上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。目前这四家中,传输速率分别为弥亚微,同时提供200、 400、800、1600bps四种可变速率;东软:330bps;福星晓程:250/500bps;鼎信:100bps。按照现阶段现场实际应用状况来 看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能,如果涉及到远程控制(断送电)和管理功能则需要提供更高速率保证。
2、通信频率
关于通信频率,在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ;在欧洲由欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显着的贡献,目前全球AMR系统均采用该频段标准。
国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家,分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。
3、通信功率及EMI指标
国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减,均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中,基本上 做到3W至5W,有的电表厂甚至做到了8W,这种做法是绝对不可取的。首先,这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损,造成大量的能源浪费,这也有 悖于国网公司上集抄系统的初衷;其次,如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境,我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者,现在却也能成为最大的制造 者。
就目前研究了解的情况,国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W,在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。
4、芯片技术
严格意义上讲,国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业,像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361+单片机通过软件完成 物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度,但该模式会导致其核心技术(相关软件)容易泄密或被解密,安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均 是完全自主开发的载波通信芯片产品。
五、促进电力线载波芯片的发展
目前比较认同的芯片方案是:采用BPSK调制解调技术、多阶的模拟和数字滤波、AGC自动控制、DSP算法*噪音强度。但国际远传电表市场的发展,也对国内相关产业提出更高要求。针对远传电表市场,我个人认为电力线载波通信芯片要做到以下几点:
1、稳定可靠性不高
电力线通信(PLC)在欧美等地区集抄方案(AMR)中的应用已有几十年的历史,使用效果非常好。尽管国内对电力线通信关注度非常高,但在中国 本地还没有取得明显的成绩。其中最大的障碍之一是其通信的稳定可靠性,这是所有基于载波抄表方案必须解决的一个迫切问题,而且在解决这个问题时,不能提高 解决方案成本。
2、解决通信距离问题
在线路负荷较重的情况下,通信距离能达到300米到500米,也就是说加一两级中继,在同一配电变压器下解决通信距离问题。
3、把电力线载波通信芯片集成到电表中
电力线载波通信芯片集成到远传电表中,传统的抄表系统用集中器采集电表脉冲,再转换成电表读数,造成了自动抄表系统读数与电表实际读数不一致,在缴费时,用户会有疑问,使目前自动抄表系统未能发挥应有作用。随着电子电表的普及,把电力线载波通信芯片集成到电表中,就可从根本上解决上述问题。目前,有不少公司在研发全电子电表的单芯片解决方案,这是国内外一大趋势。
4、标准制定迫在眉睫
把电力线载波通信芯片集成到远传电表中,如何保证不同厂家电表能相容于同一系统中,又使得通信标准的制定迫在眉睫。
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