easily changed to accommodate and test new or existing nonintrusive load monitoring techniques.