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电力载波物联网PLC-IoT赋予电网"流动的智慧”

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电力载波物联网PLC-IoT赋予电网"流动的智慧”

发布日期:2020-06-24 作者:VUNHO 点击:

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“电”是我们进入现代生活的标志,也成了生活中最不可或缺的元素。如果说有水流过的地方成就了人类的繁衍,那么有电流过的地方,才造就了真正的现代文明。

如果说电成就了现代文明,那么网络的出现则重新定义了智慧的文明,如果有电流过的地方,都有网络来支撑智慧的应用,这就是电力线通信技术(PLC)出现的价值所在。

电流过的区域远比人踏足的区域要宽广很多遍,如果要在人力不便于触达的场景下,通过智能的IoT设备,收集数据,监测现场,并随时可以做出决策,这其实就是现代文明向智慧文明进化的过程。

正是华为的PLC-IoT技术,赋予了电网“流动的智慧”,让这样的梦想成真。

PLC-IoT让智慧触达边缘联接

我们把PLC-IoT拆分为PLC和IoT两个技术方向来看。

首先,IoT(The Internet of Things,物联网)的概念,如今几乎是耳熟能详了。它是“万物相连的互联网”,是互联网基础上的延伸和扩展的网络,将各种信息传感设备与互联网结合起来而形成的一个巨大网络,实现在任何时间、任何地点,人、机、物的互联互通。


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事实上,IoT的核心在于两点,一是实时采集任何需要的信息,二是更广泛的 “联接”,而PLC技术的恰恰让IoT实现了无处不在的信息采集和联接。

其次,是PLC(Power Line Communication,电力线通信),PLC是一种利用电力线传输数据的通信方式,按频段可分为窄带、中频带和宽带技术。窄带电力通信技术是最早用在配电网络中的PLC 技术,有一系列国际标准,如G3-PLC、PRIME、IEEE 1901.2等,载波频带主要分布在3~500 kHz,主要用于远程抄表。

并且,中频带PLC技术发源于中国,基于国家电网公司HPLC 规范的中频带技术,广泛用于国内用电信息采集领域,并于2018年在 IEEE完成标准化,发布了IEEE 1901.1 国际标准。

那么,IoT与PLC的融合会带来什么样的新物种呢?

其实最初的PLC技术,是为了实现智能电网,电表到集中器之间的通信而诞生的。因为PLC存在天然的优势,如范围广,有电网的地方就能进行电力线通信,而且建设、运维成本低。所以,华为在2014年,自主研发专门针对AMI抄表应用场景的宽带电力线通信技术——PLC-IoT方案。


《PLC-IoT产业发展白皮书》也为PLC-IoT做了定义:基于HPLC/IEEE 1901。1,结合华为特有技术的,面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术。PLC-IoT的工作频段范围在0。7~12MHz,噪声低且相对稳定,信道质量好;采用正交频分复用(OFDM)技术,频带利用率高,抗干扰能力强;通过将数字信号调制在高频载波上,实现数据在电力线介质的高速长距离传输。PLC-IoT应用层通信速率在100kbps 到2Mbps,通过多级组网可将传输距离扩展至数公里,基于IPv6可承载丰富的物联网协议,使能末端设备智能化,实现设备全联接。

我们知道,此前PLC技术从未进入大规模应用的最大的症结,就在于:电网环境复杂、噪声干扰严重,以及时变性大。而PLC-IoT则有效解决电力线路信号干扰、衰减问题,支持IP化通信能力,这才实现了,有电的地方就有网络,让智慧真正意义上触达了边缘联接。

不断突破的场景背后,是更广阔的应用空间

2019年一个大的背景是5G正式开始进入商用阶段,而5G是万物互联的基础,它使数据的分布范围以及流转速度发生根本性改变,数据量更大、来源更广、维度更多。万物互联的本质就是物联网的快速发展和繁荣,打破更多场景,创造更多不可能。

从这个角度看,尽管PLC-IoT才刚刚起步,但它对很多应用场景的物联网赋能却是显而易见的。

第一个场景是配电物联网。电网的覆盖广度和宽度是不可想象,如果全部依赖人力检修和维护,复杂度就非常高。将华为IP化PLC-IoT头端模块应用于智能配变终端中,IP 化PLC-IoT尾端模块被集成于开关、漏保等低压末端设备中,利用电力线,实现智能配变终端与不同低压设备之间的通信。

比如,在出现停电故障的时候,配电物联网可以让系统自动完成故障隔离,还可以根据系统控制指定,改由路线路进行转供电,并同步通知相关人员抢修。

第二个场景是智慧用能。简单的说,智慧用能可以随意取得相应时间段、每个不同用电场景的度电产值,为高耗能的场景和设备实施节能改造提供数据支撑,实现用能分析精细化、实时化。例如,在一些工业园区,可以通过PLC-IoT智能判断耗能情况,做到智能化的分流和控制。

第三个场景是智慧路口。在交通行业,需要采集各个路口的信号灯、交通流量、视频探头、倒计时牌等多种数据。传统的做法实现,需要重新拉网络线路,再建设新的道杆,建设周期长,投资大。

而华为IP化 PLC-IoT 通信模块利用电力线,实现交通路口显示屏、信号灯、倒计时牌、行人过街按钮等设备的全联接,解决了交通设备网络信号的传输问题。同时配套华为边缘计算核心板实现交通路口数据本地预处理,各业务系统高效联动,有效解决当前路口信号、电警、诱导、交通信息采集等系统独立建设、数据难共享、智能联动缺失等问题。

第四个场景是IoT支付。互联网时代的移动支付,带了给我们非常多的便利生活,那么物联网时代同样也可以通过IoT支付带来更多的便利条件。比如新能源车的普及速度越来越对,充电桩的建设也在提速,PLC-IoT和边缘计算技术融入到新能源汽车充电的无感支付流程中,可以根据用户使用充电枪的具体信息,实时进行结算。

从这些被改变的应用场景,我们也看到了PLC-IoT广阔的应用空间,在万物互联的时代,有电的地方就有联接,有电的地方就有智能是多么令人期待。

做PLC-IoT生态的驱动者

今年9月世界物联网博览会上发布的《2018-2019中国物联网发展年度报告》中显示,2018年我国物联网产业规模已超过1.2万亿元,物联网业务较上年增长72.9%,产值超过10亿元。

如此巨大的市场空间,决不是一两家企业可以吃得下的。物联网要走向成功,不仅仅是通过不断丰富的联接来复制现有的商业模式,它还要依赖于发展强大的生态系统。作为物联网世界的重要组成部分,PLC-IoT的发展也离不开生态的力量。

12月19日,由华为发起的“华为PLC-IoT生态联盟”在东莞正式成立,来自电力、交通、金融、消防等多个行业共43家产业伙伴在大会现场共同见证了联盟成立。

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华为自2017年起,就积极与电力、交通、消防等各行业解决方案合作伙伴开展联合创新,构建了配电物联网、智慧用能、智慧路口、智慧金融、智慧消防、智慧助航灯等多种创新解决方案。当前,“华为PLC-IoT生态联盟”初始成员达73家,充分展现出PLC-IoT技术在行业应用中的广阔前景和蓬勃生机。“华为PLC-IoT生态联盟”的成立也将加速PLC-IoT的技术创新和商用部署,促进全产业健康发展,为PLC-IoT发展提供更有力的平台支撑。

显而易见,华为会聚焦在PLC-IoT底层的核心,而通过技术和生态,来使能产业链中的合作伙伴。共同开发新的应用场景,将PLC-IoT打造成物联网世界当中,“流动的智慧”。


相关标签:PLC-IOT,电力载波,智能家居

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