1.電力線局域網通信數據技術概述
1.1電力線路局域網通信數據技術概念
電力線路局(ju)域(yu)網通(tong)信數據技術，屬于(yu)是電力載波(bo)通(tong)信(PLC)的一種，主要是利用電線這個傳輸媒介，將高頻(pin)信號傳輸出去，進而實現網絡通(tong)信。
在2010年，美國電(dian)氣和電(dian)子工程師協會就正式發(fa)布了電(dian)力網(wang)(wang)絡通信協議(yi)標(biao)準，即IEEE1901。該(gai)協議(yi)與之前的PLC相關標(biao)準有所不(bu)同，從理論上來講，EEEI901的通信傳輸(shu)速率(lv)達到(dao)了500Mb／s，屬于高速網(wang)(wang)絡通信標(biao)準協議(yi)。它(ta)是針對電(dian)力線通信和解(jie)決(jue)多(duo)媒體家庭聯網(wang)(wang)、音(yin)頻和視(shi)頻傳輸(shu)，以及智能電(dian)網(wang)(wang)等多(duo)種(zhong)應用(yong)推出的第一項全球標(biao)準[1]。
1.2電力線路局域網通信數據技術原理
電(dian)力線局(ju)域網通(tong)(tong)信(xin)數(shu)據技術在工作(zuo)(zuo)時，其基(ji)本的工作(zuo)(zuo)原理是：通(tong)(tong)過(guo)現有(you)的電(dian)力線網絡，將高(gao)頻信(xin)號(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)輸出去，并通(tong)(tong)過(guo)電(dian)力線網絡調制(zhi)器，將有(you)待傳(chuan)(chuan)輸信(xin)息的高(gao)頻信(xin)號(hao)(hao)與電(dian)流相互結合，然后再通(tong)(tong)過(guo)電(dian)線網絡將信(xin)號(hao)(hao)傳(chuan)(chuan)送(song)到調制(zhi)器。
可以說，在電力線路局域網(wang)(wang)通信(xin)數(shu)據(ju)技術過程中，調(diao)制(zhi)器(qi)是整(zheng)個(ge)電力線網(wang)(wang)的核心(xin)。在電力網(wang)(wang)整(zheng)個(ge)系統中，調(diao)制(zhi)器(qi)負責(ze)(ze)接(jie)收(shou)信(xin)息，并負責(ze)(ze)把接(jie)收(shou)到的信(xin)號(hao)和(he)傳送(song)它的電流相互分開，之后再將純粹的信(xin)號(hao)進行傳輸，使其(qi)到達(da)計算(suan)機(ji)或者(zhe)其(qi)他的信(xin)號(hao)接(jie)收(shou)設備上(shang)，從(cong)而(er)實現網(wang)(wang)絡通信(xin)，保證上(shang)網(wang)(wang)、監控、打電話等活動(dong)正常進行。
2.電力線局域網通信數據設備
利用(yong)電(dian)力線路局(ju)域網(wang)通(tong)信數(shu)據技術(shu)實現數(shu)據傳(chuan)輸(shu)(shu)時，比(bi)傳(chuan)統的(de)(de)網(wang)絡(luo)電(dian)纜具有很(hen)大的(de)(de)優(you)點，例(li)如不會受(shou)到(dao)各(ge)種電(dian)氣設(she)備(bei)的(de)(de)干擾(rao)，影(ying)響數(shu)據傳(chuan)輸(shu)(shu)的(de)(de)穩定性但是(shi)很(hen)容易受(shou)到(dao)普(pu)通(tong)電(dian)器(qi)設(she)備(bei)因(yin)素的(de)(de)干擾(rao)，例(li)如冰箱(xiang)、空調等電(dian)器(qi)設(she)備(bei)都會產生(sheng)一定的(de)(de)噪音，影(ying)響電(dian)力線路局(ju)域網(wang)信號的(de)(de)傳(chuan)輸(shu)(shu)質(zhi)量(liang)。
因(yin)此，在電力線路局域網進(jin)行(xing)信息傳輸過程中，為(wei)了盡量減(jian)少這種不良效果帶來(lai)的(de)負面影響，可以采用OFDM、DMT等特(te)殊的(de)技術(shu)手段，對電力線路局域網進(jin)行(xing)不斷的(de)完善(shan)，以有(you)效減(jian)少信號在傳播過程中的(de)干擾。
通常，電(dian)力(li)線局域網數據通信設備主要由電(dian)力(li)網橋、網絡調制解(jie)調、終端(duan)用戶三個部分組成。
1)電力網橋
是電(dian)力(li)線(xian)(xian)局域網端(duan)設(she)備，主要(yao)負責電(dian)力(li)線(xian)(xian)路網絡(luo)(luo)信號(hao)的(de)有效(xiao)覆蓋，并(bing)且對信號(hao)的(de)傳遞(di)也(ye)有重要(yao)的(de)作用。其主要(yao)是利用太網設(she)備與電(dian)力(li)網絡(luo)(luo)設(she)備．將普通的(de)網絡(luo)(luo)數據信號(hao)轉(zhuan)變為民用電(dian)力(li)線(xian)(xian)上的(de)傳輸(shu)高頻信號(hao)，從而實現信號(hao)加載和傳輸(shu)。
2)網絡調制解調
為最終用(yong)(yong)(yong)戶(hu)PC或者其他終端設(she)備(bei)提(ti)供(gong)適當的接口。在電(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)局(ju)域網(wang)中，網(wang)絡調(diao)制解(jie)調(diao)設(she)備(bei)主要功能是：利(li)用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)線(xian)(xian)將電(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)路(lu)上(shang)的網(wang)絡數(shu)據(ju)信號分解(jie)出來，從而確保用(yong)(yong)(yong)戶(hu)通(tong)過電(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)路(lu)與太網(wang)絡連接起(qi)來，實現普通(tong)用(yong)(yong)(yong)戶(hu)利(li)用(yong)(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)力線(xian)(xian)路(lu)完(wan)成上(shang)網(wang)工作。
3)終端用戶
包(bao)含(han)的范圍(wei)十分廣(guang)泛，主要(yao)指一(yi)切接(jie)受(shou)能(neng)通過電(dian)(dian)(dian)線(xian)進(jin)行(xing)傳輸(shu)的信息設備(bei)，如計(ji)算機、電(dian)(dian)(dian)視機機頂盒(he)、以及(ji)新型的家用電(dian)(dian)(dian)器等。總之，通過電(dian)(dian)(dian)力(li)線(xian)局域網，可以輕(qing)松地將各臺(tai)設備(bei)統一(yi)在(zai)一(yi)個(ge)局域網之中(zhong)。并且在(zai)終端用戶在(zai)使用的過程中(zhong)也非常簡單，只要(yao)房間內擁有電(dian)(dian)(dian)源插座，就(jiu)可以隨(sui)意進(jin)行(xing)網絡連(lian)接(jie)。
3.電力線局域網數據技術在弱電工程中的應用
電(dian)(dian)力線(xian)(xian)(xian)局域網的(de)(de)主要功(gong)能就(jiu)是在(zai)較小的(de)(de)范圍內，通(tong)(tong)過(guo)電(dian)(dian)力線(xian)(xian)(xian)局域網，實現(xian)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機與其他終(zhong)端(duan)設備的(de)(de)有(you)效連(lian)接，從而(er)實現(xian)彼此的(de)(de)相(xiang)互(hu)通(tong)(tong)信。在(zai)使用的(de)(de)時候(hou)，只需要在(zai)終(zhong)端(duan)設備的(de)(de)所在(zai)地方，如家里、辦公室(shi)，只要布置好了(le)電(dian)(dian)源(yuan)線(xian)(xian)(xian)，把高(gao)速(su)電(dian)(dian)力線(xian)(xian)(xian)通(tong)(tong)信調(diao)(diao)制(zhi)解(jie)調(diao)(diao)器(qi)連(lian)接上電(dian)(dian)源(yuan)插(cha)銷板，就(jiu)可(ke)通(tong)(tong)過(guo)以太網線(xian)(xian)(xian)或者USB接口線(xian)(xian)(xian)，將計(ji)(ji)算(suan)(suan)機終(zhong)端(duan)設備與凋制(zhi)解(jie)調(diao)(diao)器(qi)連(lian)接上，然后(hou)再(zai)配合合適的(de)(de)IP地址，就(jiu)可(ke)以實現(xian)計(ji)(ji)算(suan)(suan)機之(zhi)間的(de)(de)相(xiang)互(hu)通(tong)(tong)信。
至此(ci)，一個完整的(de)電力線局域網就已經構建(jian)完畢。但(dan)是(shi)(shi)(shi)需要注意的(de)是(shi)(shi)(shi)，在構建(jian)電力線局域網時，如果使用的(de)是(shi)(shi)(shi)USB接(jie)(jie)口，必須要在計算(suan)機上(shang)安(an)裝(zhuang)驅動程(cheng)(cheng)序(xu)；但(dan)是(shi)(shi)(shi)如果使用的(de)是(shi)(shi)(shi)以太網接(jie)(jie)口，在構建(jian)局域網時，就無需安(an)裝(zhuang)驅動程(cheng)(cheng)序(xu)。
3．1電力線局域網數據技術的構建
近年(nian)，電力(li)線局域網(wang)數(shu)據(ju)(ju)技術在(zai)弱電工程(cheng)中的(de)(de)(de)應用和普(pu)及得到(dao)了(le)快速的(de)(de)(de)發展，這主要得益(yi)于科學技術的(de)(de)(de)發展，為其提供(gong)了(le)強有力(li)的(de)(de)(de)技術支(zhi)撐。事實上，在(zai)很早之前，就開始加強對電力(li)線局域網(wang)數(shu)據(ju)(ju)通(tong)信技術的(de)(de)(de)研(yan)究，但是由于當時研(yan)制出來的(de)(de)(de)產品受(shou)到(dao)寬(kuan)帶的(de)(de)(de)限制，無法滿(man)足用戶的(de)(de)(de)需求(qiu)，導致其在(zai)應用日寸(cun)只(zhi)能進行(xing)基本(ben)的(de)(de)(de)網(wang)絡(luo)通(tong)信。
但是今年(nian)，隨著科(ke)學技(ji)術(shu)的發展(zhan)，電力線局域網(wang)的數據傳輸理論上已(yi)達到(dao)了500Mb／s的寬帶，這(zhe)基本(ben)上滿足了大多數現代人對(dui)網(wang)絡通(tong)信的要求，從而使得這(zhe)項技(ji)術(shu)與以往(wang)的以太網(wang)絡相比，變(bian)得更(geng)加(jia)有競爭力。
通常在(zai)弱電(dian)工程中構建電(dian)力線局域網(wang)數據技術時，基(ji)本上可以(yi)參(can)照傳統(tong)的(de)(de)以(yi)太網(wang)的(de)(de)結(jie)構，只是(shi)電(dian)力線局域網(wang)在(zai)構建時，需要將原本通信電(dian)纜轉變為(wei)既有的(de)(de)電(dian)力線路。與此(ci)同時，還要增加電(dian)力網(wang)絡(luo)橋接設(she)備，以(yi)實現網(wang)絡(luo)信號的(de)(de)轉化和加載。
在(zai)利用電(dian)力(li)線路傳(chuan)輸網(wang)(wang)絡(luo)(luo)信(xin)號(hao)時，其有(you)效(xiao)的信(xin)號(hao)傳(chuan)輸距(ju)離可(ke)以達到200m，比之前(qian)的太網(wang)(wang)傳(chuan)輸距(ju)離要(yao)長，并且(qie)覆(fu)蓋(gai)面要(yao)廣。尤(you)其是在(zai)當今，隨著高層(ceng)建(jian)筑(zhu)的不(bu)斷發展，電(dian)力(li)線局(ju)域(yu)網(wang)(wang)在(zai)運用的過程中，只需要(yao)在(zai)底層(ceng)設計一套網(wang)(wang)絡(luo)(luo)交換(huan)設備，即(ji)可(ke)滿足整(zheng)棟建(jian)筑(zhu)物居民對網(wang)(wang)絡(luo)(luo)通(tong)信(xin)的需求(如圖1所示)。
圖1高層住宅電力線(xian)局(ju)域網(wang)構架圖
通常(chang)，在電(dian)力線(xian)(xian)局(ju)(ju)域(yu)網(wang)中，一(yi)根電(dian)力線(xian)(xian)路(lu)就可以實現l6個用戶(hu)(hu)的網(wang)絡(luo)使(shi)用，并且電(dian)力線(xian)(xian)路(lu)局(ju)(ju)域(yu)網(wang)的信號無法跨越電(dian)表，因此構建電(dian)力線(xian)(xian)路(lu)網(wang)絡(luo)過程中，可以先將每一(yi)戶(hu)(hu)的電(dian)力局(ju)(ju)域(yu)網(wang)線(xian)(xian)路(lu)分別接入電(dian)表[3]。如此一(yi)來(lai)，單根線(xian)(xian)路(lu)上的用戶(hu)(hu)，在同(tong)時使(shi)用連接局(ju)(ju)域(yu)網(wang)絡(luo)時，具(ju)有一(yi)定相對獨(du)立，而(er)不會影(ying)響其他用戶(hu)(hu)的使(shi)用。
3．2電力線局域網數據技術應用中的安全性
在電力(li)(li)線(xian)(xian)局(ju)域網(wang)(wang)(wang)數據(ju)技(ji)術應用(yong)過(guo)程中，要充(chong)分考慮電力(li)(li)線(xian)(xian)局(ju)域網(wang)(wang)(wang)的安全性。通常，電力(li)(li)線(xian)(xian)局(ju)域網(wang)(wang)(wang)構建時(shi)，采用(yong)的都是56位(wei)加密(mi)，以達到對信息(xi)的保密(mi)效(xiao)果。與此同時(shi)，在電力(li)(li)線(xian)(xian)局(ju)域網(wang)(wang)(wang)數據(ju)技(ji)術在使(shi)用(yong)中，每一臺設(she)備都有機械密(mi)碼(ma)，并配合相應的驅動軟(ruan)件，設(she)置不同的工作(zuo)組，從(cong)而有效(xiao)隔離非法用(yong)戶，以保證信息(xi)的安全。
而從電(dian)氣(qi)安全性上(shang)來說，電(dian)力線局域網通(tong)信技術屬于一(yi)種寬頻的電(dian)力線載(zai)波(bo)新技術，實(shi)際(ji)上(shang)利用線圈的耦合原理，在(zai)電(dian)力線路上(shang)加載(zai)高頻信號。實(shi)際(ji)上(shang)，電(dian)力線路并(bing)不會直接與數(shu)據(ju)傳輸線路相連接，因此在(zai)使(shi)用過(guo)程中(zhong)杜絕了(le)觸(chu)電(dian)的問題。
在電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)線局(ju)(ju)域(yu)網(wang)構建和使用(yong)過程中(zhong)，還要(yao)通過強弱電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)進行(xing)分(fen)開(kai)設置，保證(zheng)電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)線路(lu)信號線路(lu)中(zhong)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓的(de)穩定。此外(wai)。在電(dian)(dian)(dian)(dian)力(li)線局(ju)(ju)域(yu)網(wang)構建過程中(zhong)，還要(yao)對電(dian)(dian)(dian)(dian)路(lu)設置保護裝簧，從而(er)有(you)效(xiao)避免(mian)因感(gan)應或者短路(lu)問題(ti)而(er)引發(fa)的(de)安全，從而(er)實現對計算機和用(yong)戶信息的(de)有(you)效(xiao)保護。
4.結束語
總而言之，電(dian)力線(xian)的(de)局(ju)(ju)域(yu)網技(ji)(ji)術(shu)利用(yong)了(le)傳統的(de)以太(tai)網技(ji)(ji)術(shu)，并(bing)對(dui)其(qi)進行了(le)有(you)(you)(you)效的(de)改進。通過電(dian)力局(ju)(ju)域(yu)網，不僅提升了(le)信(xin)號傳輸的(de)距離，擴大(da)了(le)信(xin)號的(de)覆(fu)蓋面，并(bing)且在(zai)使(shi)用(yong)的(de)過程中(zhong)，對(dui)用(yong)戶(hu)的(de)信(xin)息實(shi)現了(le)有(you)(you)(you)效的(de)保護(hu)。并(bing)且電(dian)力線(xian)的(de)局(ju)(ju)域(yu)網數據(ju)技(ji)(ji)術(shu)在(zai)應用(yong)的(de)過程中(zhong)，不需(xu)要(yao)額外敷設線(xian)路，也(ye)不需(xu)要(yao)預(yu)留網絡插座等(deng)，非(fei)常使(shi)用(yong)當前無線(xian)網絡發育不充分的(de)環境，具有(you)(you)(you)非(fei)常廣闊的(de)發展空(kong)間。
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