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(多图) DC 应用的电力线通信实施

Ajinder Singh?? Dave Hermann?? 德州仪器?? 2014年08月08日 ?? 收藏0

DC PLC 解决方案的高灵活性

开发一款有效 PLC 解决方案有其难度。一般电力线噪声大,需要稳健的系统架构才能确保数据可靠性。每个最终应用及工作环境都不同,因此需要灵活的设计来适应各种不同的条件。系统设计人员需要一款高灵活平台,其不仅可帮助他们根据每种应用的具体要求优化设计,而且还能让设计适应未来出现的新标准和新市场机遇。通过这种方式,可以在多种应用中重复使用知识产权,加速开发及产品上市进程,并不断扩大市场机遇。

实现高灵活性的关键点是软硬件的模块化架构。将复杂的 PLC 系统拆分为多个独立子系统,开发人员可在无需全部重新设计整个系统的情况下修改设计的某个方面(比如所使用的调制方案或网络协议)。各种可实现应用的部分实例包括:

● 调制方案:软硬件层面的高灵活性有助于开发人员为具体应用实施最高效率的调制方案。例如针对窄带通信提供的几个调制方案,包括展频移键 (S-FSK) 与正交频分多路复用 (OFDM) 调制等;

● 通信协议:为实现互操作性,设备可能需要符合具体协议标准。开发人员通过使用高灵活平台,既可轻松实施常用的 PLC 标准(包括 S-FSK (IEC61334)、PRIME 和 G3),也可实施能满足其应用特定需求的定制协议。

图 1:PLC 通信协议的比较
图 1:PLC 通信协议的比较

现有标准对窄带 DC PLC 应用规定很少,而且在许多应用中网络处于独立状态。在这些情况下,可以使用较为简单的通信协议栈。这类较简单专有协议栈的一个具体实例是德州仪器 (TI) 的 PLC-Lite(图 1)。该协议栈特别适合不需要 G3 及 PRIME 复杂性、但仍然需要稳健通信通道的低成本环境及应用。

对于楼宇网络(只需几 Kbps)中的简易灯泡或墙壁开关而言,PLC-Lite 是理想的解决方案。PLC-Lite 不仅提供 21Kbps 的最大数据速率,而且还支持全频带和半频带模式。它可针对某种类型的干扰提供更高的稳健性,其中包括可影响 G3 链路的窄带干扰。PLC-Lite 包含简单的载波感测多路访问与冲突避免 (CSMA/CA) 介质访问控制 (MAC) 层,其能够与任何应用协议栈集成。

由于结构简单,数据速率较低,因此 PLC-Lite 每链路的实施成本明显较低。此外,它还可带来极高的灵活性,允许设计人员在行业标准限制以外定制通道链路。图 2 是 PLC-Lite 完整特性集的总括。

图 2:TI PLC-Lite 的特性
图 2:TI PLC-Lite 的特性

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