《電子技術(shù)應(yīng)用》
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物聯(lián)網(wǎng)最后一公里的通信技術(shù)

2021-10-28
來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察
關(guān)鍵詞: 物聯(lián)網(wǎng)

  從市場(chǎng)的預(yù)測(cè)看來(lái),物聯(lián)網(wǎng)是毫無(wú)疑問(wèn)的大勢(shì)所趨。

  IDC研究數(shù)據(jù)顯示,2020年全球物聯(lián)網(wǎng)支出達(dá)到6904.7億美元,其中中國(guó)市場(chǎng)占比23.6%。IDC預(yù)測(cè),到2025年全球物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)將達(dá)到1.1萬(wàn)億美元,年均復(fù)合增長(zhǎng)11.4%,其中中國(guó)市場(chǎng)占比將提升到25.9%,物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模全球第一。

  由此可見(jiàn),對(duì)從業(yè)者來(lái)說(shuō),能否緊緊把握中國(guó)市場(chǎng)的機(jī)遇,會(huì)是他們發(fā)展壯大與否的關(guān)鍵。而在影響其未來(lái)的諸多要素中,尤其以“連接”最受關(guān)注。特別是物聯(lián)網(wǎng)最后一公里的通信技術(shù)選擇,會(huì)是判定整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)方案能否擁有完美體驗(yàn)的重要一環(huán)。

  過(guò)去多年里,廠商為了找尋這個(gè)最優(yōu)解,探索過(guò)zigbee、WiFi和藍(lán)牙在內(nèi)的多種解決方案。

  而在?力合微電子創(chuàng)始人、CEO劉鯤博士看來(lái),PLC就是物聯(lián)網(wǎng)最后一公里的“答案”。

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  所謂PLC,是Power Line Communication的簡(jiǎn)稱,也就是電力線通信技術(shù)。領(lǐng)先的PLC芯片供應(yīng)商力合微電子的CEO劉鯤博士在日前舉辦的PLC IoT專場(chǎng)技術(shù)論壇中也指出,PLC是一種不需要重新架設(shè)網(wǎng)絡(luò),只要有電線,就能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù),具有不受金屬和墻壁阻擋、穿墻越壁的特點(diǎn)。

  正是因?yàn)镻LC技術(shù)特點(diǎn),劉鯤博士把其看作智能家居全屋智控的最佳通信技術(shù)方案。資料顯示,在2002年,清華力合與留學(xué)回國(guó)通信及芯片專家共同投資創(chuàng)建力合微電子,致力于物聯(lián)網(wǎng)電力線通信(PLC)技術(shù)及芯片開(kāi)發(fā)。

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  在后續(xù)的發(fā)展中,為了更好地迎合物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的發(fā)展需求,如上圖所示,以2009年為分界線,PLC技術(shù)慢慢地從早期的單載波PLC演進(jìn)到多方面更具優(yōu)勢(shì)的OFDM PLC。針對(duì)國(guó)內(nèi)外的不同現(xiàn)狀,OFDM PLC又呈現(xiàn)不同的表現(xiàn)。作為國(guó)內(nèi)PLC技術(shù)的擔(dān)當(dāng),力合微電子推動(dòng)國(guó)內(nèi)基于OFDM技術(shù)的新一代PLC技術(shù)的開(kāi)拓,執(zhí)筆建立了中國(guó)低壓電力線窄帶載波(500KHz以下)通信國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T31983.31-2017,2018年在國(guó)網(wǎng)公司牽頭組織下參與12MHz以下寬帶中頻電力線通信標(biāo)準(zhǔn)IEEE1901.1-2018編制工作,基于以上標(biāo)準(zhǔn),公司推出了適合物聯(lián)網(wǎng)智能設(shè)備的電力線通信統(tǒng)一接口協(xié)議PLBUS PLC。

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  據(jù)力合微電子技術(shù)總監(jiān)朱永先生介紹,PLBUS PLC是一套適合國(guó)內(nèi)電力線環(huán)境的高性能電力線總線通信技術(shù)和協(xié)議,包含了物理層、支持 Mesh組網(wǎng)的數(shù)據(jù)鏈路層、以及為各種IoT應(yīng)用提供適配的應(yīng)用支持層(APS)。

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  他進(jìn)一步指出,從定位上看,這是一項(xiàng)主要應(yīng)用于開(kāi)放的幾十米或幾百米短距離供電范圍內(nèi)的技術(shù),能基于MESH網(wǎng)絡(luò)、實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間對(duì)等通信,且具備小數(shù)據(jù)包、低延時(shí)等技術(shù)特點(diǎn)。作為一種主要面向即時(shí)通信的電力線通信技術(shù)協(xié)議,PLBUS PLC通過(guò)設(shè)備供電電力線,在設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和通信交互,擁有免布線、有電線的地方即刻智能物聯(lián)、穿墻越壁、不受阻擋、不受屏蔽和不需天線等優(yōu)勢(shì)。

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  “我們不但把底層協(xié)議棧完全集成在芯片和模塊中,還為這個(gè)芯片內(nèi)置了一個(gè)MCU,讓單一芯片可實(shí)現(xiàn)完整通信及控制的同時(shí)還節(jié)省了外部MCU芯片。再加上PLBUS PLC 芯片具有 PWM\SPI\UART\I2C\GPIO 多種外設(shè)接口,這就讓其在物聯(lián)網(wǎng)各種紛繁復(fù)雜的應(yīng)用擁有了更多的適應(yīng)能力”,朱永接著說(shuō)。

  基于上述見(jiàn)解和積累,力合微電子推出了一系列的PLC芯片,還帶來(lái)了開(kāi)發(fā)輔助工具,同時(shí)還給客戶提供了開(kāi)發(fā)、測(cè)試和生產(chǎn)完整的服務(wù)支持。

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  首先在測(cè)試方面,力合微電子初期能為客戶提供對(duì)PLC通信性能測(cè)試評(píng)估服務(wù),客戶在力合微電子PLC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試環(huán)境對(duì)PLC物理層通信性能和網(wǎng)絡(luò)層通信進(jìn)行性能量化測(cè)試。后期還能為客戶基于力合微電子PLC芯片做的整機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行PLC通信性能測(cè)試評(píng)估,并提供測(cè)試報(bào)告;

  其次,在開(kāi)發(fā)技術(shù)支持服務(wù)方面,力合微電子不但能提供原理圖、PCB圖的review技術(shù)支持服務(wù),還能提供軟件開(kāi)發(fā)指南和硬件開(kāi)發(fā)指南供客戶開(kāi)發(fā);

  最后,在生產(chǎn)指導(dǎo)服務(wù)方面,力合微電子能夠提供PLC模塊生產(chǎn)指導(dǎo)和供PLC產(chǎn)品生產(chǎn)PLC通信性能測(cè)試工具或指導(dǎo)客戶開(kāi)發(fā)客戶專用的PLC通信性能測(cè)試;

  得益于上述的產(chǎn)品、技術(shù)、服務(wù)、行業(yè)和供應(yīng)鏈等多個(gè)優(yōu)勢(shì),力合微電子推動(dòng)的PLBUS PLC 被廣泛應(yīng)用于包括智慧城市/智慧路燈、充電樁管理、智能照明、能效管理、智慧光伏發(fā)電和智能家電/智能家居控制等在內(nèi)的工業(yè)及消費(fèi)類物聯(lián)網(wǎng)場(chǎng)景。

  在物聯(lián)網(wǎng)大爆發(fā)前夕,力合微電子在技術(shù)上承擔(dān)國(guó)內(nèi)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)電力線通信技術(shù)和芯片的研發(fā),在市場(chǎng)上積極推動(dòng)國(guó)內(nèi)自主可控的基礎(chǔ)通信技術(shù)應(yīng)用,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。




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