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全球行业数字化转型的浪潮已经到来，其显着特点是将“物”纳入智能互联，触发产业服务及商业模式创新，并对价值链、供应链和行业生态产生深远影响。近年来随着PLC技术的发展，网随电通，更加适合复杂多变的行业应用场景，成为物联网“最后一公里”关键通信技术之一，受到各行业重点关注。
PLC-loT是PLC技术应用在物联场景的创新实践，有效解决电力线路信号干扰、衰减问题，支持IP化通信能力，使能终端设备智能化，构建智慧边缘联接，同时PLC-loT的技术标准已经发布，具备广阔的发展前景。按照“开放、创新、共赢”的宗旨，我们倡议各行业伙伴携手推进PLC-loT的商业成功，凝聚产业共识，加大产业协同互动，做大产业空间，推动产业健康持续发展。
华为全屋智能围绕plc智能家居方案，以物联网接入技术中的电力线通信技术，以华为PLC-loT生态联盟为依托，重点阐述PLC-loT技术架构与技术优势，展示典型的应用场景，介绍生态合作开发模式等，为联盟后续的发展提供技术参考。
随着物联网技术和应用的快速发展，人们对通过末端传感器采集数据的需求越来越多，并逐步延伸到对末端执行器的控
制场景。而实现这些需求的基础就是物联网的感知层接入技术。感知层技术的首要目标就是将万物互联，保障最后一公
里的通信可靠、安全、高效。
常见的物与物之间通信方式主要分为四大类，包括：
工业总线技术：如 RS-485、CAN 等
电力线通信技术：如 IEEE 1901.1、G3-PLC 等
微功率无线技术：如 ZigBee、Wi-SUN、LoRa 等
蜂窝通信技术：如 NB-IoT、GPRS 等
以上四类通信方式中，前面两种是有线通信技术，后面两种是无线通信技术，有线通信受线路特性影响较多，无线通信则受环境因素影响较大，各有其适用的应用场景。其中电力线通信技术的突出特点是网随电通，对于那些有电力线供电的设备，无需额外部署专门的通信线路即可接入网络，满足了大量物联网设备的通信需求。
电力线通信技术适用的场景包括电力配用电网络、城市智慧路灯、交通路口信号灯、园区楼宇自动化等，在这些场景中，设备有固定位置，通信距离在 200 米到 5 公里之内。迄今为止电力线载波通信已经有大量的实践运用，并且技术还在不断优化升级，随着边缘计算技术的同步发展，物联网感知层已经不再局限于传感器的接入，而是进入到完整的智能化领域。PLC-IoT 技术与时俱进，在提供高速、实时、安全的接入能力之外，还基于 IPv6和端侧计算能力，有力的支撑了末端设备智能化。
基于 IPv6 的 PLC-IoT 技术架构，是包含物理层、数据链路层、网络层、传输层以及应用层的 5 层协议栈架构。
应用层
Application
CoAP / DTLS
传输层
UDP / TCP
网络层
IPv6
6LoWPAN
链路层
DLL Security
HPLC/IEEE 1901.1 MAC
物理层
HPLC/IEEE 1901.1 PHY
其 中 PLC-IoT 物理层和链路层遵从 HPLC（Q/GDW 11612.41/42-2016） 或 IEEE 1901.1 规范；物理层基本频段为0.7MHz ～ 12MHz，支持分段使用。链路层支持多级自组网和动态路由技术，最大支持 15 级中继。
PLC-IoT 支持链路层安全机制，通过 AES-128 数据加密保证数据机密性，通过完整性校验保证数据防篡改，通过序列号校验防止重放冲击，增强链路安全性，防止网络攻击。
网络层支持 IPv6 和 6LoWPAN。6LoWPAN 即 IPv6 over Low Power WPAN，是一种报文分片和压缩技术，通过对 IPv6报头压缩和解压缩、 IPv6 报文分片和重组的机制，将 IPv6 报文承载在低速链路上。由于 IPv6 报文最小 MTU 为 1280 字节，而 HPLC 链路层最大帧长为 520 字节，我们将 6LoWPAN 技术引入到 PLC-IoT 协议架构中，除实现分片传输外，还可将40 字节的 IPv6 报头压缩到低至 4 字节，使 IPv6 无缝运行在低速网络上。
传输层支持 TCP/UDP 技术，可通过多个传输层端口承载多种业务，连接多种类型设备。
应用层支持 DTLS 和 CoAP。DTLS 即 Datagram Transport Layer Security，数据包传输层安全协议，是一种承载于 UDP之上的安全认证和加密传输协议。PLC-IoT 采用 DTLS 协议实现 PLC 节点基于数字证书的接入认证，并通过 DTLS 加密通道传输协商链路层加密密钥，实现链路层数据加密传输，为应用提供基础的安全保障。
CoAP 即 The Constrained Application Protocol，受限应用协议，是一种在物联网世界的类 Web 协议，它基于 UDP 的应用层协议，采用 REST 架构，使用请求 / 响应工作模式。非常适合用于 PLC 网络内承载业务。
华为PLC-IoT 技术具有如下显着特点：
1、基于 IPv6，提升 PLC 网络通信效率和信息化水平
基于开放标准的 IPv6 技术，不同类型的末端设备可以共享 PLC 网络，物联网关主机侧应用和容器内多个应用也可共享同一个 PLC 网络，独立访问各自管理的末端设备而互不影响，提升 PLC 网络的并发能力和通信效率。
同时，基于 IPv6 可通过 TCP/UDP 协议承载丰富的物联网协议，如基于标准化的 CoAP 协议实现高效数据传输，以及通过 DTLS 协议实现末端设备接入认证和数据加密传输，加固了 HPLC/IEEE 1901.1 的安全性。
开发者可以在网关的容器中和尾端模块的 SDK 上，参考以太网开发方式，基于 Socket 接口访问 PLC 网络节点，并且可以借助大量开源软件的成熟能力，快速开发应用，大大简化了 PLC 的开发难度。
2、无扰台区识别，简化安装部署现场配置，提升部署效率
无扰台区识别是华为主推的新一代台区识别技术，无需任何外加设备，根据宽带载波技术特点和电网及信号特性，仅通过软件分析处理，在模块本地自动分析出末端设备所归属的变压器区域。利用无扰台区识别的结果，可免除白名单配置，从而减少现场配置，提升设备部署效率。
3、PLC-IoT + RF 双模通信，扩大通信覆盖范围，解决设备组网盲点
双模通信采用宽带电力线载波（PLC-IoT）与微功率无线 (RF) 通信技术融合，在高频次采集的场景下，PLC-IoT 与 RF 双通道并行采集不同节点的数据，提升效率 40% 左右。关键信息交互时，双通道可同时传输关键信息，形成冗余通道，实现可靠通信。并且当设备发生停电故障，PLC 链路断开时，可通过 RF 通信及时上报停电事件。
4、利用旁路耦合技术，可靠上报停电事件，提升精细化管理水平
PLC-IoT 模块配合旁路耦合电路，为 PLC-IoT 通信提供了又一种逃生通道。当电力线开关断开后，PLC-IoT 模块可通过旁路耦合单元继续通信，将停电事件等重要信息上报给物联网关，实现停电主动抢修，提升运营效率和客户满意度，解决停电后如何将信息上报并及时进行处理的问题。
5、即插即用，支持设备自发现，简化设备接入流程，提升业务上线效率
PLC-IoT 模块结合边缘计算网关，提供即插即用框架，PLC-IoT 尾端模块开放 SDK，第三方应用通过简单函数调用，即可实现自身末端设备的自动发现，以及向容器中业务 APP 与远端物联网平台的注册，使能物联网关与末端设备快速建立业务通道，有效解决传统末端设备上线流程复杂，安装部署耗时的问题。
华为 PLC-IoT 系列通信模块是面向于电力线宽带载波通信的通信模块产品，采用华为 PLC-IoT 宽带电力线载波技术，广泛适用于电力、交通、工业制造等领域。PLC-IoT 通信模块包括头端和尾端两种类型，头端配合边缘计算核心板使用，尾端集成在各种行业终端设备中，从而实现复用电力线进行数据传输，免布线，可靠性高。
PLC 头端
IP 化 PLC 头端通信模块（配套核心板使用）
作为 PLC 网络的中央协调器，负责组建 PLC 网络
尺寸：92.62mm*67.62mm*24.5mm
PLC 小型化尾端
IP 化 PLC 尾端通信模组（集成在末端设备中）
作为 PLC 网络的组网节点，受协调器管理
支持合作伙伴二次开发
尺寸：36mm*27mm*17.55mm（不含 pin 针）
PLC 标准化尾端
IP 化 PLC 尾端通信模块
作为 PLC 网络的组网节点，受协调器管理
尺寸：65.5mm*45.3mm*20mm
物联网关核心板
边缘计算核心板，支持虚拟化和容器技术
支持合作伙伴基于容器开发 APP 应用
尺寸：92.6mm*80mm*13.9mm
华为 IP 化 PLC-IoT 头端模块应用于智能配变终端中，IP 化 PLC-IoT 尾端模块被集成于开关、漏保等低压末端设备中，利用电力线，实现智能配变终端与不同低压设备之间的通信。与传统载波模块相比，IP 化 PLC-IoT 模块具有如下优势：
基于 IPv6 进行低压末端设备访问，支持不同类型末端设备共享 PLC 网络，提升通信效率。
支持即插即用，配合智能配变终端、IoT 平台和配电自动化主站，实现低压设备“自注册，自发现”，简化低压设备接入。
PLC 单模支持停电事件上报，实现停电主动抢修，改善供电服务质量。
智慧用能
边缘计算核心板集成在智慧用能物联网关中，华为 IP 化 PLC-IoT 通信模块集成在末端设备中，实现控制、管理、计算和通信等功能，核心板内置多容器，支持业务 APP 随需部署，通过 PLC 实现网随电通，海量设备即插即用。同时与后端平台联动实现全网告警状态、站点状态、设备状态展示，远程可视化管理 , 实时监控全网状态。
智慧路口
华为 IP 化 PLC-IoT 通信模块利用电力线实现交通路口显示屏、信号灯、倒计时牌、行人过街按钮等设备的全联接，解决了交通设备网络信号的传输问题。同时配套华为边缘计算核心板实现交通路口数据本地预处理，各业务系统高效联动，有效解决当前路口信号、电警、诱导、交通信息采集等系统独立建设、数据难共享、智能联动缺失等问题。
联盟使命：
加速 PLC-IoT 技术和产品联合创新，为各行业客户提供基于 PLC-IoT 场景的优秀产品和解决方案，实现商业共赢。
凝聚产业共识，加大产业协同互动，做大产业空间，推动产业健康持续发展。
联盟宗旨：
联盟由华为公司发起，携手各行业产业伙伴，按照“开放、创新、共赢”的宗旨共同发起创建和运营。
联盟工作：
持续挖掘各行业场景和需求，发布产业报告和白皮书。倾听客户声音，凝聚产业共识，解决产业痛点，做大产业蛋糕。
产业伙伴携手联合创新，解决 PLC-IoT 实际应用部署中的关键技术、商业和产业课题，促进技术进步和产业成熟。
协同各行业组织和机构，共同推进 PLC-IoT 相关架构、技术、应用的标准研究和制定，推动行业快速健康发展。
开展 PLC-IoT 生态联盟技术对接测试和认证，加快技术赋能和价值赋值，打造行业最优产品和解决方案。
共同宣传推广，提升产业影响力和产业认同度，在产业方向和节奏的演进中做出积极贡献。
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