北极星智能电网在线讯:PLC(Power Line Communication)是一种利用电力线传输数据和话音信号的通信方式。通过传输电流的电力线作为通信载体，PLC具有极大的便捷性，只要在房间任何有电源插座的地方，不用拨号就立即可享受高速的网络接入，浏览网页﹑拨打电话和观看在线电影，从而实现集数据﹑语音﹑视频以及电力于一体的“四网合一”!另外，可将房屋内的电话﹑电视﹑音响﹑冰箱等家电利用PLC连接起来，集中控制，实现“智能家庭”的梦想。
目前的PLC应用主要集中在低压的电力线中，室内电力线局域网的技术已相当成熟，传输速率可达到200 Mb/s，完全胜任家庭智能网络的应用。当今智能家居市场的主流是多网融合和电气控制上等低速的应用，随着网络技术的发展，真正实现智能家具，智能家居真正“智能”必须具备高速的数据接入和可靠的视频采集。这里介绍的基于电力线的家居智能网关的实现只是这方面的一个探索，未来的应用将会更丰富多彩。
1系统总体设计
该智能网关系统的总体方案如图1所示，主要实现网络接入和视频采集，前者实现公用以太网到室内电力线局域网的接入;后者实现基于USB2.0接口的视频采集系统，用于室内或室外的视频监控。
根据目前国内各地同轴电缆网络的实际情况，笔者综合考察了Spidcom、Intellon、Entropic等几大主流PLC器件厂商方案以及目前市场状况，选用Spidcom公司的SPC200c器件进行设计，该器件MAC层采用TDMA和CSMA组合技术，且兼容HP1.0，既能很好保证网络服务质量，又能保证终端设备的即插即用，是目前业界首款能支持64个终端用户的解决方案。SPC200c是SPC200e的“瘦身”版，与SPC200e相比，体积更小、能耗更低、接口更精简，是电力线通信物理层专用器件，也是目前速度最快、最为完善的高速PLC器件之一。SPC200c采用OFDM技术，其最大PHY速率224 Mb/s，TCP速率最大可达50 Mb/s，每载波最大支持256QAM，另外将通信频带分成了7个独立的子频段，每个子频段有128个子载频。
目前市场上的视频采集器多采用以太网接口或专用接口，成本高，安装不方便。而基于USB接口的普通PC摄像头，像素已达到千万级，且具有成本低、小巧、即插即用等特点。对于家居监控来说，要求图像质量不高;但稳定性、易用性要求较高;成本比较敏感。
针对以上特点，该系统集成了USB2.0的接口，其最高传输速率为480 Mb/s，完全可以满足家居视频采集数据传输需要，具有很强的可实施性。
2电力线通信中的OFDM技术
众所周知，电力网是用于传输电能的，而不是传输数据，因此电力线是非常复杂的通信媒体。一方面各种用电设备经常频繁开关，给电力线带来大噪声干扰;另一方面电力网时变性和线路分支多的特点使电力信道存在大量阻抗不匹配节点，导致高频信号在电力线信道传输时出现多径传输，并由此产生各种衰落;此外还有电磁兼容等问题。
为满足智能电网的发展需求，正交频分复用(OFDM)多载波调制方式是新型的电力线载波技术。与FSK技术相比，OFDM电力线载波技术具有抗衰减能力强、频率利用率高、适合高速数据传输以及抗码间干扰(ISI)能力强等优势。特别是在抗多径衰落、抗干扰以及自适应调制方面，OFDM电力线载波技术显示出无与伦比的性能优势，因此在自动抄表系统及未来智能电网的发展中，它是一种很有竞争力的技术。
