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无线通信技术与PLC

发布时间:2021-06-11 阅读数: 103

可编程控制器电力线载波通信是一种利用电力线传输数据信号的通信方式,因为使用电力线作为通信载体,为网络部署提供了极大的便利。如今,该技术日益完善,传输速度和距离大大提高。


可编程控制器最常见的应用场景是智能电网。由于线路不需要改造,部署成本较低,许多国家网络将使用可编程控制器来实现电力抄表。此外,还有家庭自动化、智能家居等物联网场景,如电力猫。可编程控制器分为窄带和宽带。可编程控制器的工作频率和数据传输速度较低,但传输距离可以更长,而宽带可编程控制器恰恰相反,只适用于短程应用,但仍可通过可编程控制器进行远程传输。


尽管受发信功率的制约,PLC对干扰过于敏感,但在低压电力线路上经常存在各种各样的电气设备,会对电力线路产生不同的噪音和阻抗。而且为保证传输质量,PLC也不追求远距离传输。为解决这些限制,除高通、博通等国外大厂外,国内也有不少厂商开发了自己的PLC芯片和模块,在PLC市场寻求创新突破。



华为海思


Hi3921SV100是华为海思的一款集成高速/低速多模PLC调制解调器和高性能应用处理核心芯片,在物理层上实现了IEE1901.1标准子集,只要是同样使用这个子集。可以实现互联互通。该芯片的CPU采用200MHz工作频率的Cortex-M3处理器,并嵌入256KBSRAM内容。


华为声称该芯片可以快速组成PLC-IoT网络,其强大的抗干扰能力已成为智能家居应用的最佳选择。此外,该芯片支持开放的LiteOS系统和多种加密算法,开发人员还可以通过丰富的外部接口与各种外部设备对接调试开发。


东软载波


自1996年以来,东软载波一直在研究PLC技术,先后推出第一代至第六代通信芯片,目前PLC芯片累计销量达3亿片,在网上运行的PLC方案超过1亿片。


东软载波SSC1667芯片是HPLC高速载波电力线载波通信芯片,采用40nm工艺,集成Arm处理器和1MBSRAM。SSC1667的通讯频带为0.7MHz至12MHz,通讯速度最高可达6Mbps。


根据官方数据显示,该芯片支持新国网HPLC互联标准和旧国网互联标准,并支持四频段六模式切换。另外,该芯片还支持电线在线升级,并采用并发抄读机制,提高了抄表应用的工作效率。


东软载波表示,该产品在抄表效率和通信稳定性方面,特别是一次性抄表成功率和实时通信能力方面,窄带载波产品有了很大的提高,不仅适用于电网抄表和智能电网的扩展应用,而且可作为高速可靠的智能家居应用解决方案。


鼎信通信


鼎信通信是一家专注于PLC技术和总线通信技术的高新技术企业,主要终端产品应用于国家智能电网的电气信息采集系统。在低压用电领域扩大的同时,鼎信通信也继续开展中压载波、配电网自动化、10kV充电站技术的开发


TCC091和TCRS091是鼎信自主研发生产的宽带可编程控制器芯片,集模拟前端、基带调制解调、数字信号处理和CPU核心于一体。该芯片采用格芯28nmSLPCMOS工艺,性能比40nm工艺提高60%,开关功耗降低40%,待机功耗降低50%。


TCC091和TCRS091还集成了第五代简化高效的MCU+DSPZSPNano架构,方便开发者在平衡性能、功耗和面积的同时移植和优化代码。


云半导体


作为国内CPU/MCU芯片设计公司,上海云间半导体科技有限公司致力于自主CPU内核设计,以及基于自主CPU内核的SoC芯片及系统产品的研发。本公司主营HPLC产品为CR600系列和CR700系列,均为32位PLC芯片。


CR600和CR700的载波带宽为2~28MHz,最大物理层的传输速度为240Mbps。通过最大10级的继电器,其电力线的传输距离最长可达10公里。CR600内置了主频125MHz的Cortex-M0内核和256KB的SRAM。CR700内置了ARM9的CPU,容易运行复杂的电影系统和协议栈。


目前,可编程控制器最大的市场仍然是国家电网的电表和电气信息采集设备招标。除可编程控制器外,这些设备还融合了4G、NB-物联网和专用网络等无线技术。可编程控制器作为有线技术,可以很好地覆盖无线网络的盲点。


对于电网用户来说,智能电表取代了传统的机械表和电子表,不用出门就可以支付费用,看到电力的使用情况。在智能家庭市场,无线通信技术发展迅速,家庭场景无法发挥PLC有线传输和传输距离的优势。


华为全屋智能方案中提到的一机两网可能是家居市场的最佳配置方案,通过模块化的家庭智能主机实现中控。Wi-Fi6+网络负责高速全覆盖,而PLC全屋网络专注于稳定可靠。但这个方案的关键在于鸿蒙这样的系统生态,否则即使每个家庭的智能设备数量推动了组网要求,设备之间不同的通信标准也会带来分裂的智能家居体验。


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