C114月16日特稿随着人类社会走向智能化的加速和各种数字新技术的出现，“万物互联”不再只是一句口号，海量智能设备的“最后一公里”问题也日益显现。
在此背景下，华为首创了PLC-IoT这一中频电力线载波通信技术，实现了数据在电力线介质中的高速长距离传输。基于这一技术，它开发了独特的技术和集成模式，如IPv6、多模通信和边缘计算。与此同时，作为物联网的新手段，PLC-IoT在短时间内被市场接受，其产业生态和实践正在以超乎想象的速度丰富。
从“人人有宽带”到“万物皆可连接”，或许这一天已经不远了。
点亮物联网“最后一公里”
物联网的概念提出已经20多年了。在经历了热炒冷遇之后，迎来了产业爆发期，融入了更多的价值和内涵。数据显示，2018年中国物联网市场规模达到1.5万亿人民币，预计2020年这一数字将超过2万亿人民币；在全球范围内，到2020年，物联网市场的空将超过1.7万亿美元，相关连接的数量也将达到208亿。另一方面，其形态不再局限于小设备、小网络，而是进入了一个完整的智能领域，赋能人们的衣食住行以及各行各业的升级转型，成为智能社会不可或缺的底层支柱。
然而，机遇和挑战总是相伴而生。日益增长的重要性、多样化的场景和海量的设备连接，也使得物联网“最后一公里”的可靠安全通信越来越重要。常见的IOT手段都是擅长赢球的，或者传播距离有限，或者容易受环境影响，无法覆盖所有场景。PLC-IoT因其“网电相连”的特性，以及在现有网络大部分为有源设备时，如配电、路口红绿灯、城市路灯等，不需要部署专用线路，成为很多场景，尤其是当前网络环境下部署通信线路的恶劣场景的首选。
具体来说，PLC-IoT是基于HPLC/IEEE 1901.1和华为独有技术的中频段电力线载波通信技术，面向物联网场景。其工作频率范围为0.7-12MHz，噪声低且相对稳定，信道质量好。采用正交频分复用技术，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，实现了数据在电力线介质中的高速长距离传输。PLC-IoT应用层的通信速率为100Kbps到2Mbps，通过多级组网可以将传输距离扩展到几公里。基于IPv6可以承载丰富的物联网协议，使终端设备智能化，实现设备的全连接。
将电力线通信应用于物联网并不容易。众所周知，低压电力线的拓扑结构和物理特性不同于传统的通信传输介质。它在承载工频信号的信道上传输高速数据信息，带来了工作环境恶劣、噪声干扰严重和时变性等问题。同时，信号容易出现反射、驻波和谐振，使得信号的衰减特性极其复杂，导致PLC信道的频率选择性很强。
华为PLC-IoT准确有效地建立电力线通信信道传输模型，根据选频特性确定最佳信号传输频率，并通过大量实测数据分析得出电力线的信道特性。针对这些特点，设计了有效的抗噪声技术和抗衰减技术，最终大大提高了电力线的通信性能，实现了高速、可靠、实时的远距离通信。
PLC-物联网的技术特点和优势
PLC-IoT产业的发展可谓是突飞猛进，从智能电网开始，而不仅仅是智能电网。目前，该技术已在电力、交通、金融、消防等多个行业成功实践。同时，100多家合作伙伴和华为准备基于该技术进行相应产品和解决方案的集成和联合创新。那么是什么让PLC-IoT迅速获得众多客户和合作伙伴的青睐呢？这在很大程度上是由于其自身的技术特点和优势。
首先，PLC-IoT基于IPv6，提高了PLC网络的通信效率和信息化水平:基于开放标准IPv6技术，不同类型的终端设备可以共享PLC网络，物联网主机端的应用和集装箱内的多个应用也可以共享同一个PLC网络，相互独立访问各自管理的终端设备，互不影响，从而提高了PLC网络的并发性和通信效率。同时，IPv6可以通过TCP/UDP协议承载丰富的物联网协议，如基于标准化CoAP协议的高效数据传输，通过DTLS协议实现终端设备接入认证和数据加密传输，加强了HPLC/IEEE 1901.1的安全性。开发人员可以参考网关的容器和端模块的SDK中的以太网开发模式，访问基于Socket接口的PLC网络节点，并可以借助大量开源软件的成熟能力快速开发应用，大大简化了PLC的开发难度。
其次，PLC-IoT实现了无扰动区域的识别，简化了安装部署的现场配置，提高了部署效率:无扰动区域识别是我国推广的新一代区域识别技术，不需要任何额外设备。根据宽带载波技术、电网和信号特点，只需通过软件分析处理，就可以在模块中自动分析出终端设备所属的变压器区域。利用未扰动区的识别结果，可以免除白名单配置，从而减少现场配置，提高设备部署效率。
第三，PLC-IoT+RF双模通信扩大了通信覆盖范围，解决了设备组网的盲区。双模通信采用宽带电力线载波和微功率无线通信技术的融合。在高频采集的场景下，PLC-IoT和RF双通道并行采集不同节点的数据，效率提高了40%左右。交换密钥信息时，两个通道可以同时传输密钥信息，形成冗余通道，实现可靠通信。此外，当设备停电，PLC链路断开时，可以通过射频通信及时上报停电事件。
第四，PLC-IoT采用旁路耦合技术，可靠上报停电事件，提升精细化管理水平:带旁路耦合电路的PLC-IoT模块为PLC-IoT通信提供了另一条逃生通道。当电力线开关关闭时，PLC-IoT模块可以通过旁路耦合单元继续通信，将停电等重要信息上报至物联网网关，实现停电主动应急抢修，提高运营效率和客户满意度，解决停电后如何及时上报信息和处理的问题。
最后，即插即用支持设备自发现，简化设备接入流程，提高业务上线效率:PLC-IoT模块结合边缘计算网关提供即插即用框架，PLC-IoT的末端模块开放SDK。第三方应用可以通过简单的函数调用实现自身终端设备的自动发现，并向远程物联网平台注册容器中的业务app，使物联网网关和终端设备快速建立业务通道，有效解决了传统终端设备复杂的上线流程和安装问题。
“万物互联”的宏伟画卷正在徐徐展开，而PLC-IoT作为点亮“最后一公里”的技术，无疑将在这样一个波澜壮阔的时代扮演重要角色。据了解，12月19-20日，首届PLC-IoT产业发展论坛暨华为PLC-IoT生态联盟成立大会将在东莞举行。届时，我们不仅将探讨PLC-IoT技术和产业的进一步发展方向，发布一系列创新成果，还将正式宣布成立华为PLC-IoT生态联盟，以此为基础做大产业蛋糕，实现商业共赢。让我们拭目以待！
