PLC——Power line Communication電力載波通信，是電力系統(tǒng)特有的通信方式，電力載波通信是指利用現(xiàn)有電力線，通過載波方式將模擬或數(shù)字信號進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。最大特點是不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要有電線，就能進行數(shù)據(jù)傳遞。

技術(shù)說明

云梯PLC技術(shù)

一、PLC技術(shù)概述

PLC技術(shù)(英文:Power line communicaon)，電力載波通信技術(shù)。通過電力線（交流或者直流）傳輸數(shù)字信號。PLC技術(shù)發(fā)展了幾十年，最早在電力傳輸中采用。目前有兩大應(yīng)用方向.

第一是低壓、中壓和高壓的交流電力傳輸系統(tǒng)中使用。屬于窄帶PLC

電力傳輸系統(tǒng)中，例如抄表，再例如某些中高壓電力傳輸段，4G沒有覆蓋，那么節(jié)點之間的通信采用電力載波。這類電力系統(tǒng)，一般要求的速率在幾百BPS到幾百kbps，傳輸某些重要的傳感器數(shù)據(jù)或者應(yīng)用數(shù)據(jù)。傳輸距離要求比較長，一般按公里為單位計算。通信時延高，有可能達到幾個小時。器件代表廠家如我們國內(nèi)的東軟公司。

第二是家庭或者某些特殊場景下采用。歸類于寬帶PLC。實現(xiàn)在電力線、電話線、以及同軸電纜上數(shù)據(jù)傳輸，滿足家庭數(shù)字多媒體傳輸?shù)男枰贫ǖ臉藴?。這類傳輸以傳輸速率高為特點，在幾十Mbps，能夠?qū)崿F(xiàn)以太網(wǎng)的連接通信。傳輸距離已在500米范圍內(nèi)。通信時延非常低，要求達到ms級別。國際上，此類標準有兩種:一是Homeplug AV 和G.hn兩種。

在整個互聯(lián)網(wǎng)通信標準上，PLC技術(shù)和wifi、網(wǎng)線、光纖、ADSL等雖然是不同的通信傳輸介質(zhì)，但在應(yīng)用中互為補充。在不同的場景下選擇不同方式的通信方式，以滿足不同的場景需求。

經(jīng)過多年的開發(fā)，我們認為，在電梯這個特殊場景下，PLC技術(shù)是最為適合的選擇。我們新再靈的PLC技術(shù)，采用的是Homeplug AV協(xié)議。能夠?qū)⒁蕴W(wǎng)，通過調(diào)制解調(diào)的方式，在電梯的照明供電線上傳輸，實現(xiàn)視頻、圖片以及快速的傳感器數(shù)據(jù)連接，同時滿足多媒體直播等各種應(yīng)用要求，以支撐云梯物聯(lián)網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)要求。

二、電梯場景的分析和描述

為什么電梯場景下，PLC是最為合適的選擇？我們從四個方面來分析

1. 通信距離

電梯是運行在一個密閉的井道內(nèi)。電梯的井道，從幾十米到幾百米不等。電梯就是運行在此密閉空間里，不停的上下往復(fù)。我們選擇的通信方式，必須滿足電梯井道的要求。電梯根據(jù)實際樓層的不同，從幾十米到幾百米不等。

電梯的運行速度也要考慮。有的電梯，能到達6米/S，200多公里的時速。這對通信也會造成一定的影響。

2. 安全要求

電梯是特種設(shè)備，第一要求是不能影響電梯的工作。無論從電磁干擾到網(wǎng)絡(luò)安裝等，都不能對原有電梯系統(tǒng)造成影響。

3. 運行環(huán)境

電梯本質(zhì)上是機電一體化設(shè)備。系統(tǒng)中有兩個電動機。一是電梯主電動機，千瓦級別，二是電梯門機電動機，百瓦級。在電梯運行是，電梯井道內(nèi)出現(xiàn)復(fù)雜的電磁環(huán)境。這些電梯環(huán)境，會對通信的可靠性帶來重大的影響。

不同廠家和種類的電梯，此運行環(huán)境有很大的不同。

4. 外部環(huán)境

外部天氣的影響，在電梯物聯(lián)網(wǎng)的運行中，不可忽略。雨雪天氣、濕度、溫度、海拔高度，都會對通信帶來相當?shù)挠绊?。我們國家電梯，從北方到南方，外部環(huán)境差異非常大。通信方式的選擇，要能適應(yīng)所有的地區(qū)。

綜上所述，既要適用上述電梯場景，滿足不同地區(qū)、不同種類和廠家的電梯、不同樓層、不通速度的電梯，又要滿足電梯物聯(lián)網(wǎng)的通信速率高（多媒體播放、視頻AI分析、圖片AI分析等）的要求，PLC是最優(yōu)化的選擇。

三、云梯PLC的技術(shù)

PLC技術(shù)包含很多的技術(shù)細節(jié)。我將此分成兩類，第一類是PlC通用技術(shù)，第二類是PLC特殊技術(shù)。

PLC通用技術(shù)，包括4層，簡單介紹如下：

A. 物理底層調(diào)制解調(diào)技術(shù)，采用高級前向糾錯、通道預(yù)估、自適應(yīng)能力的OFDM，載波子波段在2M~60M，實現(xiàn)500M的底層數(shù)據(jù)速率。(注意：電力系統(tǒng)的窄帶PLC中，一般不采用OFDM方式）

B. MAC層則綜合使用具有QoS保證的TDMA時分多址有序接入和CSMA競爭接入兩種方式，并通過快速自動重發(fā)請求（ARQ）可靠傳送.

C. 支持TDMA和FDMA，即兼容時分多址和頻分多址，以便兼容BPL寬帶接入

D. 協(xié)議棧支持多種上層協(xié)議，如802.3、IP and UPNP

上述通用技術(shù)，需要每個研究PLC的廠家，都必須具備。除此之外，應(yīng)用到電梯場景，必須采用一些特定的技術(shù)，不然，PLC在電梯場景下應(yīng)用，可靠性和時延也得不到保證。

我們的云梯PLC，有2個特殊的技術(shù)：

1、 強自適應(yīng)能力的OFDM調(diào)制解調(diào)方式（軟件算法）

我們針對電梯場景下的照明供電下的電力線干擾方式，對OFDM的方式進行了優(yōu)化。簡單描述就是：對電梯的電動機啟停和空間輻射，通過試驗場景建立了電梯不同運行階段的特征點，然后在調(diào)制解調(diào)時，避開受到干擾的子載波頻段。整個過程由算法自學(xué)習(xí)實現(xiàn)和特征點的匹配、剔除，以達到降低PLC傳輸時延和高可靠傳輸?shù)哪康摹?/span>

電動機的啟停帶來的影響，是PLC的首要處理的內(nèi)容。

2、解決干擾的方法

電力線傳輸上，共有4種類型的干擾：電力線的浪涌、諧波干擾，容性干擾、感性干擾，分徑干擾。這四種干擾即影響調(diào)制，也影響解調(diào)的復(fù)原。

A. 硬件上，針對電梯的照明線路的上述4個方面，對發(fā)射驅(qū)動電路、接受檢測電路進行相應(yīng)的抗干擾設(shè)計。

B. 軟件驅(qū)動上，根據(jù)連接質(zhì)量進行，進行調(diào)制解調(diào)的發(fā)射功率進行自適應(yīng)的調(diào)整。上述兩點，是我們云梯PlC的技術(shù)上的主要處理點，結(jié)合起來，是云梯的PLC的可靠性和時延的性能會得到全面的提高。

開發(fā)團隊

·帶隊負責(zé)人：靳旭哲

靳旭哲，新再靈科技CTO，工程師。從事嵌入式軟件硬件技術(shù)開發(fā)近二十年，獲得授權(quán)發(fā)明專利9項，2012年負責(zé)的電力載波調(diào)制解調(diào)器開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化項目榮獲國家火炬計劃產(chǎn)業(yè)化示范項目立項。參與開發(fā)的WebField ECS-100控制系統(tǒng)獲得浙江省科學(xué)技術(shù)一等獎；負責(zé)開發(fā)的云梯系統(tǒng)獲得2016中國國際電子信息創(chuàng)客大賽暨“云上貴州”大數(shù)據(jù)商業(yè)模式大賽二等獎和2016年度第十八屆中國國際高新技術(shù)成果交易會優(yōu)秀產(chǎn)品獎稱號，2019年被認定為第三屆“杭州工匠”。

·團隊其他重要成員：胡喜麗，唐麗娜

·隸屬機構(gòu)：新再靈科技

浙江新再靈科技股份有限公司是一家基于電梯場景的人工智能和大數(shù)據(jù)服務(wù)企業(yè)，擁有發(fā)明專利及軟著200余項。一直以來公司秉持讓垂直出行更美好的企業(yè)之道，致力于提升電梯安全管理能力和效率，讓電梯場景數(shù)字化和更有價值。浙江新再靈總部位于杭州，旗下?lián)碛猩虾Ｌ葜切畔⒖萍加邢薰?、北京梯豆科技有限公司、浙江新怡科技有限公司等以及分布在全國?1家控股子公司。截止目前，公司產(chǎn)品云梯已經(jīng)在全國104個城市，安裝上線超過15萬臺，為全國7000余小區(qū)提供電梯智慧管理，每天保障數(shù)億人次的出行安全。

相關(guān)評價

新再靈企業(yè)致力于數(shù)字化城市治理下電梯智慧管理，聚焦民生問題，站在行業(yè)前沿。云梯設(shè)備符合溫州市電梯智能化檢測裝置，是貼近民生的好工程、好項目，符合社會治理現(xiàn)代化需求，值得廣泛推廣應(yīng)用。

——溫州市市場監(jiān)督管理局主任 郭江華

浙江新再靈科技股份有限公司的云梯設(shè)備符合上海市智慧電梯檢測終端需求，設(shè)備均有檢測報告，符合國家相關(guān)部門要求，進一步提高了對電梯安全數(shù)字化監(jiān)管的能力，提升了電梯安全運行水平，有效保障乘梯人出行安全。

——上海市聯(lián)合電梯安全技術(shù)促進中心主任 胡暉

來源：數(shù)據(jù)猿