電與網的探戈:華爲PLC-IoT邀世界底座起舞

  物理世界和數字世界,正在碰撞燃燒着彼此間的激情。
  隨着技術融合與數字溢出效應的不斷加強,IoT(物聯網)正在成爲虛擬與現實的交匯,雲計算、AI 與網絡升級技術涌入社會生活的入口。
  根據《華爲全球產業展望 GIV@2025:智能世界,觸手可及》預計,到 2025 年全球聯接數將達千億。其中 IoT 聯接將佔據絕大部分。
  如此宏偉的 IoT 藍圖,顯然不是一蹴而就的。事實上,如果我們把 IoT 世界按照應用維度拆分,會發現這個世界非常多元化。其中有我們耳熟能詳的智能家居、智能製造,也有我們日常很難發現的角落。
  比如說,PLC(電力線通信技術)就指向着這樣一個方向——它無處不在,卻很難走入人們的視角;它看似簡單,卻是未來智能世界的真正底座。
  12 月 19 日,2019 年 PLC-IoT 產業發展論壇暨華爲 PLC-IoT 生態聯盟成立大會在東莞召開。會上華爲發佈了 PLC-IoT 相關的系列白皮書與生態合作計劃。在這場會議上,我們可以發現一個未知的世界:電網融合之中,蘊藏着從 IoT 技術到智能世界的必經之路。
  讓我們來看看,讓電與網跳舞,爲什麼會對 IoT 產業的發展至關重要?
  <strong>舞會前夜:看不見的 IoT 世界底座</strong>
  與其他技術相比,IoT 是一個非常泛化的技術體系。理論上來說,只要讓物體聯接網絡,都可以納入 IoT 技術的概念範疇。
  然而,在現實中審視每一個物體的特性,再考慮如何將其納入網絡,是一件千變萬化的複雜工程。
  一般來說,IoT 實現方式可以分爲有線和無線兩種。無線聯接 IoT 雖然能省去如何聯線的大量麻煩,但這種方式受到環境影響太大,只能在對精度和穩定性要求不高的設備中使用。
  而有線聯接的代表方式,是以 RS-485 爲代表的工業總線技術,也就是所謂的給設備拉網線。但這種模式也有個問題,那就是單獨拉線會造成額外的部署成本和運維成本,對於需要大範圍大聯接數部署的 IoT 場景來說並不適合。
  類似場景,就像城市中的紅綠燈、無處不在的供電設施、生活生產中的配電設備等等,顯然爲每一個電錶單獨拉上網線很不現實。
  這些你不會特別留意的角落,組合在一起,構成了一個亟待智能化變革的龐大 IoT 場景。這個場景分散、微小,卻無處不不在地支撐着社會運轉——或者可以說,這些隱藏在大衆視線之外的場景,纔是智能世界的真正底座。
  爲了將這些場景納入 IoT 體系,誕生了 PLC(電力線通信)技術。顧名思義,PLC 技術是在電線中傳輸網絡信號,實現真正的電網融合。基於 PLC 技術,海量原本就有供電的設備可以在不單接網線的情況下納入組網。最早,PLC 技術主要是窄帶通信爲主,主要用於遠程抄錄電錶。而在 IoT 技術開始走入智能化階段,需要在設備間傳輸更復雜的信號,這就發展出了中頻帶和寬帶的 PLC 技術。
  但是,起源於我國的中頻帶 PLC 技術,在現實應用中也不是沒有麻煩。比如電網環境中,電力線路會給網絡帶來複雜的干擾和衰減,而 IPv4 網絡環境下,海量設備的 PLC 聯接很容易造成網絡擁塞,這都導致了 PLC 走入 IoT 實際應用面臨嚴峻挑戰。電與網的共舞,就這樣在爆發前靜靜等待着。
  在嘗試解開這道難題的諸多答案中,華爲的 PLC-IoT 技術獨擅勝場。
<strong>  電與網的探戈:</strong>
<strong>  華爲 PLC-IoT 改變了什麼?</strong>
  早在 2014 年,華爲就已經推出了針對 AMI 抄表應用場景的電力線通信技術:PLC-IoT。經過幾年的技術迭代與落地實踐,如今華爲 PLC-IoT 技術已經形成了明確的產業技術標準與場景應用經驗,尤其有效解決了 PLC 產業初期的探索瓶頸。
  根據最新發布的《PLC-IoT 產業發展白皮書》,PLC-IoT 技術的定義是這樣的:基於 HPLC/IEEE 1901.1,結合華爲特有技術的,面向物聯網場景的中頻帶電力線載波通信技術。PLC-IoT 的工作頻段範圍在 0.7~12MHz,噪聲低且相對穩定,信道質量好;採用正交頻分複用(OFDM)技術,頻帶利用率高,抗干擾能力強;通過將數字信號調製在高頻載波上,實現數據在電力線介質的高速長距離傳輸。PLC-IoT 應用層通信速率在 100kbps 到 2Mbps,通過多級組網可將傳輸距離擴展至數公里,基於 IPv6 可承載豐富的物聯網協議,使能末端設備智能化,實現設備全聯接。 
  這樣看來,在華爲 PLC-IoT 技術中有兩個關鍵能力突破,一個是採用 IPv6 標準,化解了由於 IPv4 網絡 IP 有限,只能用虛擬網絡覆蓋 IoT 場景,造成大量網絡擁塞的困境。在號稱能夠給每一粒沙子分配 IP 地址的 IPv6 環境下,華爲 PLC-IoT 能夠讓不同類型的末端設備可以共享 PLC 網絡,物聯網關主機側應用和容器內多個應用也可共享同一個 PLC 網絡,獨立訪問各自管理的末端設備而互不影響,提升 PLC 網絡的併發能力和通信效率。同時,基於 IPv6 可通過 TCP/UDP 協議承載豐富的物聯網協議,也加固了 PLC-IoT 網絡的安全性。
  另一個關鍵點,是華爲 PLC-IoT 融合了華爲的新一代臺區識別技術,無需任何外加設備就可以根據寬帶載波技術特點和電網及信號特性,僅通過軟件分析處理,在模塊本地自動分析出末端設備所歸屬的變壓器區域。利用無擾臺區識別的結果,可免除白名單配置,從而減少現場配置,提升設備部署效率。
  多種創新技術的融合下,華爲 PLC-IoT 有效解決了傳統 PLC 技術受電網干擾大、不宜大功率傳輸、運維管理不便等問題。而這項技術走向城市基礎設施和千行萬業,也很容易看到突出的產業價值。這裏可以試舉幾個例子:
  1、智慧城市的新起點
  智慧城市的建設正在風起雲涌進行當中。給城市中大量基礎設施聯接網絡、實現數據共同和智能化升級,是智慧城市發展的基礎。但是城市裏有大量基礎設施,比如信號燈、視頻探頭、交通指示牌、停車場電樁等等,是不方便單獨拉設網線的。這種情況下,華爲 PLC-IoT 通信模塊可以利用電力線,實現交通路口顯示屏、信號燈、倒計時牌、行人過街按鈕等設備的全聯接,解決了交通設備網絡信號的傳輸問題,真正讓智慧城市的底座接入 IoT 世界。
  華爲 PLC-IoT 技術在城市場景中的想象力非常豐富,例如停車場充電樁、支付系統的智能化;消防系統的智能化迭代等。
  2、行業智能化的關鍵一環
  今天,產業智能化升級已經成爲社會經濟的焦點,而在各行業的真實場景中,能源用度都是關鍵一環。在製造業場景、園區場景,以及社區場景中,能源的智能用度與精細化管理具有重要價值。而華爲 PLC-IoT 可以進行充分電網融合,讓能源與智能共舞,幫助實現行業智能化的基礎設施建設。
  3、從華爲 IoT 佈局,到真正的萬物互聯
  華爲的企業願景,是構建萬物互聯的智能世界。而萬物互聯的落腳點就是 IoT 技術與場景,從網絡、計算,到解決方案,華爲在 IoT 領域有着廣泛佈局。而爲了補完這個佈局,華爲 PLC-IoT 技術提供了關鍵支撐。讓社會底座聯接 IoT 設施,實現標準統一,爲智能世界的全面構建提供了可能,也爲華爲未來的 IoT 部署搭建了有益的探索高地。
  無論是對華爲、對各行業的智能化升級,還是對我們賴以生存的城市,華爲 PLC-IoT 都將帶來一系列改變。而這個改變能夠發生的核心路徑,是讓舞臺之上有更多舞者,在生態的樂曲下共試這段電與網的探戈。
<strong>  舞臺之上:PLC-IoT 的生態與成長</strong>
  一項 IoT 技術從創生走向應用,必須要經歷三個階段:技術價值確定;產業標準統一;繼而實現生態應用融合,推動技術落地。
  而今天來看,華爲 PLC-IoT 已經走過了前兩個階段,在技術價值自證之後,形成了相關的產業標準與落地案例。那麼也就是說,華爲 PLC-IoT 走到了關鍵節點上:生態化的前夜。
  爲此,華爲依舊秉承着推動生態,與各行業一起做大蛋糕的產業思路。於是我們看到在 12 月 19 日,由華爲發起的“華爲 PLC-IoT 生態聯盟”正式成立。
  爲了避免 PLC-IoT 技術閉門造車,失去產業活力,華爲自 2017 年起,就積極與電力、交通、消防等各行業解決方案合作伙伴開展聯合創新,構建了配電物聯網、智慧用能、智慧路口、智慧金融、智慧消防、智慧助航燈等多種創新解決方案。經過了大量與行業共同探索之後,華爲 PLC-IoT 技術已經擁有了足夠的成熟度。而從技術成熟走向普適的行業生長,需要更大舞臺、更多生態合作伙伴的共同努力。於是我們看到,“華爲 PLC-IoT 生態聯盟”匯聚了多大 73 家初始成員,充分展現出 PLC-IoT 技術在行業應用中的廣闊前景。而生態聯盟也將加速 PLC-IoT 的技術創新和商用部署,促進全產業健康發展,爲 PLC-IoT 發展提供更有力的平臺支撐。
  目前,生態之果已經在華爲 PLC-IoT 的舞臺上生成而出。比如說,華爲與中國銀聯剛剛簽署了“邊緣計算及 PLC 支付場景聯合創新項目”合作協議。根據協議,中國銀聯攜手華爲,分析、研究新能源汽車充電支付現狀,以華爲 PLC-IoT 技術爲依託,爲新能源汽車打造無感支付創新方案。
  未來,更多涉及城市生活與各行業生產的 PLC-IoT 進化方案,都將在這一生態舞臺上進行生長。而當多個 IoT 生態能夠實現標準統一、數據互通、智能化整體升級,萬物互聯的夢想也就自然瓜熟蒂落。
  電與網的舞曲,在智能化的音符伴奏下,將永不停歇地流轉下去。也許未來的某一天,孩子們會不知道竟然有不能聯接網絡、不帶有智能能力的電。新事物在技術融合中誕生,新世界亦是如此。
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