物理世界和数字世界,正在碰撞燃烧着彼此间的激情。
随着技术融合与数字溢出效应的不断加强,IoT(物联网)正在成为虚拟与现实的交汇,云计算、AI与网络升级技术涌入社会生活的入口。
根据《华为全球产业展望GIV@2025:智能世界,触手可及》预计,到2025年全球联接数将达千亿。其中IoT联接将占据绝大部分。
如此宏伟的IoT蓝图,显然不是一蹴而就的。事实上,如果我们把IoT世界按照应用维度拆分,会发现这样一个世界非常多元化。其中有我们耳熟能详的智能家居、智能制造,也有我们日常很难发现的角落。
比如说,PLC(电力线通信技术)就指向着这样一个方向——它无处不在,却很难走入人们的视角;它看似简单,却是未来智能世界的真正底座。
12月19日,2019年PLC-IoT产业高质量发展论坛暨华为PLC-IoT生态联盟成立大会在东莞召开。会上华为发布了PLC-IoT相关的系列白皮书与生态合作计划。在这场会议上,我们大家可以发现一个未知的世界:电网融合之中,蕴藏着从IoT技术到智能世界的必经之路。
让我们来看看,让电与网跳舞,为何会对IoT产业的发展至关重要?
舞会前夜:看不见的IoT世界底座
与其他技术相比,IoT是一个非常泛化的技术体系。理论上来说,只要让物体联接网络,都可以纳入IoT技术的概念范畴。
然而,在现实中审视每一个物体的特性,再考虑如何将其纳入网络,是一件千变万化的复杂工程。
一般来说,IoT实现方式可大致分为有线和无线两种。无线联接IoT虽然能省去如何联线的大量麻烦,但这种方式受到环境影响太大,只能在对精度和稳定性要求不高的设备中使用。
而有线联接的代表方式,是以RS-485为代表的工业总线技术,也就是所谓的给设备拉网线。但这种模式也有个问题,那就是单独拉线会造成额外的部署成本和运维成本,对于需要大范围大联接数部署的IoT场景来说并不适合。
类似场景,就像城市中的红绿灯、无处不在的供电设施、生活生产中的配电设备等等,显然为每一个电表单独拉上网线很不现实。
这些你不会特别留意的角落,组合在一起,构成了一个亟待智能化变革的庞大IoT场景。这个场景分散、微小,却无处不不在地支撑着社会运转——或者可以说,这些隐藏在大众视线之外的场景,才是智能世界的真正底座。
为了将这些场景纳入IoT体系,诞生了PLC(电力线通信)技术。顾名思义,PLC技术是在电线中传输网络信号,实现真正的电网融合。基于PLC技术,海量原本就有供电的设备可以在不单接网线的情况下纳入组网。最早,PLC技术主要是窄带通信为主,大多数都用在远程抄录电表。而在IoT技术开始走入智能化阶段,需要在设备间传输更复杂的信号,这就发展出了中频带和宽带的PLC技术。
但是,起源于我国的中频带PLC技术,在现实应用中也不是没有麻烦。比如电网环境中,电力线路会给网络带来复杂的干扰和衰减,而IPv4网络环境下,海量设备的PLC联接很容易造成网络拥塞,这都导致了PLC走入IoT实际应用面临严峻挑战。电与网的共舞,就这样在爆发前静静等待着。
在尝试解开这道难题的诸多答案中,华为的PLC-IoT技术独擅胜场。
电与网的探戈:
华为PLC-IoT改变了什么?
早在2014年,华为就已经推出了针对AMI抄表应用场景的电力线通信技术:PLC-IoT。经过几年的技术迭代与落地实践,如今华为PLC-IoT技术已经形成了明确的产业技术标准与场景应用经验,尤其有效解决了PLC产业初期的探索瓶颈。
根据最新发布的《PLC-IoT产业高质量发展白皮书》,PLC-IoT技术的定义是这样的:基于HPLC/IEEE 1901.1,结合华为特有技术的,面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术。PLC-IoT的工作频段范围在0.7~12MHz,噪声低且相对稳定,信道质量好;采用正交频分复用(OFDM)技术,频带利用率高,抗干扰能力强;通过将数字信号调制在高频载波上,实现数据在电力线介质的高速长距离传输。PLC-IoT应用层通信速率在100kbps 到2Mbps,通过多级组网可将传输距离扩展至数公里,基于IPv6可承载丰富的物联网协议,使能末端设备智能化,实现设备全联接。
这样看来,在华为PLC-IoT技术中有两个关键能力突破,一个是采用IPv6标准,化解了由于IPv4网络IP有限,只能用虚拟网络覆盖IoT场景,造成大量网络拥塞的困境。在号称能够给每一粒沙子分配IP地址的IPv6环境下,华为PLC-IoT能够让不一样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,也加固了PLC-IoT网络的安全性。
另一个关键点,是华为PLC-IoT融合了华为的新一代台区识别技术,无需任何外加设备就能够准确的通过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。
多种创新技术的融合下,华为PLC-IoT有效解决了传统PLC技术受电网干扰大、不宜大功率传输、运维管理不便等问题。而这项技术走向城市基础设施和千行万业,也很容易看到突出的产业价值。这里可以试举几个例子:
1、智慧城市的新起点
智慧城市的建设正在风起云涌进行当中。给城市中大量基础设施联接网络、实现数据共同和智能化升级,是智慧城市发展的基础。但是城市里有大量基础设施,比如信号灯、视频探头、交通指示牌、停车场电桩等等,是不方便单独拉设网线的。这种情况下,华为PLC-IoT 通信模块可通过电力线,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,真正让智慧城市的底座接入IoT世界。
华为PLC-IoT技术在城市场景中的想象力非常丰富,例如停车场充电桩、支付系统的智能化;消防系统的智能化迭代等。
2、行业智能化的关键一环
今天,产业智能化升级慢慢的变成了社会经济的焦点,而在各行业的真实场景中,能源用度都是关键一环。在制造业场景、园区场景,以及社区场景中,能源的智能用度与精细化管理具有重要价值。而华为PLC-IoT能够直接进行充分电网融合,让能源与智能共舞,帮助实现行业智能化的基础设施建设。
3、从华为IoT布局,到真正的万物互联
华为的企业愿景,是构建万物互联的智能世界。而万物互联的落脚点就是IoT技术与场景,从网络、计算,到解决方案,华为在IoT领域有着广泛布局。而为了补完这个布局,华为PLC-IoT技术提供了关键支撑。让社会底座联接IoT设施,实现标准统一,为智能世界的全面构建提供了可能,也为华为未来的IoT部署搭建了有益的探索高地。
无论是对华为、对各行业的智能化升级,还是对我们赖以生存的城市,华为PLC-IoT都将带来一系列改变。而这个改变能够发生的核心路径,是让舞台之上有更多舞者,在生态的乐曲下共试这段电与网的探戈。
舞台之上:PLC-IoT的生态与成长
一项IoT技术从创生走向应用,必须要经历三个阶段:技术价值确定;产业标准统一;继而实现生态应用融合,推动技术落地。
而今天来看,华为PLC-IoT已经走过了前两个阶段,在技术价值自证之后,形成了相关的产业标准与落地案例。那么也就是说,华为PLC-IoT走到了关键节点上:生态化的前夜。
为此,华为依旧秉承着推动生态,与各行业一起做大蛋糕的产业思路。于是我们正真看到在12月19日,由华为发起的“华为PLC-IoT生态联盟”正式成立。
为了尽最大可能避免PLC-IoT技术闭门造车,失去产业活力,华为自2017年起,就积极与电力、交通、消防等各行业解决方案合作伙伴开展联合创新,构建了配电物联网、智慧用能、智慧路口、智慧金融、智慧消防、智慧助航灯等多种创新解决方案。经过了大量与行业共同探索之后,华为PLC-IoT技术已经拥有了足够的成熟度。而从技术成熟走向普适的行业生长,需要更大舞台、更多生态合作伙伴的共同努力。于是我们正真看到,“华为PLC-IoT生态联盟”汇聚了多大73家初始成员,充分展现出PLC-IoT技术在行业应用中的广阔前景。而生态联盟也将加速PLC-IoT的技术创新和商用部署,促进全产业健康发展,为PLC-IoT发展提供更有力的平台支撑。
目前,生态之果已经在华为PLC-IoT的舞台上生成而出。比如说,华为与中国银联刚刚签署了“边缘计算及PLC支付场景联合创新项目”合作协议。根据协议,中国银联携手华为,分析、研究新能源汽车充电支付现状,以华为PLC-IoT技术为依托,为新能源汽车打造无感支付创新方案。
未来,更多涉及城市生活与各行业生产的PLC-IoT进化方案,都将在这一生态舞台上进行生长。而当多个IoT生态能够实现标准统一、数据胡同、智能化整体升级,万物互联的梦想也就自然瓜熟蒂落。
电与网的舞曲,在智能化的音符伴奏下,将永不停歇地流转下去。也许未来的某一天,孩子们会不知道竟然有不能联接网络、不带有智能能力的电。新事物在技术融合中诞生,新世界亦是如此。