PLC通信技術(shù)

張 妍

（作者單位：黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程系）

PLC通信技術(shù)

張 妍

（作者單位：黑龍江工業(yè)學(xué)院電氣與信息工程系）

摘 要：伴隨著現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的推廣，高速而有效的通信方式越來越受到大家的青睞，電力線PLC通信技術(shù)也得到了更廣泛的關(guān)注。

關(guān)鍵詞：PLC；通信技術(shù)；工作原理

人類無線通信的歷史追溯至馬可尼1897年發(fā)明無線電報，1920年AM調(diào)制技術(shù)、FM調(diào)制技術(shù)相繼出現(xiàn)，1941年二戰(zhàn)中使用雷達(dá)技術(shù)，1973年摩托羅拉發(fā)明了手機(jī)，目前已步入移動通信時代。

在現(xiàn)代人們的工作學(xué)習(xí)生活中，計算機(jī)和智能手機(jī)已經(jīng)成為與人們密不可分的一部分，人們利用各種各樣的移動終端瀏覽網(wǎng)頁、微信等。事實(shí)上，移動數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)在近幾十年才有了迅猛的發(fā)展。

人類在使用電能的過程中，建立了遍及全球的物理連接網(wǎng)絡(luò)，人們期望將龐大的電力網(wǎng)絡(luò)作為通信媒介，達(dá)到全球覆蓋的網(wǎng)絡(luò)連接。

1 PLC通信技術(shù)介紹

Power Line Communication簡稱PLC技術(shù)，也稱為“電力線通信技術(shù)”，它是通過電力線為媒介，用來傳輸數(shù)據(jù)、語音、圖像等信號的一種通信方式。早在20世紀(jì)20年代就已經(jīng)出現(xiàn)了電力線通信的記載，20世紀(jì)40年代的東北，日本生產(chǎn)的載波機(jī)已成為長距離調(diào)度的通信手段。PLC技術(shù)在發(fā)展的各個階段被應(yīng)用在高壓輸電網(wǎng)、中壓輸電網(wǎng)和低壓輸電網(wǎng)等領(lǐng)域；傳輸速率已由1Mbps發(fā)展到2Mbps、24Mbps等，甚至高達(dá)200Mbps和500Mbps或者更高，是被業(yè)界看好的寬帶接入技術(shù)之一。

近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，利用220 V低壓電力線1.6 M～30 M的頻率范圍來傳輸高速數(shù)據(jù)的技術(shù)，具有不用布線、連接方便、覆蓋范圍廣等顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是最具競爭力地解決“最后一公里”方案的關(guān)鍵技術(shù)之一，因而越來越被人們所重視。該技術(shù)主要可以應(yīng)用在智能居民小區(qū)、商務(wù)酒店、智能監(jiān)控領(lǐng)域、家電物聯(lián)網(wǎng)控制等。

2 PLC通信技術(shù)工作原理

信號發(fā)送時，利用GMSK（高斯濾波最小頻移鍵控）以及OFDM（正交頻分多路復(fù)用）調(diào)制技術(shù)將待傳輸信號的頻率加載到電流上，通過電力線將該電流傳送給用戶。在接收端，用戶需要安裝一個特制的調(diào)制解調(diào)器（也稱為無線電力貓），調(diào)制解調(diào)器的一端與常規(guī)電源相連，另一端與計算機(jī)的網(wǎng)卡接通，計算機(jī)即可上網(wǎng)。

無線電力貓，是電力調(diào)制解調(diào)模塊與無線接入點(diǎn)AP的融合，使用終端就是家庭用戶，與電源插座相連接，即插即用。當(dāng)無線電力貓終端接通電源后，系統(tǒng)能夠自動搜尋局端電力網(wǎng)橋，注冊屬于自己的MAC地址，與此同時，局端電力網(wǎng)橋會給每一個無線電力貓終端分配唯一的TEI。PLC中局端電力網(wǎng)橋與每一個無線電力貓終端之間是主從關(guān)系，均采用點(diǎn)對多的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

利用電力線上網(wǎng)的特點(diǎn)除了傳輸數(shù)據(jù)量大、方便快捷以外，傳送信息的速度比ISDN要快30多倍。從理論分析，只要有公共電網(wǎng)的地方都可以實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)。

3 PLC通信技術(shù)的應(yīng)用

目前，國內(nèi)外對于電力線上網(wǎng)技術(shù)可以分為兩種模式：一是使用戶內(nèi)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模式，通過室內(nèi)安裝的電力線，實(shí)現(xiàn)整個家庭的互聯(lián)互通；二是戶外接入技術(shù)模式，利用配電柜與用戶的有效連接方式，達(dá)到信息高速輸送給用戶的目的。通過以上兩種模式的介紹，利用現(xiàn)有配電網(wǎng)家庭內(nèi)部的小型物聯(lián)網(wǎng)或撥打市話、長途電話即將成為下一個競爭市場。

電力線上網(wǎng)技術(shù)與日常生活接觸最早的工作方式是自動完成遠(yuǎn)程水表、電表、煤氣表數(shù)據(jù)的讀取工作，節(jié)省了大量的人力物力同時也方便了用戶。隨著PLC技術(shù)的成熟，可以將目前的遠(yuǎn)程自動抄表系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，將水表、電表、煤氣表整合，形成“三表合一”，利用互聯(lián)網(wǎng)輕松查詢及繳費(fèi)，節(jié)省人力物力的同時極大的方便用戶。

預(yù)計今后電力線上網(wǎng)技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)有電源插座的任何地方，不用撥號，就可以享受高速的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，任性地看電影、打游戲、打電話，享用數(shù)字化生活的舒適和便利；同時，還可以實(shí)現(xiàn)家庭智能監(jiān)控系統(tǒng)，利用PLC技術(shù)將家中的電氣設(shè)備連接起來，在上班的同時隨時監(jiān)控家中的一切，讓家有老人和孩子的上班族能夠安心工作。

4 PLC通信技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)

4.1 優(yōu)點(diǎn)

PLC通信技術(shù)是利用現(xiàn)有的低壓配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，任何一個正常工作的插座都是一個通信節(jié)點(diǎn)，不需要任何布線，節(jié)約資源，投資少、見效快，并且傳輸數(shù)據(jù)可靠性高。

電力線是基礎(chǔ)設(shè)施，覆蓋之廣是其他通信網(wǎng)絡(luò)無法比擬的，各大電信運(yùn)營商可以通過電力線網(wǎng)絡(luò)與每個家庭親密接觸，并為免費(fèi)無線網(wǎng)絡(luò)普及帶來極大的發(fā)展空間。

4.2 缺點(diǎn)

由于我國南北技術(shù)水平差距較大，導(dǎo)致電力網(wǎng)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝ё內(nèi)f化，如何達(dá)到優(yōu)化的通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是有待解決的問題。

伴隨著全球范圍內(nèi)通信行業(yè)的快速發(fā)展以及人們對通信要求的增加，預(yù)計不久的將來高速PLC通信技術(shù)能夠同時傳輸數(shù)據(jù)信號、語音信號、視頻信號和電力信號，有可能帶來通信行業(yè)發(fā)展的新趨勢。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐莉.電力線通信技術(shù)管窺[J].信息通信,2014,（3）.

[2]萬承廣.PLC通信技術(shù)的特點(diǎn)及在數(shù)據(jù)通信中的應(yīng)用[J].新材料新裝飾,2013,（12）.作者簡介：張妍，女，漢族，籍貫：山東省，學(xué)歷：碩士。