PLC看上去是对抗485、KNX这类方案,但实际上挑战的是WiFi、ZigBee等无线方案的江湖地位。随着PLC的加速落地,智能家居解决方案,开始泾渭分明:无线与PLC。下方是小编整理的关于PLC智能家居有什么缺点的内容,各位可以了解一下。
plc技术在家庭应用中的劣势:电表易成带宽瓶颈,容易受到其他电器干扰、泄露安全。
PLC技术,它采用一类可编程的存储器,用于其内部存储程序,执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令,并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。
所以plc在家庭应用中会有易受干扰的缺点。
电力线通信技术(Power Line Communication)简称PLC,是利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式。
该技术是把载有信息的高频信号加载于电流,然后用电线传输,接受信息的调制解调器再把高频从电流中分离出来,并传送到计算机或电话,以实现信息传递。
目前在多种场合使用的低速(1200bps以下)电力载波已很普遍。利用输电线路作为信号的传输媒介,人们利用电力线可以传输电话、电报、远动、数据和远方保护信号等。
由于电力线机械强度高,可靠性好,不需要线路的基础建设投资和日常的维护费用,因此PLC具有较高的经济性和可靠性,在电力系统的调度通信、生产指挥、行政业务通信以及各种信息传输方面发挥了重要作用。
把PLC-IoT运用于智能家居,最大的问题就是干扰。电线虽然普及、成本低,但是它并不是一个很理想的信号载体(要不然还要网线干什么)。
这其中涉及的因素有很多。比如,家用的交流电为220V 50Hz。但是在实际场景中,它的正弦波并不是平滑的,而是一根充满锯齿的曲线。一方面,电压本身就是不稳定的;另一方面,家用电器的使用会影响到电流的稳定性。甚至并列的电线之间也会产生感应。
很多人应该听过电力猫这个东西,它是一个基于PLC的路由器,可以实现全屋的布网。但火了没多久,它就消失了,原因就是它跟家里的绝大部分电器是冲突的。由于家用电的复杂性,基本上所有电器都有滤波模块,就是为了达到一个纯净的50Hz交流电。
而基于PLC的通信,本身就是通过高频信号来传递的。越是高频,它的容错率就越低,一丝丝的干扰,就会影响系统的稳定性。用来上网的PLC,频率更高,显然对于噪声的敏感度就会更高。这就是为什么电力猫这类产品不好做的原因。
对于PLC-IoT来说,它并非应用于上网,而是仅作为设备通信技术,因此相对来说稳定性更强。这里顺便科普下:PLC的窄带、中频带,遵循的是IEEE1901协议。这个协议的授权组织就是前面提到的HomePlug。它们的关系类似于IEEE802.11与WiFi联盟之间的关系。而一般用于上网的PLC,遵循的是ITU的G.hn标准(IEEE1901也有宽带PLC标准)。
在家居环境中,变频器谐波、线缆和强电磁干扰最常见。而且电力线上的设备越多,干扰就会越复杂。随着各类家用电器的使用和外部电涌等影响,PLC要正常工作,需要极其有效的过滤技术。
为什么说智能家居中的PLC其实更复杂?就是因为要解决抗干扰的问题更难。工业用途中,PLC从布线、电缆选择、电气工程等多个方面都可以提前考虑。但是家庭用途,我们面临的通常是装修好的、强弱电部署千差万别的案例。要确保装上就能用,其实不容易。
字面来看,PLC是电力线通信技术,Power Line Communication。说白了就是把电线作为数据传输线。这是个物尽其用的策略,因为电线随处都有,而且成本低廉。如果让电线既传输电能,又能携带调制后的电信号,岂不是两全其美。
事实上,对于交流电来说,它本身就是携带信息的,因为它有频率。只不过这个信息只有一个单一值。PLC,可以认为是传输变化的频率的电信号技术。
具体来说,它的实现机制是把终端数据调制为高频电信号在电线上传输。理论上,它还可以取代网线。等等,这不就是传统的铜缆宽带吗?对,后者也是靠电信号传递。现在普及的光纤,用的是光信号,更快。(WiFi靠的是电磁波)
这样一来,还要网线干什么?很明显,因为PLC作为一种通信技术,在此前较长一段时间内,是无法作为真正的民用通信技术的。原因也很简单,家居场景中,干扰因素太多。技术标准归标准,但落实成产品,不一定灵。
所以要解决干扰因素,就得投入大量研发精力,并依赖某些其他行业的突破,比如AI技术。如今AI技术成熟了,也就能更好的解决干扰问题。
要把PLC真正应用于家庭环境,最核心的一个部件还是芯片。华为用的是自家海思的PLC-IoT芯片,除了基本的信号调制,它还要承担一系列的降噪运算。在此前的发布会上,华为宣称自己的PLC具有AI抗干扰能力。
如果抗干扰是卖点,那么看来PLC家用,干扰依然是头痛问题。所以PLC的竞争,其实就是芯片的竞争,更进一步说是抗干扰算法的竞争。所以创耀科技、力合微、威胜信息、东软载波等PLC芯片及解决方案商近期关注度颇高。
随着AI技术的落地,PLC进入普通家庭终于成为了现实。但今天的PLC,不是那个PLC。它所体现的技术栈不同。
所以当我们研究PLC时,背后的软件算法是不可忽视的。而PLC本身,已经是一个相对成熟的技术标准。目前PLC领域主要有两大技术标准:一个是美国主导的HomePlug,一个是欧盟主导的OPERA(开放式PLC欧洲研究联盟)。华为的PLC,遵循是HomePlug标准。
PLC-IoT有什么特征?
注意,如果PLC后面加个IoT,那它是什么?当然还是PLC。
PLC技术按照频段可以分为三类:窄带、中频带和宽带。频率依次递增,可承载的数据量依次增大,但是传输距离依次降低。
而PLC-IoT这个概念,对应的是中频带PLC。它是基于0.7~12MHz的频率来工作的。这个频段相对来说噪声低,信道质量好,比较适合智能家居、智慧路灯、智能电表等实时控制的物联网场景。所以,我们讲智能家居的PLC,其实是在讲PLC-IoT。
在IoT的终端接入技术上,存在无线和有线之争。无线方案有微功率技术,比如蓝牙、WiFi和ZigBee、NFC等;此外还有蜂窝无线技术,比如NB-IoT、GPRS、LTE等。
而PLC则是跟总线技术对抗的一类通信技术。常见的总线技术有485、CAN、ModBus、KNX等。CAN用于汽车较多,485等在智能家居应用较多。相较于总线技术,PLC-IoT不用专门布线,这是最大优势。后装市场潜力巨大。相较于无线技术,PLC-IoT组网复杂度低,通信更可靠,而且不受建筑物遮挡。
值得一提的是,现在华为的PLC-IoT支持IP化,也就是可以支持IPv6技术。这意味着PLC可以扩展出网络层和传输层,不同类型的终端设备可以共享PLC网络、不同用户也可以独立访问各自的设备,这对于提升PLC网络的并发能力和通信效率非常关键。
那么,基于宽带PLC的,就是用来上网的一类路由器PLC产品。由于频率高,它可以用来替代现有的WiFi组网方案。下文会有介绍。
所以目前市面上的产品,又可以分为PLC-IoT和路由器PLC。两者遵循的技术标准可能有差异,但本质都是一样的,区别只是不同频段的电力载波在不同场景下的应用。
PLC智能家居有什么缺点的内容就说这么多了,虽然PLC在智能家居的真正普及还有待时日,但这项技术本身能带来的体验上的改变,还是实打实看得见的。华为算是起了个头,后续一定会有更多品牌跟进探索。
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