物联网设备端通信协议-Power Line Communication

随着物联网技术在各行各业的推广应用，多年前已经就出现的电力线通信技术，这几年火了起来。例如不少公司推出的电力猫WiFi，通过家里普通的插座电线传递网络信号，极大的方便了家庭中WiFi信号的扩展和应用，有了WiFi信号，很多设备就可以方便的接入到IoTDA了。这么火，这么有用的电力线通信技术，值得了解和学习一下。

1. 什么是电力线通信

电力线通信，英文缩写PLC, 就是Power Line Communication的缩写。这里的PLC跟工业控制领域的PLC(可编程控制器，Programmable Logic Controller)是两个完全不同的概念。电力线通信PLC，是通过已经在存在的或者在使用的电力线来传递信号。例如在家里被埋在墙壁或者地面里面的正在使用的电线，就可以用来传递信号。办公大楼里面、厂房里面、户外的电线等电力线都可以通过电力线通信来传递信号。例如如下的一幅图，就是采用了电力猫WiFi来扩展家里的WiFi信号。

上图中，右边有个母机，将网络信号通过插座的电力线进行传输，左边有个子机，插在插座上，接收电力线中的网络信号，并将其转换成WiFi信号。以前仅仅只靠WiFi扩展器遇到的距离远、穿墙困难问题，就用电力线通信技术很好的得到了解决。

2. 电力线通信的原理简介

电力线通信PLC，通常由发送器和接收器组成。发送器连接到电力线，将要传输的数据经过调制后，通过电力线发送出去。接收器连接到电力线，接收电力线上传输过来的经过调制后的信号，并将信号进行解调后得到接收的数据。PLC通信，通常有一个主节点，多个普通节点。例如下图所示。每个节点都可以具有发送和接收器功能，通过电力线网络通信。主节点具有一定的网络管理功能，例如可以连接到互联网，或者外部网络等。

这里仅仅是对原理进行一个简介，具体的发送、接收、安全防护的原理比这里简述的要复杂的多，感兴趣的可以查找相关内容的书籍进行学习。

在实际的应用开发过程中，可以选择具有PLC功能的一些芯片在自己的系统中应用，提高开发效率。

3. 电力线通信的应用

电力线通信，在跟电力线相关的一些场景，可以广泛应用。例如路灯、变电站、供电站等场景下，通过电力线通信，将现场的设备连接到互联网，进而可以连接到物联网平台，形成多种基于物联网的设备控制和管理系统。例如，我们可以设想一个如下的智慧路灯控制系统.图中的PLC-R 表示普通节点，它具有PLC通信功能，同时可以检测和控制路灯的状态。PLC-S表示主节点，它具有PLC通信功能，也具有联网功能,例如5G。每个路灯有一个PLC-R来控制，每个PLC-R可以与主节点进行通信。整个路灯控制系统可以通过PLC-S接入物联网平台IoTDA，通过IoTDA，可以实现对这些路灯的管理和控制。在结合云端的多种智能算法的应用，可以实现智慧路灯控制系统。

在日常生活中，有很多的用电的地方，用电的地方就会有电力线，有电力线就可以应用电力线通信技术，方便的将设备接入互联网。

尤其在一些已经建好的设备或者建筑物中，布置新的通信线路很不方便，而且无限信号，由于受到遮挡，或者铺盖不好的场景下，电力线的应用优势就会凸显出来。例如智能楼宇改造使，一些老旧的楼宇，可以应该电力通信技术，避免挖强开洞带来的一些分享。例如一些水处理场景下，要在水下再布置通信线缆时，也可以考虑电力线通信技术，避免水下布线。随着物联网的快速发展，越来越多的设备，都有联网的需求，通过电力线通信技术能有效的解决一些设备的联网功能。

4. 总结

简单的分析了电力线通信技术的概念、原理，最后结合电力线通信的与电力线强相关的特点，畅想了一些电力线应用场景。为开发者，在设计和开发物联网应用系统时，提供一些参考。

大家在开发应用过程中，发现问题欢迎提出分享讨论，共同学习共同进步。