標(biāo)準(zhǔn)涵蓋智能家庭/電網(wǎng)　HomePlug應(yīng)用版圖全面擴張

HomePlug技術(shù)系列包括適用于寬頻應(yīng)用的HomePlug AV、適用于智慧家庭/智慧能源應(yīng)用的HomePlug Green PHY(GP)，以及適用于Gbit/s等級寬頻速度的HomePlug AV2。目前市場上已有超過一億個裝置，這些HomePlug技術(shù)完全相容且支援電機電子工程師學(xué)會(IEEE)1901電力線通訊(PLC)標(biāo)準(zhǔn)。

導(dǎo)入HomePlug技術(shù)　智慧家庭生活輕松實現(xiàn)

當(dāng)今的智慧家庭正持續(xù)快速發(fā)展，并且有許多特性非常適合搭配HomePlug技術(shù)。過去的家庭自動化與管理通常建立在獨立的家庭控制網(wǎng)路上，具有獨自的通訊協(xié)定、控制主控臺及應(yīng)用程式，但隨著智慧型手機與平板電腦問世，越來越多的消費者希望透過行動裝置控制智慧家庭，離開家時也能持續(xù)監(jiān)控家中狀態(tài)。顯而易見的解決方案是結(jié)合家庭的寬頻網(wǎng)路與家庭控制網(wǎng)路，使所有裝置及智慧家庭中的任何地點皆能無縫連線，也就是透過物聯(lián)網(wǎng)(IoT)結(jié)合家中的高速寬頻網(wǎng)路(圖1)。

圖1　智慧家庭聯(lián)網(wǎng)示意圖

由于一般家庭轉(zhuǎn)變?yōu)槊襟w中心，在家中的電視或電腦上播放串流視訊、線上游戲、高畫質(zhì)電視(HDTV)，以及多種裝置執(zhí)行高頻寬應(yīng)用程式將成為常態(tài)，因此必須有穩(wěn)定的家庭網(wǎng)路提供支援，為家庭網(wǎng)路帶來極大的壓力。雖然無線可為家庭帶來極佳的行動性，但是在遠離路由器時容易發(fā)生問題，特別是需求較高的應(yīng)用，例如線上游戲或串流視訊。

HomePlug為智慧聯(lián)網(wǎng)家庭提供互通的解決方案，而HomePlug技術(shù)的成本低，非常適合用于智慧型裝置與家庭控制應(yīng)用。目前已有數(shù)百萬名消費者體驗了HomePlug可靠的技術(shù)，以及娛樂級HD視訊、游戲及網(wǎng)際網(wǎng)路存取之高頻寬傳輸?shù)膬?yōu)點，也已經(jīng)有數(shù)十家服務(wù)供應(yīng)商采用。HomePlug GP/AV2在涵蓋范圍與效能皆有大幅度的提升。為因應(yīng)行動裝置成為消費者「數(shù)位生活」控制器的明確趨勢，HomePlug技術(shù)無縫整合無線區(qū)域網(wǎng)路(Wi-Fi)，確保整個家庭的有線/無線高速寬頻及連線能力。

HomePlug技術(shù)助陣　智慧能源/智慧電網(wǎng)效率大增

智慧電網(wǎng)利用二十一世紀(jì)的資訊科技，有效將電力從供應(yīng)商供應(yīng)至企業(yè)及消費者，既可靠又安全，同時允許增加使用可再生能源。智慧電網(wǎng)管理系統(tǒng)搭配先進的智慧電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)，可在電力公司與一般家庭裝置之間進行雙向數(shù)位通訊。

智慧電網(wǎng)部署有幾個關(guān)鍵要件，例如在各種裝置間提供可靠的網(wǎng)路、與既有消費性家庭網(wǎng)路技術(shù)的相容性與互通性、無所不在的覆蓋范圍以連接家庭環(huán)境中所有使用電力的裝置、低成本與低功率的網(wǎng)路介面，可內(nèi)嵌于任何裝置、有線與無線智慧電網(wǎng)應(yīng)用間的交叉相容性、穩(wěn)固的標(biāo)準(zhǔn)與第三方認(rèn)證機制，確保連線裝置之間的整體相容性與毋須重新配線，使用現(xiàn)有電線即可涵蓋整個家庭的能力。

HomePlug技術(shù)改良的監(jiān)視與控制功能提供使用者提升能源效率的工具，例如依照使用時段定價，藉此降低使用者的成本，同時有助于平衡電力負載。它也有助于消費者參與尖峰時段關(guān)閉電器的計劃，政府透過電價鼓勵政策，讓智慧電網(wǎng)在需求尖峰時段自動關(guān)閉非必要裝置的電源。此外，對電力公司而言，自動化抄表功能可節(jié)省人事成本，因此，電力公司及制造商皆希望采用標(biāo)準(zhǔn)通訊網(wǎng)路技術(shù)，不僅協(xié)助消費者及企業(yè)監(jiān)控并降低能源消耗，同時可確保標(biāo)準(zhǔn)、互通的設(shè)計發(fā)展計劃。

強化智慧能源效率　HomePlug GP規(guī)格獲市場青睞

產(chǎn)業(yè)界自2007年開始合作并成立HomePlug聯(lián)盟。HomePlug聯(lián)盟與電力公司、多家隸屬聯(lián)盟的企業(yè)密切合作，共同探討電力公司的需求，包括希望使廣為接受的HomePlug AV規(guī)格達到更低成本、低資源的版本。

HomePlug聯(lián)盟于2010年發(fā)布HomePlug GP規(guī)格以推動新興的智慧能源、家庭自動化與控制以及電動汽車通訊應(yīng)用。HomePlug GP技術(shù)透過電力線為網(wǎng)路連線帶來全新的視野；相較于HomePlug AV，以HomePlug GP為基礎(chǔ)的產(chǎn)品預(yù)計最多可降低75%的成本，及降低75%的耗電量。

HomePlug GP可內(nèi)嵌于智慧家庭裝置與可程式通訊恒溫器(PCT)、電表及插電式電動汽車(PEV)，以及所有重視低成本而非高資料傳輸速率的應(yīng)用。它亦可用于智慧能源應(yīng)用，例如需求回應(yīng)、負載控制、能源效率以及家庭/大樓自動化。

相較于較舊的低速PLC技術(shù)，HomePlug GP技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢，因為其以更高的頻率運作，更不容易受到電力線上的雜訊影響，而且可輕松進行相位耦合。另外，如前所述，由于HomePlug GP可與HomePlug AV及AV2互通，并且支援IPv4及IPv6，因此能真正結(jié)合家庭自動化與家庭控制以及高速數(shù)位娛樂家庭網(wǎng)路，使得它很容易建立應(yīng)用程式，使用者可透過智慧型電視或智慧型手機檢視及控制能源管理與家庭自動化。

因為HomePlug GP是IEEE 1901標(biāo)準(zhǔn)的制造商規(guī)范，并且由HomePlug聯(lián)盟認(rèn)證，所以裝置制造商可積極將HomePlug GP內(nèi)嵌于各種終端產(chǎn)品。在家庭自動化與控制領(lǐng)域，預(yù)期HomePlug GP將很快取代較舊且速度非常慢的X-10、Insteon與UPB等PLC技術(shù)。

擴大電動汽車市場接受度　HomePlug GP技術(shù)至關(guān)重要

HomePlug GP可做為插電式電動汽車充電時的主要應(yīng)用。透過此一技術(shù)，即可讓使用者在家中、公司及公共區(qū)域為電動車充電，這也是許多主要汽車制造商的全球性推展計劃。2011年，全球汽車制造商奧迪(Audi)、BMW、戴姆勒(Daimler)、福特(Ford)、通用汽車(GM)、保時捷(Porsche)及福斯(Volkswagen)非常重視HomePlug GP的規(guī)格，用以連結(jié)共同的電動汽車充電功能。在一項聲明中，上述七家汽車制造商表示「為歐美地區(qū)的電動汽車提供統(tǒng)一、單一接口的快速充電方式，可確保將所有充電方式整合為一種汽車插孔/充電接頭，使用相同的方式讓汽車與充電站進行通訊。」上述制造商均同意采用HomePlug GP做為通訊協(xié)定，促進電動汽車與未來智慧電網(wǎng)應(yīng)用的整合。

為了提升電動車市場接受度，電動車須整合至現(xiàn)有及新興的充電基礎(chǔ)建設(shè)中，并連接至智慧電網(wǎng)。當(dāng)使用者為電動車充電時，須透過充電插頭建立通訊介面，而HomePlug GP提供支援所有交流電(AC)及直流電(DC)充電模式的通用通訊標(biāo)準(zhǔn)。 藉由達成共同認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，汽車制造商可為供應(yīng)商與基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)者降低建造的復(fù)雜性。當(dāng)此標(biāo)準(zhǔn)實施后，電動汽車的車主即可放心地將汽車停至任何充電端口，因為它們一定相容。 [!--empirenews.page--]

此外，HomePlug聯(lián)盟也攜手無線區(qū)域網(wǎng)路聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)與ZigBee聯(lián)盟共同簽署突破性的協(xié)議，正式成立SEP 2互通性協(xié)會(CSEP)。SEP 2將提供智慧電網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，包括電力公司、產(chǎn)品廠商與消費者，提升各界對于應(yīng)用與裝置間互通性的信心。CSEP聚焦于促進可互通的智慧能源規(guī)范產(chǎn)品的市場供應(yīng)關(guān)系，消費者可透過有線與無線網(wǎng)路享受智慧電網(wǎng)的許多能源管理優(yōu)點。SEP 2是以網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定為基礎(chǔ)的應(yīng)用，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)于2009年選定為家庭能源管理裝置的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)由CSEP認(rèn)證的產(chǎn)品包括恒溫器、電器、電表、閘道器、電動汽車及智慧電網(wǎng)中大量的各種裝置。

Netricity PLC推廣計劃啟動　戶外智慧電網(wǎng)可用性大增

為補足用于家中的HomePlug系列產(chǎn)品，HomePlug于2011年推出Netricity PLC認(rèn)證品牌與行銷計劃，以解決戶外較長距離電力線網(wǎng)路、智慧電表至電網(wǎng)以及工業(yè)應(yīng)用的需求。此計劃將推廣并且為以IEEE 1901.2低頻率窄頻PLC標(biāo)準(zhǔn)制造之產(chǎn)品，提供相容性與互通性測試。

IEEE 1901.2是一項重要的標(biāo)準(zhǔn)，因為此規(guī)格的窄頻特性可提供更長的訊號傳輸距離，并可在變壓器之間進行通訊。因此它非常適合用于電網(wǎng)現(xiàn)代化與配電自動化，包括電表連線。分散式能源如微電網(wǎng)、照明、負載控制、需求回應(yīng)、凈計量及電網(wǎng)感測器通訊等也是潛在的用途，此技術(shù)亦可解決確保通訊隱私與保全網(wǎng)路的需求。

IEEE 1901.2標(biāo)準(zhǔn)建立在經(jīng)實際使用肯定的正交分頻多工(OFDM)技術(shù)上，例如PRIME與G3，目前已有數(shù)家世界大型能源供應(yīng)商開始采用，例如IBERDROLA與ERDF將它用于智慧電表至電網(wǎng)的通訊。由于1901.2具有增強的共存機制，部署此技術(shù)不會干擾其他窄頻PLC安裝，使Netricity PLC透過支援網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定(IP)標(biāo)準(zhǔn)通訊，提供全新的效能與可靠性基準(zhǔn)。

為了進行即將推出的1901.2標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證與行銷計劃，Netricity PLC將運用HomePlug聯(lián)盟長期建立的計劃，以及會員在測試與認(rèn)證電力線網(wǎng)路產(chǎn)品的專業(yè)，推動這項適用于電網(wǎng)至電表以及其他戶外應(yīng)用的全新窄頻技術(shù)。

此外，HomePlug將推動Netricity PLC的采用，促進多家技術(shù)業(yè)者形成的生態(tài)系統(tǒng)。電力及能源公司將透過可供選擇的多種互通產(chǎn)品變多而獲益，Netricity PLC亦將補足HomePlug AV、AV2及GP并與這些技術(shù)共存。

在網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)的世界中有許多標(biāo)準(zhǔn)正在進行，以支援持續(xù)成長的智慧電網(wǎng)與智慧家庭市場。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是未來推升市場成長的關(guān)鍵，對于計量產(chǎn)業(yè)而言，這是相當(dāng)重要的一刻，HomePlug聯(lián)盟未來也將持續(xù)推動智慧家庭聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

(本文作者為HomePlug聯(lián)盟主席)