C114訊 12月16日專(zhuān)稿（蔣均牧）隨著(zhù)人類(lèi)社會(huì )加速邁向智能化、隨著(zhù)各種新型數字技術(shù)的涌現，“萬(wàn)物互聯(lián)”已經(jīng)不再只是個(gè)口號，而海量智能設備的“最后一公里”問(wèn)題亦日益浮出水面。
在此背景下，華為開(kāi)創(chuàng )了中頻帶電力線(xiàn)載波通信技術(shù)PLC-IoT，實(shí)現了數據在電力線(xiàn)介質(zhì)的高速長(cháng)距離傳輸，并基于該技術(shù)發(fā)展出IPv6、多模通信、邊緣計算等獨特技術(shù)和被集成模式；與此同時(shí)，作為一種新型物聯(lián)手段，PLC-IoT在短時(shí)間內就被市場(chǎng)所接受，其產(chǎn)業(yè)生態(tài)和行業(yè)實(shí)踐正以超乎想象的速度豐富起來(lái)。
從“人人有寬帶”到“物物能智聯(lián)”，或許這一天并不遙遠。
點(diǎn)亮物聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”
物聯(lián)網(wǎng)概念提出已有20多年，在經(jīng)歷了熱炒與冷遇后迎來(lái)了產(chǎn)業(yè)的爆發(fā)期，并納入了更多價(jià)值與內涵。數據顯示，2018年中國物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模達到1.5萬(wàn)億人民幣，2020年這一數字將有望突破2萬(wàn)億人民幣；從全球來(lái)看，到2020年物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的空間將超過(guò)1.7萬(wàn)億美元，相關(guān)連接數亦將達到208億個(gè)。另一方面，其形式也不再局限于小型設備、小型網(wǎng)絡(luò )，而是進(jìn)入到完整的智能化領(lǐng)域，賦能人們的衣食住行以及各行各業(yè)的升級轉型，成為智能社會(huì )不可或缺的底層支柱。
然而機遇與挑戰總是相攜而來(lái)，重要性的提升以及多樣化的場(chǎng)景、海量的設備連接，也令物聯(lián)網(wǎng)“最后一公里”的可靠安全通信越來(lái)越受重視。常見(jiàn)的物聯(lián)手段各擅勝場(chǎng)，或通信距離有限、或易受環(huán)境影響，無(wú)法覆蓋到所有的場(chǎng)景。PLC-IoT則因其“網(wǎng)隨電通”、在現網(wǎng)大部分為有源設備的情況下不用額外部署專(zhuān)門(mén)線(xiàn)路的特性，成為不少場(chǎng)景特別是對現網(wǎng)環(huán)境通信線(xiàn)路部署嚴苛的場(chǎng)景下的首選，比如電力配用電、路口交通信號燈、城市路燈等。
具體來(lái)說(shuō)，PLC-IoT是基于HPLC/IEEE 1901.1結合華為特有技術(shù)的，面向物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景的中頻帶電力線(xiàn)載波通信技術(shù)。其工作頻段范圍在0.7-12MHz，噪聲低且相對穩定，信道質(zhì)量好；采用正交頻分復用（OFDM）技術(shù)，頻帶利用率高，抗干擾能力強；通過(guò)將數字信號調制在高頻載波上，實(shí)現數據在電力線(xiàn)介質(zhì)的高速長(cháng)距離傳輸。PLC-IoT應用層通信速率在100Kbps到2Mbps，通過(guò)多級組網(wǎng)可將傳輸距離擴展至數公里，基于IPv6可承載豐富的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，使能末端設備智能化、實(shí)現設備全聯(lián)接。
將電力線(xiàn)通信（PLC）應用于物聯(lián)網(wǎng)也并非易事。眾所周知，低壓電力線(xiàn)的拓撲結構和物理特性都與傳統通信傳輸介質(zhì)不同，是在已加載工頻電力信號的通路上傳輸高速數據信息，因此帶來(lái)了工作環(huán)境惡劣、噪聲干擾嚴重以及時(shí)變性大等問(wèn)題；同時(shí)，信號很容易產(chǎn)生反射、駐波和諧振等現象，令信號的衰減特性極其復雜，造成PLC信道具有很強的頻率選擇性。
而華為PLC-IoT精確有效地建立了電力線(xiàn)通信信道傳輸模型，根據頻率選擇特性確定最佳信號傳輸頻率，并通過(guò)大量的實(shí)測數據分析獲得電力線(xiàn)的信道特性，針對這些特征設計有效的抗噪聲技術(shù)和抗衰減技術(shù)，最終大大地提高了電力線(xiàn)的通信性能，實(shí)現高速、可靠、實(shí)時(shí)的長(cháng)距離通信。
PLC-IoT技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢
肇端于智能電網(wǎng)、不止于智能電網(wǎng)，PLC-IoT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展可謂一日千里。目前該技術(shù)已經(jīng)在電力、交通、金融、消防等多個(gè)行業(yè)落地成功實(shí)踐，比如今年已部署了30萬(wàn)臺智能配變終端；同時(shí)，已有超過(guò)100家合作伙伴基于該技術(shù)與華為展開(kāi)了產(chǎn)品及解決方案的集成與聯(lián)合創(chuàng )新。那么是什么令PLC-IoT迅速得到了眾多客戶(hù)及合作伙伴的青睞？很大程度上這歸功于其本身的技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢。
首先，PLC-IoT基于IPv6，提升低壓配網(wǎng)通信效率和信息化水平：基于開(kāi)放標準的IPv6技術(shù)，不同類(lèi)型的末端設備可以共享PLC網(wǎng)絡(luò )，物聯(lián)網(wǎng)關(guān)主機側應用和容器內多個(gè)應用也可共享同一個(gè)PLC網(wǎng)絡(luò )，獨立訪(fǎng)問(wèn)各自管理的末端設備而互不影響，提升PLC網(wǎng)絡(luò )的并發(fā)能力和通信效率。同時(shí)，基于IPv6可通過(guò)TCP/UDP協(xié)議承載豐富的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，如基于標準化的COAP協(xié)議實(shí)現高效數據傳輸，以及通過(guò)DTLS協(xié)議實(shí)現末端設備接入認證和數據加密傳輸，加固了HPLC/1901.1的安全性。開(kāi)發(fā)者可以在網(wǎng)關(guān)的容器中和尾端模塊的SDK上，參考以太網(wǎng)開(kāi)發(fā)方式，基于Socket接口訪(fǎng)問(wèn)PLC網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)，并且可以借助大量開(kāi)源軟件的成熟能力，快速開(kāi)發(fā)應用，大大簡(jiǎn)化了PLC的開(kāi)發(fā)難度。
其次，PLC-IoT實(shí)現無(wú)擾臺區識別，簡(jiǎn)化安裝部署現場(chǎng)配置，提升部署效率：無(wú)擾臺區識別是華為主推的新一代臺區識別技術(shù)，無(wú)需任何外加設備，根據寬帶載波技術(shù)特點(diǎn)和電網(wǎng)及信號特性，僅通過(guò)軟件分析處理，在模塊本地自動(dòng)分析出末端設備所歸屬的變壓器區域。利用無(wú)擾臺區識別的結果，可免除白名單配置，從而減少現場(chǎng)配置，提升設備部署效率。
第三，PLC-IoT+RF雙模通信，場(chǎng)景寬覆蓋，解決設備組網(wǎng)盲點(diǎn)：雙模通信采用寬帶電力線(xiàn)載波與微功率無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)融合，在高頻次采集的場(chǎng)景下，PLC-IoT與RF雙通道并行采集不同節點(diǎn)的數據，提升效率40%左右。關(guān)鍵信息交互時(shí)，雙通道可同時(shí)傳輸關(guān)鍵信息，形成冗余通道，實(shí)現可靠通信。并且當設備發(fā)生停電故障、PLC鏈路斷開(kāi)時(shí)，可通過(guò)RF通信及時(shí)上報停電事件。
第四，PLC-IoT利用旁路耦合技術(shù)，可靠上報停電事件，提升精細化管理水平：PLC-IoT模塊配合旁路耦合電路，為PLC-IoT通信提供了又一種逃生通道。當電力線(xiàn)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)后，PLC-IoT模塊可通過(guò)旁路耦合單元繼續通信，將停電事件等重要信息上報給物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現停電主動(dòng)搶修，提升運營(yíng)效率和客戶(hù)滿(mǎn)意度，解決停電后如何將信息上報并及時(shí)進(jìn)行處理的問(wèn)題。
最后，即插即用，支持設備自發(fā)現，簡(jiǎn)化設備接入流程，提升業(yè)務(wù)上線(xiàn)效率：PLC-IoT模塊結合邊緣計算網(wǎng)關(guān)，提供即插即用框架，PLC-IoT尾端模塊開(kāi)放SDK，第三方應用通過(guò)簡(jiǎn)單函數調用，即可實(shí)現自身末端設備的自動(dòng)發(fā)現，以及向容器中業(yè)務(wù)APP與遠端物聯(lián)網(wǎng)平臺的注冊，使能物聯(lián)網(wǎng)關(guān)與末端設備快速建立業(yè)務(wù)通道，有效解決傳統末端設備上線(xiàn)流程復雜，安裝部署耗時(shí)的問(wèn)題。
“萬(wàn)物互聯(lián)”的宏偉畫(huà)卷正徐徐展開(kāi)，PLC-IoT作為點(diǎn)亮“最后一公里”的技術(shù)無(wú)疑將在這樣一個(gè)波瀾壯闊的時(shí)代發(fā)揮重要作用。據了解，12月19-20日，首屆PLC-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨華為PLC-IoT生態(tài)聯(lián)盟成立大會(huì )將在東莞舉行。屆時(shí)不僅將探討PLC-IoT技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展方向、發(fā)布一系列創(chuàng )新成果，更將正式宣告華為PLC-IoT生態(tài)聯(lián)盟的成立，以此為依托做大產(chǎn)業(yè)蛋糕、實(shí)現商業(yè)共贏(yíng)。讓我們拭目以待！
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