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[導讀]物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,離不開通信技術的不斷突破。為了實現(xiàn)萬物互聯(lián)的終極目標,人們對物聯(lián)終端采集數(shù)據(jù)的需求越來越多,迫切需要各種物聯(lián)接入技術,保障物聯(lián)網(wǎng)最后一公里的通信可靠、安全和高效。

物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,離不開通信技術的不斷突破。為了實現(xiàn)萬物互聯(lián)的終極目標,人們對物聯(lián)終端采集數(shù)據(jù)的需求越來越多,迫切需要各種物聯(lián)接入技術,保障物聯(lián)網(wǎng)最后一公里的通信可靠、安全和高效。

為什么需要PLC-IoT?

電力線通信技術(Power Line Communication,簡稱PLC)可以直接復用電力線,無需部署專用線路,即可實現(xiàn)對物聯(lián)設備的連接。它避免了無線通信技術受周邊環(huán)境因素影響大的問題,如穿墻問題、2.4G非授權(quán)頻段的干擾等;同時免布線,解決了工業(yè)現(xiàn)場總線需要單獨布線、后期走線混亂、線路老化、維護困難等問題。它還解決了各通信技術無法共用一張網(wǎng)絡、客戶額外投資大的問題。電網(wǎng)是世界上覆蓋最廣的網(wǎng)絡,電流過的區(qū)域遠比人踏足的區(qū)域要寬廣的多。在人力無法觸達的場景下,通過電力線就能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信,萬物互聯(lián)將逐漸成為現(xiàn)實。

PLC-IoT是PLC技術應用在物聯(lián)場景的創(chuàng)新實踐,基于HPLC/IEEE 1901.1,面向物聯(lián)網(wǎng)場景的中頻帶電力線載波通信技術,有效解決了電力線路信號干擾、衰減問題,同時支持IP化通信能力。PLC-IoT可以無需額外挖溝埋纜即可構(gòu)建高速可靠的末端物聯(lián)通信網(wǎng)絡,直接復用電力線,可降低通信施工部署成本超過50%,并大幅度縮短部署周期,已被廣泛應用于智能家居、智能抄表、智能交通燈、智慧路燈、光伏發(fā)電等場景。

海思PLC解決方案有哪些場景?行業(yè)邁進智慧物聯(lián)新時代來啦!

PLC-IoT基本通信原理

PLC標準中,誰更適用于物聯(lián)網(wǎng)?

IEEE PLC標準分為三種:1901、1901.1和1901.2;IEEE 1901是寬頻家庭寬帶標準,應用于電力貓;IEEE 1901.1和1901.2是中低頻IoT標準,應用于物聯(lián)網(wǎng)。

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IEEE PLC標準分類

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不同PLC標準比較

總之,IEEE 1901.1 速率高、組網(wǎng)快、頻段選型噪聲少、衰減小,適用于物聯(lián)網(wǎng)復雜干擾環(huán)境。海思PLC-IoT基于IEEE1901.1標準,滿足中高速、低時延、便捷施工運維的通信。

有線聯(lián)接技術大PK:PLC-IoT全勝!

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PLC-IoT 優(yōu)勢遠大于 KNX

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PLC-IoT 優(yōu)勢遠超 ZigBee

綜合來看PLC-IoT的工程成本具備極大優(yōu)勢,有電就有網(wǎng),無需額外布線成本。 傳輸距離及傳輸速度較傳統(tǒng)技術大幅提升,連接能力簡單更強悍。

海思PLC-IoT解決方案優(yōu)勢有哪些?

01 穩(wěn)定性超強:穩(wěn)定運行不掉線累計2萬多小時

海思PLC芯片解決方案的核心競爭力是解決噪聲和衰減問題,以保證通訊穩(wěn)定;海思建有最全的電力線噪聲數(shù)據(jù)庫,根據(jù)電力線數(shù)據(jù)進行仿真建模,并回放到實驗室電力線環(huán)境中進行通訊測試;海思建有全場景環(huán)境實驗室;高溫、高濕、高海拔、極寒、極旱,穩(wěn)定運行4年以上。海思PLC芯片解決方案在家居場景下穿墻、抗干擾強,控制成功率高:

穿墻性能強:1000米拉距,仍然可以控制成功,不受戶型限制

穩(wěn)定性高:控制時延短,控制成功率100%

抗干擾能力強:不受2.4GHz無線頻段干擾,有效隔離電力線噪聲。

02 高可靠性:時延低,響應快,通信可靠

方案級高可靠性設計:噪聲隔離:隔離器隔離不同網(wǎng)絡、外部噪聲;網(wǎng)絡隔離:隔離器或白名單隔離不同網(wǎng)絡。芯片級高可靠性設計:

? 頻段選型在1.6-6MHz:大部分場景噪聲都集中在1MHz以下,在很多環(huán)境下10MHz以上頻段衰減非常大。

? 通信頻段自適應:多級濾波器濾除帶外噪聲并與頻段自適應策略相互配合,自動調(diào)整濾波器參數(shù),從而得到最佳截止頻率。

? 有效的抗噪技術和抗衰技術:大量的實測數(shù)據(jù),分析獲得電力線的信道特性。時域上,設計有效的實時脈沖噪聲檢測與消除算法應對時域噪聲微秒級變化;頻域上,設計有效的窄帶噪聲檢測與消除算法應對能量很強的單頻/強色噪聲信號;多子載波并行傳輸,子信道頻率分集,增強抗噪聲與抗信道衰落能力。

? 低時延,支持QOS,保障高優(yōu)先級報文

? 可靠的錯誤檢測和糾錯能力,支持數(shù)據(jù)重傳、沖突避免

03 安裝運維簡:簡化且前裝全流程

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房屋線路設計圖

設計階段:PLC設備根據(jù)需要設計在同一個或多個電路回路(簡化設計)

施工階段:電工完成物理安裝,無須設計師參與;無須軟件配置,PLC設備自動組網(wǎng),零配網(wǎng)

驗收階段:電工按照場景和電路設計驗收,無須設計師參與

運維階段:設備直接更換,上電自動組網(wǎng),無須排查其它無線設備對PLC設備的干擾,無須設計師參與

04 組網(wǎng)速度快:自動快速組網(wǎng),即時通信

CCO:(Concentrator)主節(jié)點模組

STA:(Station) 子節(jié)點模組

PCO:(Proxy Coordinator)代理結(jié)點

靈活的組網(wǎng)模式:①樹形組網(wǎng),CCO為網(wǎng)絡主節(jié)點,STA為網(wǎng)絡子節(jié)點,STA若成為代理站點則叫PCO;所有STA向CCO發(fā)起入網(wǎng)請求,CCO確認后方可加入網(wǎng)絡,網(wǎng)絡建立可即刻行PLC通信;站點的通信為CCO與STA站點的之間的相互通信,STA與STA不能直接通信,需要通過CCO來轉(zhuǎn)發(fā);②Mesh組網(wǎng):無CCO,每個STA同時也是PCO,STA與STA之間直接通信

自動快速組網(wǎng)模式:自動快速組網(wǎng),500節(jié)點、2 層網(wǎng)絡的場景初始上電 10s 完成組網(wǎng),快速通信;單節(jié)點上電毫秒級入網(wǎng),適用于單節(jié)點設備上下電、更換、插拔等場景;支持動態(tài)路由,多路徑尋址

PLC-IoT應用場景豐富

01 智能家居:安裝部署簡化,綜合成本優(yōu)/高可靠

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智能家居PLC-IoT方案

安裝部署簡化:有電即通信,無須單獨設計及布線,零配網(wǎng)(同一隔離器下自動組網(wǎng)),電工即可安裝。

綜合成本優(yōu):免復雜設計,免布線,簡運維,免設計師投入費用。

高可靠性:無“無線同頻干擾”,穿墻信號強,戶與戶可靠隔離(每戶大約有幾十到上百個PLC節(jié)點)

02 照明:零配網(wǎng),部署運維簡化,組網(wǎng)快

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商業(yè)照明:商業(yè)軌道燈或磁吸燈 LED驅(qū)動集成PLC,直流供電,多個直流回路組一個網(wǎng)絡,PLC網(wǎng)關在交流電上。

路燈照明:主站+集中器+路燈控制器,集中器安裝在路燈配電柜中,控制器燈桿埋地處。

工業(yè)照明:工業(yè)場景噪聲復雜并且干擾大(工礦、電網(wǎng)、油田等場景),燈具安裝及工作環(huán)境復雜。

03 空調(diào):穩(wěn)定性高,安裝/測試簡化,組網(wǎng)快

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穩(wěn)定性高:空調(diào)一般是單獨回路,易隔離,噪聲可控,無無線同頻干擾,通信可靠。

安裝/測試簡化:免布線,零配網(wǎng),電工即可安裝,外掛PLC模塊,減少空調(diào)MCU軟件的改動和空調(diào)整機的測試驗證。

組網(wǎng)快:組網(wǎng)規(guī)模小(中央空調(diào)最大1拖64(1個外機接64個內(nèi)機)),入網(wǎng)速度快。

04 光伏發(fā)電:跨交直流通信,部署簡化,響應快

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跨交直流通信:逆變器通過PLC和優(yōu)化器(光伏板上)進行通信,實時監(jiān)測狀態(tài),逆變器將光伏板產(chǎn)生的直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電。

部署簡化:免布線,簡運維,降成本。

響應快:最大網(wǎng)絡規(guī)模小于500個節(jié)點,支持開機秒級快速組網(wǎng),1s內(nèi)實現(xiàn)優(yōu)化器關機。

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