电与网的探戈:华为PLC-IoT邀世界底座起舞

作者: 脑极体 来源: 脑极体 2019-12-23 16:15

物理世界和数字世界,正在碰撞燃烧着彼此间的激情。

随着技术融合与数字溢出效应的不断加强,IoT(物联网)正在成为虚拟与现实的交汇,云计算、AI与网络升级技术涌入社会生活的入口。

根据《华为全球产业展望GIV@2025:智能世界,触手可及》预计,到2025年全球联接数将达千亿。其中IoT联接将占据绝大部分。

如此宏伟的IoT蓝图,显然不是一蹴而就的。事实上,如果我们把IoT世界按照应用维度拆分,会发现这个世界非常多元化。其中有我们耳熟能详的智能家居、智能制造,也有我们日常很难发现的角落。

比如说,PLC(电力线通信技术)就指向着这样一个方向——它无处不在,却很难走入人们的视角;它看似简单,却是未来智能世界的真正底座。

12月19日,2019年PLC-IoT产业发展论坛暨华为PLC-IoT生态联盟成立大会在东莞召开。会上华为发布了PLC-IoT相关的系列白皮书与生态合作计划。在这场会议上,我们可以发现一个未知的世界:电网融合之中,蕴藏着从IoT技术到智能世界的必经之路。

让我们来看看,让电与网跳舞,为什么会对IoT产业的发展至关重要?

舞会前夜:看不见的IoT世界底座

与其他技术相比,IoT是一个非常泛化的技术体系。理论上来说,只要让物体联接网络,都可以纳入IoT技术的概念范畴。

然而,在现实中审视每一个物体的特性,再考虑如何将其纳入网络,是一件千变万化的复杂工程。

一般来说,IoT实现方式可以分为有线和无线两种。无线联接IoT虽然能省去如何联线的大量麻烦,但这种方式受到环境影响太大,只能在对精度和稳定性要求不高的设备中使用。

而有线联接的代表方式,是以RS-485为代表的工业总线技术,也就是所谓的给设备拉网线。但这种模式也有个问题,那就是单独拉线会造成额外的部署成本和运维成本,对于需要大范围大联接数部署的IoT场景来说并不适合。

类似场景,就像城市中的红绿灯、无处不在的供电设施、生活生产中的配电设备等等,显然为每一个电表单独拉上网线很不现实。

这些你不会特别留意的角落,组合在一起,构成了一个亟待智能化变革的庞大IoT场景。这个场景分散、微小,却无处不不在地支撑着社会运转——或者可以说,这些隐藏在大众视线之外的场景,才是智能世界的真正底座。

为了将这些场景纳入IoT体系,诞生了PLC(电力线通信)技术。顾名思义,PLC技术是在电线中传输网络信号,实现真正的电网融合。基于PLC技术,海量原本就有供电的设备可以在不单接网线的情况下纳入组网。最早,PLC技术主要是窄带通信为主,主要用于远程抄录电表。而在IoT技术开始走入智能化阶段,需要在设备间传输更复杂的信号,这就发展出了中频带和宽带的PLC技术。

但是,起源于我国的中频带PLC技术,在现实应用中也不是没有麻烦。比如电网环境中,电力线路会给网络带来复杂的干扰和衰减,而IPv4网络环境下,海量设备的PLC联接很容易造成网络拥塞,这都导致了PLC走入IoT实际应用面临严峻挑战。电与网的共舞,就这样在爆发前静静等待着。

在尝试解开这道难题的诸多答案中,华为的PLC-IoT技术独擅胜场。

电与网的探戈:

华为PLC-IoT改变了什么?

早在2014年,华为就已经推出了针对AMI抄表应用场景的电力线通信技术:PLC-IoT。经过几年的技术迭代与落地实践,如今华为PLC-IoT技术已经形成了明确的产业技术标准与场景应用经验,尤其有效解决了PLC产业初期的探索瓶颈。

根据最新发布的《PLC-IoT产业发展白皮书》,PLC-IoT技术的定义是这样的:基于HPLC/IEEE 1901.1,结合华为特有技术的,面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术。PLC-IoT的工作频段范围在0.7~12MHz,噪声低且相对稳定,信道质量好;采用正交频分复用(OFDM)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,实现数据在电力线介质的高速长距离传输。PLC-IoT应用层通信速率在100kbps到2Mbps,通过多级组网可将传输距离扩展至数公里,基于IPv6可承载丰富的物联网协议,使能末端设备智能化,实现设备全联接。

这样看来,在华为PLC-IoT技术中有两个关键能力突破,一个是采用IPv6标准,化解了由于IPv4网络IP有限,只能用虚拟网络覆盖IoT场景,造成大量网络拥塞的困境。在号称能够给每一粒沙子分配IP地址的IPv6环境下,华为PLC-IoT能够让不同类型的末端设备可以共享PLC网络,物联网关主机侧应用和容器内多个应用也可共享同一个PLC网络,独立访问各自管理的末端设备而互不影响,提升PLC网络的并发能力和通信效率。同时,基于IPv6可通过TCP/UDP协议承载丰富的物联网协议,也加固了PLC-IoT网络的安全性。

另一个关键点,是华为PLC-IoT融合了华为的新一代台区识别技术,无需任何外加设备就可以根据宽带载波技术特点和电网及信号特性,仅通过软件分析处理,在模块本地自动分析出末端设备所归属的变压器区域。利用无扰台区识别的结果,可免除白名单配置,从而减少现场配置,提升设备部署效率。

多种创新技术的融合下,华为PLC-IoT有效解决了传统PLC技术受电网干扰大、不宜大功率传输、运维管理不便等问题。而这项技术走向城市基础设施和千行万业,也很容易看到突出的产业价值。这里可以试举几个例子:

1、智慧城市的新起点

智慧城市的建设正在风起云涌进行当中。给城市中大量基础设施联接网络、实现数据共同和智能化升级,是智慧城市发展的基础。但是城市里有大量基础设施,比如信号灯、视频探头、交通指示牌、停车场电桩等等,是不方便单独拉设网线的。这种情况下,华为PLC-IoT通信模块可以利用电力线,实现交通路口显示屏、信号灯、倒计时牌、行人过街按钮等设备的全联接,解决了交通设备网络信号的传输问题,真正让智慧城市的底座接入IoT世界。

华为PLC-IoT技术在城市场景中的想象力非常丰富,例如停车场充电桩、支付系统的智能化;消防系统的智能化迭代等。

2、行业智能化的关键一环

今天,产业智能化升级已经成为社会经济的焦点,而在各行业的真实场景中,能源用度都是关键一环。在制造业场景、园区场景,以及社区场景中,能源的智能用度与精细化管理具有重要价值。而华为PLC-IoT可以进行充分电网融合,让能源与智能共舞,帮助实现行业智能化的基础设施建设。

3、从华为IoT布局,到真正的万物互联

华为的企业愿景,是构建万物互联的智能世界。而万物互联的落脚点就是IoT技术与场景,从网络、计算,到解决方案,华为在IoT领域有着广泛布局。而为了补完这个布局,华为PLC-IoT技术提供了关键支撑。让社会底座联接IoT设施,实现标准统一,为智能世界的全面构建提供了可能,也为华为未来的IoT部署搭建了有益的探索高地。

无论是对华为、对各行业的智能化升级,还是对我们赖以生存的城市,华为PLC-IoT都将带来一系列改变。而这个改变能够发生的核心路径,是让舞台之上有更多舞者,在生态的乐曲下共试这段电与网的探戈。

舞台之上:PLC-IoT的生态与成长

一项IoT技术从创生走向应用,必须要经历三个阶段:技术价值确定;产业标准统一;继而实现生态应用融合,推动技术落地。

而今天来看,华为PLC-IoT已经走过了前两个阶段,在技术价值自证之后,形成了相关的产业标准与落地案例。那么也就是说,华为PLC-IoT走到了关键节点上:生态化的前夜。

为此,华为依旧秉承着推动生态,与各行业一起做大蛋糕的产业思路。于是我们看到在12月19日,由华为发起的“华为PLC-IoT生态联盟”正式成立。

为了避免PLC-IoT技术闭门造车,失去产业活力,华为自2017年起,就积极与电力、交通、消防等各行业解决方案合作伙伴开展联合创新,构建了配电物联网、智慧用能、智慧路口、智慧金融、智慧消防、智慧助航灯等多种创新解决方案。经过了大量与行业共同探索之后,华为PLC-IoT技术已经拥有了足够的成熟度。而从技术成熟走向普适的行业生长,需要更大舞台、更多生态合作伙伴的共同努力。于是我们看到,“华为PLC-IoT生态联盟”汇聚了多大73家初始成员,充分展现出PLC-IoT技术在行业应用中的广阔前景。而生态联盟也将加速PLC-IoT的技术创新和商用部署,促进全产业健康发展,为PLC-IoT发展提供更有力的平台支撑。

目前,生态之果已经在华为PLC-IoT的舞台上生成而出。比如说,华为与中国银联刚刚签署了“边缘计算及PLC支付场景联合创新项目”合作协议。根据协议,中国银联携手华为,分析、研究新能源汽车充电支付现状,以华为PLC-IoT技术为依托,为新能源汽车打造无感支付创新方案。

未来,更多涉及城市生活与各行业生产的PLC-IoT进化方案,都将在这一生态舞台上进行生长。而当多个IoT生态能够实现标准统一、数据胡同、智能化整体升级,万物互联的梦想也就自然瓜熟蒂落。

电与网的舞曲,在智能化的音符伴奏下,将永不停歇地流转下去。也许未来的某一天,孩子们会不知道竟然有不能联接网络、不带有智能能力的电。新事物在技术融合中诞生,新世界亦是如此。


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