陳慶園/(ChinaByte)
PLC技術(shù)，俗稱“電力線上網(wǎng)”，英文為Power Line Communication,簡(jiǎn)稱PLC，主要是指利用電力線傳輸數(shù)據(jù)和話音信號(hào)的一種通信方式。通過電力線通訊已經(jīng)有幾十年的發(fā)展歷史，最早出現(xiàn)于上世紀(jì)二十年代初期。在我國，四十年代已有日本生產(chǎn)的載波機(jī)在東北運(yùn)行，做為長距離調(diào)度的通信手段。它以電力線路為傳輸通道，具有通道可靠性高、投資少見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。近年來，隨著Internet技術(shù)的飛速發(fā)展， 利用220V低壓電力線傳輸高速數(shù)據(jù)的價(jià)值越來越為人們所重視，因?yàn)樗哂胁挥貌季�、覆蓋范圍廣、連接方便的顯著特點(diǎn)，被認(rèn)為是提供 “最后一公里”解決方案最具競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)之一。
由于電力線上網(wǎng)的潛在市場(chǎng)空間，包括我國在內(nèi)世界許多國家紛紛投入研究和開發(fā)。早在 1990年英國Norweb通訊公司就開始對(duì)電力線載波通訊進(jìn)行研究。1995年，該公司又與加拿大北電網(wǎng)絡(luò)聯(lián)手，共同開發(fā)這項(xiàng)新技術(shù)。1998年就已成功地進(jìn)行了采用傳統(tǒng)的輸電線路進(jìn)行Internet接入的試驗(yàn)。
2000年4月由思科、英特爾、惠普、松下和夏普等13家公司組成的“家庭插電聯(lián)盟” (HomePlug Powerline Alliance，簡(jiǎn)稱HPA)，致力于創(chuàng)造共同的家用電線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此后， “家庭插電聯(lián)盟”發(fā)布了該標(biāo)準(zhǔn)的第1個(gè)版本Home-Plug 1.0。 在電力線家庭網(wǎng)絡(luò)中，只需在事先安裝好的萬能插座上插入電源插頭即可構(gòu)筑起LAN。
2001年3月德國電力工業(yè)巨頭RWE公司和它的合作伙伴瑞士的Ascom發(fā)起一項(xiàng)名PowerNet的計(jì)劃。根據(jù)這項(xiàng)計(jì)劃，兩家公司將向大約20，000用戶提供這種利用電源線路的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
2001年5月，日本60家有關(guān)企業(yè)近日設(shè)立聯(lián)合機(jī)構(gòu)“電線載波通信設(shè)備開發(fā)部會(huì)”，研究用輸電線做通信線路的技術(shù)。
最近，我國福建省電力試驗(yàn)研究院研制成功“數(shù)字化輸電線路技術(shù)“的核心產(chǎn)品——電力調(diào)制解調(diào)器及多個(gè)相關(guān)產(chǎn)品，其傳輸速率達(dá)到10M。同時(shí)國電通信中心采用國內(nèi)外電力線通信(PLC)組網(wǎng)設(shè)備，在北京某生活小區(qū)成功地進(jìn)行了lnternet接人試驗(yàn)，并獲得了較理想效果。
以上的進(jìn)展表明電力線上網(wǎng)已經(jīng)走出試驗(yàn)室，開始趨于成熟走向應(yīng)用。開始展示出自身的優(yōu)勢(shì)。
電力線上網(wǎng)充分利用現(xiàn)有的配電網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，無需任何布線，是一種“No NewWires”技術(shù)。可以節(jié)省了巨大的新增投資。目前，我國擁有全世界長度排名第二的電力輸電線路，全國 500kV和330kV的電力線路長達(dá)25094.16千米，220kV線路107348.06千米，加上110kV線路共計(jì) 310000千米，可繞地球近8圈。我國目前電話用戶不到3億，但用電用戶已超過10億，顯然這連接 10億用戶的既存電力線是提供上網(wǎng)服務(wù)的巨大物質(zhì)基礎(chǔ)，直接在覆蓋全國的電力網(wǎng)絡(luò)上架構(gòu)互聯(lián)網(wǎng)連接將比現(xiàn)在鋪設(shè)光纖的方式節(jié)省大量的人力和物力。
事實(shí)上從廣義上來講電力線上網(wǎng)從層次上可分為中壓配電網(wǎng)、低壓配電網(wǎng)和家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是指通過電力線組建高速LAN；低壓配電網(wǎng)是指從中壓變電站到用戶電表的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，解決Internet“最后一公里”問題；中壓配電網(wǎng)主要從中壓變電站到主要變電站。 由于電線通信的費(fèi)用僅為利用光纖通信電纜互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的60％至70％，并且不必支付使用線路費(fèi)，從而大大降低了通信費(fèi)用，據(jù)稱目前實(shí)驗(yàn)室的最高通信速率可達(dá)到2.5Gb/s。如果該技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，那么將極大的影響電信市場(chǎng)。
目前PLC技術(shù)已經(jīng)形成兩種發(fā)展模式：其一為以美國為代表的家庭聯(lián)網(wǎng)模式，這種模式的PLC 只提供家庭內(nèi)部聯(lián)網(wǎng)，即是指通過家庭的內(nèi)部的普通電力線，進(jìn)行組網(wǎng)連接家庭內(nèi)部局域網(wǎng)，戶外訪問使用其它傳統(tǒng)的通信方式，支持該模式的國際組織為Home-Plug，是一個(gè)為高速家用電力線通信網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)提供開放規(guī)范而成立的論壇。
另一種模式是面向歐洲和亞太市場(chǎng)的，提供自配電變壓器或樓邊至用戶家庭的全面PLC解決方案，國內(nèi)現(xiàn)在發(fā)展的也主要是這種模式。該模式的國際組織為國際電力線通信論壇。2000年3月 23-24日，在瑞士的Interlaken召開了國際電力線通信技術(shù)論壇成立大會(huì)，該論壇著重制定與PLC 有關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、討論并解決相關(guān)問題，以促進(jìn)PLC技術(shù)的發(fā)展，來自17個(gè)國家的51個(gè)廠商、用戶、投資者成為論壇成員，其中包括北電網(wǎng)絡(luò)、思科系統(tǒng)等IT行業(yè)的巨頭。
以上這兩種模式既相互溝通，同時(shí)也各側(cè)重于電力線聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的不同側(cè)面。前者充分利用室內(nèi)的電力線，節(jié)約了資源，無需任何布線、穿墻打洞，避免了對(duì)建筑和房屋結(jié)構(gòu)的破壞，同時(shí)也節(jié)省了人力，能夠?qū)⒄麄�(gè)家庭的電器與網(wǎng)絡(luò)聯(lián)為一體，在室內(nèi)的設(shè)備之間構(gòu)筑起可自由交換信息的局域網(wǎng)，使人們能夠通過網(wǎng)絡(luò)來控制自己家里的電器設(shè)備，為家庭智能化網(wǎng)絡(luò)打下基礎(chǔ)。
后者延伸方便，電力線在家庭、公司及各種場(chǎng)所處處可達(dá)。理論上電線作為通信線路的通信速度，根據(jù)不同的頻率可達(dá)每秒3兆比特或10兆比特，與光纖大致相同。用戶只需要添加一個(gè)特制的調(diào)制解調(diào)器，這個(gè)調(diào)制調(diào)解器的數(shù)據(jù)線頂端是一個(gè)常規(guī)電源插頭，用戶將電腦與調(diào)制解調(diào)器接通，再將調(diào)制解調(diào)器插上電源插座，電腦即可上網(wǎng)，在其寬帶線路上可以和其他寬帶服務(wù)一樣提供廣泛的增值信息業(yè)務(wù)，包括基于IP的話音業(yè)務(wù)（VoIP）、電視會(huì)議、視頻廣播、視頻點(diǎn)播（VOD）、寬帶因特網(wǎng)接入、電子商務(wù)、遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療等多種服務(wù)。一個(gè)民用220V線路的變壓器只覆蓋一定范圍內(nèi)的用戶，所以在同一條電力線上的資源不會(huì)因?yàn)橛脩籼喽档托�。相�?duì)于用電話撥號(hào)上網(wǎng)和ADSL來講大多數(shù)家庭電話線路不多，限制了可連結(jié)上網(wǎng)的電腦數(shù)，而PLC則不受這方面影響，在家庭各個(gè)插頭處都可以連接電腦。除了可以方便的進(jìn)行寬帶互聯(lián)網(wǎng)連接外還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程自動(dòng)讀出水、電、氣表數(shù)據(jù)，這樣就可以方便的自動(dòng)用電子貨幣結(jié)算用戶生活的所有收費(fèi)項(xiàng)目，節(jié)省大量人力、物力，也極大地方便了用戶；同時(shí)利用的“電線上網(wǎng)”永久在線連接，構(gòu)建的防火、防盜、防有毒氣體泄漏等的保安監(jiān)控系統(tǒng)，讓上班族高枕無憂。并且，可以為電力公司提供負(fù)荷控制、需求側(cè)管理的新手段，提高電力公司管理水平。
雖然PLC在技術(shù)上的優(yōu)點(diǎn)有目共睹，但是其還存在著相當(dāng)?shù)膯栴}。電壓不穩(wěn)定對(duì)于電力線上網(wǎng)有很大的障礙，國電中心的負(fù)責(zé)人在測(cè)試后表示主要的是用電負(fù)荷高峰期影響穩(wěn)定性，速率的波動(dòng)比較大。也就是說，從現(xiàn)有的條件來說，每到晚上家庭用電高峰期，想用電力線上網(wǎng)就是比較慢一些。同時(shí)，國內(nèi)該技術(shù)是通過單元樓共享帶寬技術(shù)，用戶上網(wǎng)時(shí)的速度，取決于當(dāng)時(shí)會(huì)有多少用戶上網(wǎng)。如果很多用戶同時(shí)上網(wǎng)，傳輸速度相對(duì)就較慢。如果在晚上8-10家庭用戶上網(wǎng)和用電的都是高峰期時(shí)段上網(wǎng)，這樣綜合兩方面的因素，每個(gè)用戶的聯(lián)網(wǎng)速度就會(huì)受到較大的影響。
同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)管理上也有麻煩。PLC并非如一部分用戶所想象的只要安裝PLC調(diào)制解調(diào)器即可，事實(shí)上還是要一個(gè)通信骨干網(wǎng)支撐，由骨干網(wǎng)連接到PLC局端設(shè)備（MDU），再連接到用戶PLC調(diào)制解調(diào)器。而目前每個(gè)PLC局端設(shè)備的覆蓋面積只有600平方米，這樣就必須在每個(gè)樓層或每個(gè)單元樓的配電房都安裝一個(gè)MDU，一旦要為成片小區(qū)提供PLC服務(wù)時(shí)，必須事先安裝大量的MDU，這就需要先期的較大投資，而常常用戶又并不集中在某一棟或幾棟樓，這樣很可能造成設(shè)備利用率低下的局面。而且大量分散的MDU，必然為以后的管理維護(hù)帶來非常多的麻煩。
因電力網(wǎng)使用的大多是非屏蔽線，用它來傳輸數(shù)據(jù)不可避免地會(huì)形成電磁輻射，影響數(shù)據(jù)的保密性，同時(shí)會(huì)對(duì)其他無線通信，如警察部門或軍事部門的通信造成干擾。德國聯(lián)邦參議院和聯(lián)邦通信與郵政管理局頒布了“電網(wǎng)在線”條例，在為PLC提供法律保障的同時(shí)也對(duì)輻射問題規(guī)定了具體指標(biāo)。相信國內(nèi)也會(huì)不久出臺(tái)相關(guān)的法規(guī)，以減少電磁污染，如何減少輻射以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，也將是相關(guān)公司必須面對(duì)的問題。
在市場(chǎng)上，PLC技術(shù)是既有機(jī)遇也有挑戰(zhàn)。事實(shí)上國內(nèi)通過電力線上網(wǎng)的市場(chǎng)化工作也早已展開。國電通信中心于2000年6月5日就正式宣布控股北京中電飛華股份有限公司；2000年8月起，電力企業(yè)陸續(xù)入資中電飛華，使中電飛華公司的股本結(jié)構(gòu)發(fā)生了根本性的變化，形成了今天具有電力企業(yè)絕對(duì)控股，并連接各網(wǎng)、省電力公司經(jīng)濟(jì)紐帶的經(jīng)營實(shí)體，成為真正具有電力經(jīng)營及其共同利益和“電通”品牌意義的新型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營公司。2001年5月18日，中國信息產(chǎn)業(yè)部正式批準(zhǔn)了國電通信中心的ISP業(yè)務(wù)申請(qǐng)，國電通信中心就已經(jīng)具備了開展上網(wǎng)業(yè)務(wù)的通行證。近日從國電通信中心傳出消息，中電飛華正籌劃在香港創(chuàng)業(yè)板上市，以更好地籌集資金，進(jìn)入國內(nèi)電信運(yùn)營行業(yè)。
PLC接入方式，充分利用大量現(xiàn)成的電力線網(wǎng)絡(luò)，無需大量的先期投入，從而可以大幅降低成本，使以較低的價(jià)格為用戶提供寬帶服務(wù)成為可能。其可以無需布線，成片快速的覆蓋商用或住宅小區(qū)，而且其可以提供高達(dá)10M的帶寬，現(xiàn)在只有光纖可以與之競(jìng)爭(zhēng)，如果利用先天的自身優(yōu)勢(shì)，提供相對(duì)較低的價(jià)格，這相對(duì)于其他寬帶方式來說將有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。
此外，雖然目前開展的PLC主要是外部的網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)，但隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的深入，家庭內(nèi)部局域網(wǎng)很快就提上議事日程，如果外部接入開展的很充分，可以有效的利用其來推進(jìn)建立家庭內(nèi)電力線局域網(wǎng)以及將來的智能家居，使二者合而為一，這也將為PLC服務(wù)提供商，帶來更多的發(fā)展機(jī)遇和利潤來源，市場(chǎng)空間不可限量。
在廣闊的非中心地區(qū)和農(nóng)村地區(qū)，電力線上網(wǎng)也具有一定的優(yōu)勢(shì)，畢竟，電力網(wǎng)規(guī)模之大，是其他任何網(wǎng)都不可比擬的。雖然這些地區(qū)上網(wǎng)短期需求量并不大，市場(chǎng)發(fā)展成熟較慢，但會(huì)存在電力線上網(wǎng)先入為主的局面，可以有先行之利，對(duì)PLC的長遠(yuǎn)發(fā)展和擴(kuò)張非常有利。
在市場(chǎng)接受程度上，據(jù)近期的一項(xiàng)調(diào)查顯示，只有14.62%的網(wǎng)民表示對(duì)這項(xiàng)技術(shù)較為熟悉，其他的表示僅了解一點(diǎn)或一無所知。對(duì)于電力線上網(wǎng)技術(shù)在中國的商用，則有73.26%的網(wǎng)民持謹(jǐn)慎態(tài)度，其中有12.21%的人則明確表示不會(huì)使用，這反映了大部分用戶對(duì)直接騎在電老虎背上上網(wǎng)還是心存疑慮的，畢竟是直接連在220V的電力線上，要想用戶沒有顧慮是不現(xiàn)實(shí)的，這就需要一邊進(jìn)一步的提高安全系數(shù)，一邊加大宣傳力度和市場(chǎng)推廣力度，使用戶對(duì)PLC有更多深入的了解，從而充分信任和接受PLC。
但從目前國內(nèi)寬帶網(wǎng)建設(shè)的情況來看，留給PLC的時(shí)間和空間似乎并不充分。2000年以來，中國電信在北京、上海、寧波、深圳、青島、大連等地都先后啟動(dòng)了寬帶城域網(wǎng)的規(guī)劃和建設(shè)，加上中國網(wǎng)通、中國聯(lián)通、中國吉通等運(yùn)營商也在規(guī)劃和啟動(dòng)本地城域網(wǎng)建設(shè)，全國在建和已建的寬帶城域網(wǎng)項(xiàng)目超過上百個(gè)。各大運(yùn)營商在建設(shè)城域網(wǎng)的同時(shí)都在大規(guī)模推出ADSL、光纖，無線網(wǎng)絡(luò)等多種寬帶接入業(yè)務(wù)，留給PLC的生存空間將隨著時(shí)間的推移不斷被其他接入方式壓縮，因此盡快推出成熟的技術(shù)和行之有效的市場(chǎng)運(yùn)作措施，對(duì)于PLC進(jìn)入市場(chǎng)很關(guān)鍵。
總之，PLC作為一項(xiàng)很有潛力的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)，相關(guān)電力部門如果充分發(fā)揮其潛力，并和原來自身的電力通訊網(wǎng)相連接互補(bǔ)，很可能形成四網(wǎng)合一的大好形勢(shì)，但如果缺乏長遠(yuǎn)戰(zhàn)略眼光市場(chǎng)運(yùn)作不利或由于技術(shù)或其他原因失去進(jìn)入寬帶市場(chǎng)的最佳時(shí)間窗口，也可能最終被擠出局外，最多成為一種輔助的上網(wǎng)手段，難成大器。
