編者按：根據計劃，華為全屋智能方案即將在本月商用，那么PLC-IoT總線能大規模落地嗎?

2020年，全屋智能的概念再次被送上風口，傳統家電企業和科技巨頭爭相入局。與此同時，海量智能終端落地的“最后一公里”問題日益顯現，底層通信作為“萬物互聯”的重要保障，始終是智能家居產業發展的重中之重。

目前，針對不同的智能家居場景以及不同的智能終端，主流通信技術主要有微功率無線技術(如ZigBee、Lora)以及蜂窩通信技術(如NB-IoT、GPRS)。原本大家各自美麗，然而在不久前舉辦的華為全屋智能及智慧芯片發布會上，余承東的一句“PLC-IoT性能超越ZigBee”被部分業內人士理解為，“PLC-IoT將在智能家居領域取代ZigBee”，可謂一石激起千層浪。

然而，某位專業人士在接受物聯網智庫采訪時卻表示：“各種連接技術都有其存在的價值和意義，他們適用于不同的工作場景，評估各種連接技術的優劣需要設定具體的工作場景才有意義，真實世界中需要多種連接技術互補?！?/p>

網隨電通 保障穩定

此前，PLC技術已發展多年，但因電網環境復雜、噪聲干擾嚴重、時變性大等因素一直飽受爭議，導致其在物聯網領域難有作為。對此，華為海思在研發之初就對電力線信道進行了詳細的建模，分析得出噪聲在不同場景、不同時間的分布差別——大部分場景噪聲都集中在1MHz以下，甚至500KHz以下，有少數噪聲達到2.5MHz的頻點。

海思基于阻抗特性數據的分析得出，低頻通信阻抗小，同時線路驅動電路的功放效率也相對較低，對信號上線能量損失較大;基于對信道衰減特性的分析得出，信道衰減隨著傳輸距離的增大而增加，同時信號的衰減隨著頻率升高而增大。所以，在電力通信領域，采用幾百K的頻率在一些場景下通信性能較差，而實驗測試也表明，在某些場景下10MHz以上頻段衰減非常大，傳輸距離快速下降。故而，海思在頻段設計時主要選擇了在2~12MHz頻段內進行PLC通信，但同時也支持低頻帶通信與自定義頻帶。

如今，華為攜PLC-IoT技術入局智能家居產業，其優勢何在?

首先，傳輸速率明顯提升。在實際應用中，窄帶電力線載波傳輸速率為2Kbps~24Kbps，而寬帶電力線載波通信速率可達0.5Mbps以上。海思寬帶PLC-IoT芯片支持132通道OFDM子載波，在多通道子載波并發、高速率、高帶寬的加持下，數據傳輸效率大幅提升。

第二，抗干擾能力強。海思擁有的電力線噪聲庫覆蓋面廣，并針對不同類型的噪聲研發了應對抑制算法。在實際應用中，海思PLC-IoT芯片根據電網干擾信號采用對應的噪聲抑制的算法來提高通信的穩定性，根據實驗室點對點通信距離測試，基于海思PLC-IoT芯片的模塊其傳輸距離可以達到2400米。

第三，可實現自動組網。海思PLC-IoT芯片采用自動協調技術，以及實時動態帶寬協調機制，無需人工干預便可提供基于電力線的雙向、實時、高速通訊，保證網絡自動組網并獨立運行。客戶真實場景實測網絡規模100節點，發送及接收55萬次的控制成功率達99.87%。

功過參半，電力線傳輸雖保障了信號穩定性，卻也限制了其部署位置與安裝方式。如今，智能家居終端多以后來者逐步滲透到用戶家中，顯然ZigBee、NB-IoT、WiFi、藍牙等無線通信方式更具優勢。此外，PLC-IoT的通信速率為百Kbps級別，無法滿足大帶寬高速率的通信場景。

如此看來，PLC-IoT尚且無法實現“一刀切”的壟斷。

“兩條腿走路”

橘生淮南則為橘，生于淮北則為枳。技術落地也應選擇最符合其特性的應用場景，才能真正賦能行業，而PLC-IoT之于全屋智能的重要性正是在于它完美適配了家居前裝環節的智能化部署條件。

在智能家居場景中，可以細分為前裝與后裝兩個環節。前裝設備是指需要和裝修施工配合安裝的電器設備，主要有照明、開關、插座、凈水處理、新風、空調、背景音樂等需要入墻、入天花安裝的設備;后裝設備是指不需要裝修配合、后期可以隨時移動的設備，主要有智能電視、洗衣機、音箱、廚用家電、掃地機器人等。

前裝設備在智能家居硬件中占比較高，可達80%—90%，由于入墻/入天花安裝，所以這類設備對通信可靠性及后期維護成本要求很高。國內住宅以套房為主，屋內的剪力墻、承重墻等實體結構會大幅衰減無線通信信號，此外，照明、新風、空調等電器均需要220V供電，電纜也會在一定程度上影響無線網絡信號傳輸穩定性。

而PLC-IoT技術的傳輸介質正是電力線，相較無線通信技術以空口作為傳輸介質，其抗干擾性與可靠性均有大幅提升，且無需單獨布線。后裝設備數量占比僅為10%，主要是用戶入住后自行采購的智能門鎖、攝像頭、音箱等，對聯網可靠性要求相對較低，需要考慮其在屋內任意擺放、隨裝隨用的便利性，且非嵌入型安裝也無需過多考慮信號衰減問題，所以應選擇ZigBee、NB-IoT、WiFi等無線通信技術。

其中，ZigBee基于2.4GHz頻段低功耗無線網絡協議，具備低功耗、網絡容量大、時延短等優勢，但需要單獨配置網關，主要用于家居自動化領域，比如說照明系統、安防傳感器等;WiFi雖具有高傳輸率、適合大規模數據傳輸，但功耗較大且安全性未達到應有強度，智能手機或者音箱通過Wi-Fi連接時不需要網關;NB-IoT是基于蜂窩的窄帶物聯網，只消耗大約180KHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級，在智能鎖、智能水電表、智能安防等設備中應用廣泛。

一言概之，在全屋智能場景中，需要有線通信技術與無線通信技術互補賦能，“兩條腿走路”才能平穩。PLC-IoT可以與電網完美融合，適用于入墻/入天花的固定式前裝場景，以WiFi、藍牙、Zigbee、NB-IoT為代表的短距離無線通信技術適用于擺放靈活的后裝場景，雙方協同合作，共同支撐其全屋智能的整體應用。

生態聚合

此外，品牌捆綁與技術標準不統一是限制全屋智能大規模落地的主要原因，華為作為基礎設施提供商，將聯合產業合作伙伴共同推進PLC-IoT家庭總線標準化。據余承東透露，華為HiLink生態目前已經覆蓋150+品類，4000+SKU，800+合作伙伴，2.2億+IoT設備。

目前，除全屋智能領域外，華為已經將PLC-IoT技術在配電物聯網、智慧用能、智慧路口等場景下落地應用。

配電物聯網： PLC-IoT模塊可集成于智能配變終端及低壓末端設備中，利用電力線實現智能配變終端與不同低壓設備之間的通信，支持即插即用、簡化設備接入，提升通信效率，且支持停電事件上報，可實現停電主動搶修。

智慧用能：依托末端設備中的PLC-IoT通信模塊、結合邊緣計算，實現控制、管理、計算和通信等功能，通過PLC通信實現網隨電通、海量設備即插即用，同時與后端平臺聯動實現全網告警狀態、站點狀態、設備狀態展示，遠程可視化管理 , 實時監控全網狀態。

智慧路口：PLC-IoT 通信模塊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。同時配套華為邊緣計算核心板實現交通路口數據本地預處理，各業務系統高效聯動，有效解決當前路口信號、電警、誘導、交通信息采集等系統獨立建設、數據難共享、智能聯動缺失等問題。

寫在最后

PLC-IoT憑借與電網的完美融合，已在遠程抄表、智慧路燈、消防安防、光伏、充電樁等領域展現了其廣域、高抗擾的應用價值，華為此番入局全屋智能，也勢必顛覆行業通信架構，開辟全新的賦能模式。