应用

技术

物联网世界 >> 物联网新闻 >> 物联网热点新闻
企业注册个人注册登录

电线其实可以用来通信,可是为什么在智能家居中鲜有人用?

2022-01-20 09:30 物联传媒
关键词:电线通信

导读:随着人民生活水平的不断提高。我们对便捷生活的需求越来越大,特别是在我们呆的最久的家里面。因此,近年来智能家居这一概念被不断提及,智能家居市场规模也在稳步增长中,今年预计将达到2175亿。

无通信,不智能

随着人民生活水平的不断提高。我们对便捷生活的需求越来越大,特别是在我们呆的最久的家里面。因此,近年来智能家居这一概念被不断提及,智能家居市场规模也在稳步增长中,今年预计将达到2175亿。

在智能家居时代以前,我们家里所有的电器都是单独存在的个体,彼此之间并不需要产生任何的联系。可当我们要实现家居的“智能”时,就需要通过一些传输方式对智能家居下达指令。这就好比每个电器都需要连接在电路中才能获得电力供应一样,每个智能电器都需要连接在某种通信网络中才能得到指令信号。

image.png

当前智能家居中常用的几种通信方式:各有千秋,但都不完美。

目前市场上智能家居使用的通信网络可分为无线通信和有线通信,接下来我们将它们进行简单的比较:

无线通信:成本低,但穿墙能力差,设备连接数有限

无线通信可分为以下两类:

以WIfi,Zigbee为代表的局域网:这类方式通讯距离基本能覆盖一个正常三居室—如果这个家庭没有墙的话。是的,这种技术的弊端就是墙对通讯信号的削弱比较严重,导致信号差或不稳定,这就跟家里有些离路由器比较远的房间WIFI上网信号比较差是一个道理。

另外,这种局域网连接设备有限,一旦多了,不仅自己收到的信号不好,还会影响连接在同一局域网中的其它设备的信号稳定性,以Zigbee为例,当设备连接超过一定数量后,就容易出现掉线的情况。而随着智能家居往后发展,设备连接数必然是越来越多的,因此这一缺点也将在之后被放大。

有线通信:稳定的太贵,不贵的不稳定

有线通信可分为总线通信和我们的主角电力载波通信

先说说总线通信。总线通信的通讯信号经过专门的有线线路进行传输,自然不会受到墙体的干扰,所以信号非常高速且稳定。可是,如果你要在家里使用总线通信。你就要在每个房间先铺设专门的线路,是不是听起来就非常的麻烦?不仅麻烦还很贵。据小编从业界了解,铺设一个正常三居室的总线线路,一般没有十几万下不来。这个价格马上打消了我本人过上智慧生活的念头。

那么有没有一种通信方式,既不需要铺设专门的线路,又可以不受墙体的干扰呢?

电力载波通信:没错,正是在下。

电力载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术,它有如下特点 :

1、不需要重新架设网络,只要有电线,就能进行数据传递。

2、相对于其他无线技术,传输速率快。

可是,根据业内人士透露,在智能家居中选择电力载波通信的客户仅占约百分之一,那么,这一看似完美的通信技术为什么迟迟没有在智能家居中获得推广呢?

image.png

电力载波通信的缺点:信号易损失和被干扰

目前电力载波通信主要有如下缺点:

1.不同信号耦合方式对电力载波信号损失不同,耦合方式有线-地耦合和线-中线耦合,线-地耦合方式与线-中线耦合方式相比,电力载波信号少损失十几dB,但线-地耦合方式不是所有地区电力系统都适用。

2.电力线存在本身固有的脉冲干扰,而这一干扰只要需要用电就无法避免。

3.电力线对载波信号造成高削减。当电力线上负荷很重时,会造成对载波信号的高削减。

4.配电变压器对电力载波信号有阻隔作用,所以电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送。

5.三相电力线间有很大信号损失(10 dB -30dB)。通信距离很近时,不同相间可能会收到信号。所以一般电力载波信号只能在单相电力线上传输。

谁来做电力载波通信的破局者?

尽管电力载波通信目前还有上述的一些缺点,但只要这些问题得到有效解决,其实它免布线和信号不受墙体干扰的优势相对于其它通信方式还是很明显的。

目前,市场上电力载波芯片市场上的主要玩家有华为海思、东软载波、力合微电子以及深圳智微电子。

电力载波顾名思义,传统的应用市场上是电力系统中电表这类工业级应用。但事实上,它可以有更大的应用范围,最典型的就是智能家居市场。

将电力载波用于C端家庭消费市场也是目前几家主要芯片供应商重点拓展方向,而其中,最重要的推动者当属华为。

华为在2019年底成立了华为PLC-IoT生态联盟(电力载波通信英文简称PLC),另外,基于PLC-IoT系统的华为全屋智能方案也在2021年4月发布。华为消费者业务CEO余承东甚至在发布会上称,这套华为全屋智能PLC-loT方案将碾压其它采用ZigBee的智能家居方案。

余承东口气这么大不是没有依据的,据了解,与一般的电力载波通信相比,华为全屋智能的PLC-IoT系统通过设置独立回路加滤波器的方法,阻断掉传统家电对智能家具设备的干扰,还采用了华为工业级PLC芯片,使信号传输更加稳定,设备连接数更多。

image.png

image.png

同时,华为还做了更多的优化。PLC-IoT精确有效地建立了电力线通信信道传输模型,根据频率选择特性确定最佳信号传输频率,并通过大量的实测数据分析获得电力线的信道特性。可将其优势可以总结为:

1、基于开放标准的IPv6技术,不同类型的末端设备可以共享PLC网络,物联网关主机侧应用和容器内多个应用也可共享同一个PLC网络,独立访问各自管理的末端设备而互不影响,提升PLC网络的并发能力和通信效率。

2、基于华为主推的新一代台区识别技术,无需任何外加设备,根据宽带载波技术特点和电网及信号特性,仅通过软件分析处理,在模块本地自动分析出末端设备所归属的变压器区域。利用无扰台区识别的结果,可免除白名单配置,从而减少现场配置,提升设备部署效率。

3、PLC-IoT+RF双模通信采用宽带电力线载波与微功率无线通信技术融合,在高频次采集的场景下,PLC-IoT与RF双通道并行采集不同节点的数据,提升效率40%左右。关键信息交互时,双通道可同时传输关键信息,形成冗余通道,实现可靠通信。并且当设备发生停电故障、PLC链路断开时,可通过RF通信及时上报停电事件。

4、PLC-IoT模块配合旁路耦合电路,为PLC-IoT通信提供了又一种逃生通道。当电力线开关断开后,PLC-IoT模块可通过旁路耦合单元继续通信,将停电事件等重要信息上报给物联网关,实现停电主动抢修,提升运营效率和客户满意度,解决停电后如何将信息上报并及时进行处理的问题。

5、PLC-IoT模块结合边缘计算网关,提供即插即用框架,PLC-IoT尾端模块开放SDK,第三方应用通过简单函数调用,即可实现自身末端设备的自动发现,以及向容器中业务APP与远端物联网平台的注册,使能物联网关与末端设备快速建立业务通道,有效解决传统末端设备上线流程复杂,安装部署耗时的问题。

说了那么多,就是想告诉你,以前电力载波通信的问题都已经被华为搞定了,接下来就看看用户实际体验如何了。

电力载波通信:低市占率代表着未来更广阔的市场空间。

残酷的股市上有一句名言叫:市场永远是对的。这句话在消费市场也同样适用,电力载波通信当前的低市占率是市场选择的结果,其因是用户体验的不佳。但相信在不久的未来,越来越成熟的电力载波通信会证明自己是个“成长股”,甚至有可能成为行业的“龙头股”。