[发明专利]一种基于PLC的智能家庭网关装置

说明书

本发明公开了一种基于PLC的智能家庭网关，包括：主控模块、存储单元、交互单元、宽带PLC模块、窄带PLC模块、电源模块；本发明提供的智能家庭网关优点在于，对室内网与室外网络传输的速率和带宽要求是非对称的，室内控制智能插座、家庭电器、传感装置的控制通信数据量非常小，但节点多，要求低成本和低功耗，窄带PLC技术能够满足此类需求；室外通信就需求带宽高，传输速率高的通道，与光纤、ADSL等传统通信方式相比可以充分利用已有的电力线路进行通信，不用重新铺设管线，成本上有非常大的节约。

技术领域

本发明属于电子通讯领域，尤其涉及一种基于PLC的智能家庭网关。

背景技术

1)、PLC---是英文Power line Communication的简称。电力线载波通讯是指利用现有电力线，通过载波方式将模拟或数字信号进行网络传输的技术。其特点是不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传输。

电力线载波通信(PLC)技术出现于二十世纪的二十年代初期，它以电力线作为传输媒体，利用载波方式将模拟或数字信号变成高频信号，通过电力线实现远距离传输。它具有传输距离远、通道可靠性高、安全保密性好、投资少见效快、与电网建设同步等优点，早已成为电力系统应用最广泛的通信方式。它主要用于电网调度通信、复用远动、高频保护和远方跳闸信号等。低压电力线载波在我国开始于上个世纪80年代，在1998年前后进行了大量的研究，1998年～2003年处于各地试点阶段，发展较慢，2003年后有所发展，应用逐渐推广，2006年后需求极大膨胀，现在处于电力线载波发展的高峰期，主要应用于电子电能表远程自动抄表。近些年来市场的需求也把它作为家庭网络的信息接入方式之一。

PLC有不同的分类方式，一般可以按照占用频率带宽、通信速率以及应用场合等几种不同方式加以分类。

①.从占用频率带宽角度，PLC可分为窄带PLC(NB-PLC)和宽带PLC(BB-PLC)，PLC的载波频率范围在不同国家、不同地区是不一样的。

②.从实现的通信速率来看，PLC可分为低速PLC(LS-PLC)和高速PLC(HS-PLC)，一般以2Mb/s线速为分界线。通常，窄带PLC等同于低速PLC，宽带PLC等同于高速PLC。

③、从应用场合来说，宽带电力线载波主要应用于视频等要求传输速率较高的场合，而窄带电力线载波技术主要应用于家庭、办公等物联网应用场合。

2)、OFDM----(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，OFDM技术)，它是一种多载波调制技术。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰ICI。每个子信道上的信号带宽小于信道的相关带宽，因此每个子信道上的可以看成平坦性衰落，从而可以消除符号间干扰。而且由于每个子信道的带宽仅仅是原信道带宽的一小部分，信道均衡变得相对容易。

目前国内用于电力线远程抄表中的电力线载波芯片，制造商多是基于FSK/BPSK技术开发的，而要作为家庭网络的信息接入应用就会出现很大问题，会导至传输速率慢，通信效率低，控制能力差。目前最新的技术是采用OFDM(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing，OFDM技术)，它是一种多载波调制技术，具有高速、抗噪音、传输距离长、覆盖率高等诸多优点，是近几年才开始商用的一种新兴电力线载波技术。OFDM技术具有可靠的工作模式、高效的信道编码技术以及强大的纠错机制，是当今智能电网最安全、最具成本效益的通信模式。目前，基于OFDM技术的PLC标准尚未统一，分为很多阵营，但技术发展却非常迅速。宽带传输速率达到200Mbps，窄带高速传输速率也可以达到100kbps。

3)、智能用电与智能家居