電力貓的工作原理是什麼?


電力貓用的傳輸技術是正交頻分復用(OFDM),簡單點說就是把互聯網信號和電力信號疊加到一起。

我們平時用的電都是交流電,頻率是50HZ,電力貓就是在交流電的基礎上疊加上互聯網的信號。因為互聯網的信號頻率都很高(10MHz甚至更高)所以如果採用合適的手段,是不會對電力傳輸產生影響的。

(以下圖片來自網路)

沒有任何信號疊加的交流電,看上去是這樣的(就是正弦曲線):


疊加上高頻信號以後,看上去是這樣的:

其實這種技術在別的場景也很常見,比如用電話線ADSL上網等技術,都是在語音信號上疊加了一個更高頻的互聯網信號,由於頻率太高,人類的耳朵是聽不到的,語音通話會忽略這種信號(認為是雜波),只有高頻的收發設備才能分離這些信號並加以處理。

理論上說,這種傳輸方式是完全沒有問題的,但因為家用電力網路里,有各種各樣的干擾,開關電器的時候(尤其是老式電器)產生的電火花會對這種傳輸產生很大的干擾。並且如果頻率太高,可能會在某些電器上產生很大的抗阻,所以這種傳輸方式並不是一種很穩定的解決方案,抗干擾能力很差。

目前可見的方案里,基本上帶寬都在1Mbps-10Mbps之間,摺合位元組數就是128KB/s-1.28MB/s,這不是一個很快的速度,要提速的話目前還是有一些困難的,所以應用的並不多(最新補充:現在已經有百Mbps的設備了)。

電力線路上網適合在一些網速要求較低的場景中使用,其中一個我個人認為很有意義的是遠程抄表,現在電錶除了預購電費以外,主要就是靠人工抄表,而如果電錶中集成了網路功能,使用電線就可以把電錶的數字報告給電力公司,無需人工抄表,這算是一個很好的解決方案吧。

總結一下,基本模型就是:

互聯網信號&<=&>電力貓調製&<=&>電線&<=&>解碼設備&<=&>上網設備


[我是電力貓,我長醬樣子,不要調戲我,再調戲我也不會 喵~~]

[我是電力貓,我長醬樣子,不要調戲我,再調戲我也不會 喵~~]

1.電力線通信(PLC)的基本原理
通常所說的電力貓是指電力線通信(PLC-Power Line Communication)。電力線通信(PLC)簡單來說就是利用已有的電力線作為通信載體,加上一些PLC局端和終端數據機,將原有電力網變成電力線通信網路,將原來所有的電源插座變為信息插座的一種通信技術。

  • PLC局端設備負責與內部PLC終端設備的通信和與外部Intemet網路的連接;
  • PLC終端設備負責將來自用戶的數據通過電力線路傳輸到局端設備,局端將信號解調出來接入外部的Intemet。

2.電力線通信(PLC)的組網
利用電力貓進行組網,一般包括三個步驟:

  • 用配送的網線一端插入路由器Line端網線口,另一端插入電力貓A網線口;
  • 把電力貓A插在電源插座上,把另一個電力貓B插在其他一個電源插座上;
  • 用配送網線的一端插入電力貓B上,網線另一端插在電腦網卡口上,連接完成。

利用上述步驟,可以將家庭的互聯網設備進行組網,示意圖如下所示。

利用上述步驟,可以將家庭的互聯網設備進行組網,示意圖如下所示。

[家庭電力貓組網方案]

[家庭電力貓組網方案]
3.電力線通信(PLC)的優缺點

4.電力線通信(PLC)的應用前景

智能電網:依靠電力通信技術實現調度自動化和管理現代化,如遠程抄表系統等。

智能電網:依靠電力通信技術實現調度自動化和管理現代化,如遠程抄表系統等。
智能家居:隨著家庭自動化和智能大樓概念的出現,電力線通信技術能方便地為各種設備(如警報系統的感測器)提供通信鏈路;
物聯網:電力線通信技術能方便地為物聯網系統中各種終端提供通信鏈路;

參考資料:
Sargeant , et al .Power line communication system[ P] .On United States Patent 5, 491, 463 , February 13 , 1996


首先你要搞清楚一點,電和電信號的傳輸,是電勢的變化,是電場(電磁波)的傳播,不是單單靠自由電子在導體上的移動。和水管通水是不一樣的。

然後,電磁波是一種波(橫波),那麼,下來就是波分復用技術了,再具體點,就到了時分復用技術和頻分復用技術了。


和電話線同時傳輸網路和電話信號一個性質。


HomePlug聯盟的官網介紹:HomePlug Alliance
高通的晶元介紹:http://www.qca.qualcomm.com/wp-content/uploads/2013/11/QCA7500.pdf


推薦閱讀:

為什麼 WCDMA 可以邊通話邊上網,而 TDD LTE 不能?
國內手機換號後,如何讓盡量多的原有聯繫人記下自己的新號碼?

TAG:通信 | 電力 | 電力電子技術 | 電學 | 電力貓 |