雖然電力線載波通信已經(jīng)流行了很久了，但作為承載許多新的增值業(yè)務(wù)的電力線通信(PLC)，確是最近正在興起的一項新技術(shù)。新型的PLC通信網(wǎng)絡(luò)，是一種新型的寬帶技術(shù)，可以利用遍及各地的電力線作為傳輸媒介，承載語音、數(shù)據(jù)以及圖像的傳播。基于電力線是遍歷性最強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)其他任何一種網(wǎng)絡(luò)都無法達(dá)及的覆蓋范圍和密度。針對國際和中國的電力線通信發(fā)展的狀況和趨勢，借第十四屆國際集成電路研討會暨展覽會深圳站春季展，與Maxim公司該領(lǐng)域的技術(shù)專家，SP&C事業(yè)部經(jīng)理曾憲海先生做了一些探討。

最近，國際上有關(guān)電力線通信的進(jìn)展很快，日本很早就開始研究利用電力線通信實現(xiàn)家庭通信網(wǎng)絡(luò)的接入和覆蓋，歐盟執(zhí)委會也已決定正式開放電力線通信接入方式，使電力公司也能夠參與到寬帶通信的競爭之中，并且執(zhí)委會將更進(jìn)一步制訂PLC的規(guī)定，建立一個清楚且平衡市場環(huán)境的市場機(jī)制，讓既有以及新進(jìn)入市場的競爭者能夠為消費者提供更佳的服務(wù)。據(jù)悉法國電力局也剛剛確定下一代的電力線通信標(biāo)準(zhǔn)，基于該標(biāo)準(zhǔn)將實現(xiàn)全國范圍內(nèi)大約3500萬單位的自動抄表(AMR)，曾憲海介紹說，目前，世界上已經(jīng)有幾十個國家進(jìn)行了大量的電力線通信的聯(lián)網(wǎng)試驗。

而針對中國大陸電力線通信，雖然技術(shù)的總體發(fā)展并不落后，但還是存在著不小的挑戰(zhàn)，曾憲海表示。主要的挑戰(zhàn)包括：

缺乏通行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

電力線接入網(wǎng)絡(luò)混亂

過高的電力線噪聲

對于缺乏通行標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)重制約著產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但據(jù)曾憲海介紹，國家相關(guān)部門已經(jīng)在加速標(biāo)準(zhǔn)的制訂，并將在今年6月份召集專業(yè)單位開始討論，且Maxim公司正是數(shù)量有限的受邀單位之一。

對于電力線接入網(wǎng)絡(luò)混亂的問題，是一個頗為頭痛的問題。這主要表現(xiàn)在樓宇電力線路過亂方面。由于中國處于發(fā)展中階段，舊式樓宇的比重還比較大，這些舊式樓宇基于建設(shè)的年代和成本，普遍缺乏系統(tǒng)的綜合布線，是電力線通信發(fā)展的一個不小挑戰(zhàn)。

而對于電力線噪聲過高問題，曾憲海則認(rèn)為這是一個隨過程發(fā)展可以逐步解決的問題。由于中國的傳輸線路質(zhì)量很高，問題就出在由于缺乏標(biāo)準(zhǔn)，各級比較混亂的負(fù)載接入后所造成的問題。隨著標(biāo)準(zhǔn)的推出，對各種電器負(fù)載的約束將會大大減輕這方面所引起的問題。

針對上述各種挑戰(zhàn)，Maxim公司提出了全面的電力線通信解決方案。該公司在本屆IIC展會上力推的MAX2990電力線通信(PLC)基帶調(diào)制解調(diào)器就是該方案實現(xiàn)中的核心器件，見圖1。該款器件是一款集成度很高的SoC器件，采用Maxim的16位MAXQ微控制器核以及物理(PHY)層和媒體接入控制(MAC)層，該控制器提供足夠的系統(tǒng)資源支持用戶的定制應(yīng)用，進(jìn)一步節(jié)省系統(tǒng)成本，通過電力線可提供高性價比、可靠性的遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信。

圖1：MAX2990功能方框圖。

針對該公司的解決方案，曾憲海認(rèn)為具有以下幾項獨特的優(yōu)點：

OFDM技術(shù)：該方案采用了OFDM技術(shù)，相比幾家競爭對手所采用的老一代窄帶FSK方案，大大改善了通信質(zhì)量，只需一次即可傳回一組數(shù)據(jù)，而舊有FSK方案則需要傳4次。在OFDM基礎(chǔ)上，再加上前端糾錯(FEC，CRC16和CRC32)技術(shù)的采用，使得該技術(shù)可以實現(xiàn)100kb/s的保證數(shù)據(jù)率，即包括出錯重傳的有效數(shù)據(jù)率。由于OFDM的采用，可以同時采用8個載頻，對信噪比的需要大幅降低，同時還保證很低的誤碼率。

圖2：OFDM (a)比窄帶(b)可以更高效地利用帶寬，從而可采用更先進(jìn)的通道編碼。

調(diào)頻功能：該技術(shù)所采用的調(diào)頻功能，可有效地提高數(shù)據(jù)傳輸率。即當(dāng)傳輸過程中發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸因噪聲或干擾而傳不過去時，可以進(jìn)行自動調(diào)頻后的重傳，而不會出現(xiàn)死鎖的現(xiàn)象。另外，用戶還可以通過編程的方法來直接選擇頻率。

高數(shù)據(jù)安全性：方案中采用了快速DES/3DES引擎實現(xiàn)最高的數(shù)據(jù)安全性，從而打消了一些用戶對電力線通信中安全性的質(zhì)疑。

豐富的接口：方案中采用了I/O接口、I2C、UART、SPI、還有存儲器接口。

對于電力線通信的應(yīng)用，曾憲海認(rèn)為即便是目前可見的應(yīng)用就已經(jīng)很多。主要包括：

遠(yuǎn)程抄表：可以節(jié)省大量的勞動力成本，并使得成功抄表率大幅提高。

遠(yuǎn)程監(jiān)控：可以支持復(fù)雜的工業(yè)控制，如dim、電機(jī)控制等，還可以有效防止電力盜用等不法現(xiàn)象。還可以通過集成各種不同服務(wù)和實現(xiàn)“智能”家電控制。當(dāng)然也能遠(yuǎn)程監(jiān)視其它傳感器(火災(zāi)、溫度、入口、出口等)。

支持預(yù)付費和繳費帳戶自動管理。

動態(tài)監(jiān)測電能利用情況，實現(xiàn)電能的動態(tài)調(diào)度。