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海思PLC解决方案有哪些场景?行业迈进智慧物联新时代来啦!

[中国,上海,2021年12月8日] 物联网的快速发展,离不开通信技术的不断突破。为了实现万物互联的终极目标,人们对物联终端采集数据的需求越来越多,迫切需要各种物联接入技术,保障物联网最后一公里的通信可靠、安全和高效。

为什么需要PLC-IoT?

电力线通信技术(Power Line Communication,简称PLC)可以直接复用电力线,无需部署专用线路,即可实现对物联设备的连接。它避免了无线通信技术受周边环境因素影响大的问题,如穿墙问题、2.4G非授权频段的干扰等;同时免布线,解决了工业现场总线需要单独布线、后期走线混乱、线路老化、维护困难等问题。它还解决了各通信技术无法共用一张网络、客户额外投资大的问题。电网是世界上覆盖最广的网络,电流过的区域远比人踏足的区域要宽广的多。在人力无法触达的场景下,通过电力线就能实现数据通信,万物互联将逐渐成为现实。

PLC-IoT是PLC技术应用在物联场景的创新实践,基于HPLC/IEEE 1901.1,面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术,有效解决了电力线路信号干扰、衰减问题,同时支持IP化通信能力。PLC-IoT可以无需额外挖沟埋缆即可构建高速可靠的末端物联通信网络,直接复用电力线,可降低通信施工部署成本超过50%,并大幅度缩短部署周期,已被广泛应用于智能家居、智能抄表、智能交通灯、智慧路灯、光伏发电等场景。

PLC-IoT基本通信原理

PLC-IoT基本通信原理

PLC标准中,谁更适用于物联网?

IEEE PLC标准分为三种:1901、1901.1和1901.2;IEEE 1901是宽频家庭宽带标准,应用于电力猫;IEEE 1901.1和1901.2是中低频IoT标准,应用于物联网。

IEEE PLC标准分类

IEEE PLC标准分类

参数标准 IEC61334 FSK G3 OFDM PRIME OFDM 1901.2 OFDM 1901.1 OFDM
物理层速率 2.4kbps 46kbps 128kbps 500kbps >500kbps
频段 9~95kHz 36~91kHz 42~89kHz <500kHz <12MHz
组网周期500节点 小时级 小时级 小时级 小时级 秒级
应用环境 无干扰环境 复杂干扰环境

不同PLC标准比较

总之,IEEE 1901.1 速率高、组网快、频段选型噪声少、衰减小,适用于物联网复杂干扰环境。海思PLC-IoT基于IEEE1901.1标准,满足中高速、低时延、便捷施工运维的通信。

有线联接技术大PK:PLC-IoT全胜!

纵观联接技术的发展,PLC-IoT是迄今前装全屋智能的首选

PLC-IoT 优势远大于 KNX

PLC控制全屋智能家电原理图

PLC-IoT 优势远超 ZigBee

综合来看PLC-IoT的工程成本具备极大优势,有电就有网,无需额外布线成本。 传输距离及传输速度较传统技术大幅提升,连接能力简单更强悍。

海思PLC-IoT解决方案优势有哪些?

01 稳定性超强:稳定运行不掉线累计2万多小时

海思PLC芯片解决方案的核心竞争力是解决噪声和衰减问题,以保证通讯稳定;海思建有最全的电力线噪声数据库,根据电力线数据进行仿真建模,并回放到实验室电力线环境中进行通讯测试;海思建有全场景环境实验室;高温、高湿、高海拔、极寒、极旱,稳定运行4年以上。

海思PLC芯片解决方案在家居场景下穿墙、抗干扰强,控制成功率高:
穿墙性能强:1000米拉距,仍然可以控制成功,不受户型限制
稳定性高:控制时延短,控制成功率100%
抗干扰能力强:不受2.4GHz无线频段干扰,有效隔离电力线噪声。

02 高可靠性:时延低,响应快,通信可靠

方案级高可靠性设计:噪声隔离:隔离器隔离不同网络、外部噪声;网络隔离:隔离器或白名单隔离不同网络。

芯片级高可靠性设计:
• 频段选型在1.6-6MHz:大部分场景噪声都集中在1MHz以下,在很多环境下10MHz以上频段衰减非常大。
• 通信频段自适应:多级滤波器滤除带外噪声并与频段自适应策略相互配合,自动调整滤波器参数,从而得到最佳截止频率。
• 有效的抗噪技术和抗衰技术:大量的实测数据,分析获得电力线的信道特性。时域上,设计有效的实时脉冲噪声检测与消除算法应对时域噪声微秒级变化;频域上,设计有效的窄带噪声检测与消除算法应对能量很强的单频/强色噪声信号;多子载波并行传输,子信道频率分集,增强抗噪声与抗信道衰落能力。
• 低时延,支持QOS,保障高优先级报文
• 可靠的错误检测和纠错能力,支持数据重传、冲突避免

03 安装运维简:简化且前装全流程

房屋线路设计图

房屋线路设计图

设计阶段:PLC设备根据需要设计在同一个或多个电路回路(简化设计)
施工阶段:电工完成物理安装,无须设计师参与;无须软件配置,PLC设备自动组网,零配网
验收阶段:电工按照场景和电路设计验收,无须设计师参与
运维阶段:设备直接更换,上电自动组网,无须排查其它无线设备对PLC设备的干扰,无须设计师参与

04 组网速度快:自动快速组网,即时通信

组网特点-- 树形网络拓扑

组网特点-- 树形网络拓扑

CCO:(Concentrator)主节点模组
STA:(Station) 子节点模组
PCO:(Proxy Coordinator)代理结点

灵活的组网模式:①树形组网,CCO为网络主节点,STA为网络子节点,STA若成为代理站点则叫PCO;所有STA向CCO发起入网请求,CCO确认后方可加入网络,网络建立可即刻行PLC通信;站点的通信为CCO与STA站点的之间的相互通信,STA与STA不能直接通信,需要通过CCO来转发;②Mesh组网:无CCO,每个STA同时也是PCO,STA与STA之间直接通信

自动快速组网模式:自动快速组网,500节点、2 层网络的场景初始上电 10s 完成组网,快速通信;单节点上电毫秒级入网,适用于单节点设备上下电、更换、插拔等场景;支持动态路由,多路径寻址

PLC-IoT应用场景丰富

01 智能家居:安装部署简化,综合成本优/高可靠

PLC-IoT智能家居应用场景 智能家居PLC-IoT方案

智能家居PLC-IoT方案

安装部署简化:有电即通信,无须单独设计及布线,零配网(同一隔离器下自动组网),电工即可安装。
综合成本优:免复杂设计,免布线,简运维,免设计师投入费用。
高可靠性:无“无线同频干扰”,穿墙信号强,户与户可靠隔离(每户大约有几十到上百个PLC节点)

02 照明:零配网,部署运维简化,组网快

PLC IoT照明应用场景

商业照明:商业轨道灯或磁吸灯 LED驱动集成PLC,直流供电,多个直流回路组一个网络,PLC网关在交流电上。
路灯照明:主站+集中器+路灯控制器,集中器安装在路灯配电柜中,控制器灯杆埋地处。
工业照明:工业场景噪声复杂并且干扰大(工矿、电网、油田等场景),灯具安装及工作环境复杂。

03 空调:稳定性高,安装/测试简化,组网快

PLC IoT空调应用场景

稳定性高:空调一般是单独回路,易隔离,噪声可控,无无线同频干扰,通信可靠。
安装/测试简化:免布线,零配网,电工即可安装,外挂PLC模块,减少空调MCU软件的改动和空调整机的测试验证。
组网快:组网规模小(中央空调最大1拖64(1个外机接64个内机)),入网速度快。

04 光伏发电:跨交直流通信,部署简化,响应快

PLC IoT光伏发电应用场景

跨交直流通信:逆变器通过PLC和优化器(光伏板上)进行通信,实时监测状态,逆变器将光伏板产生的直流电压转换为交流电。
部署简化:免布线,简运维,降成本。
响应快:最大网络规模小于500个节点,支持开机秒级快速组网,1s内实现优化器关机。