过的区域远比人踏足的区域要宽广的多，如果在人力无法触达的场景下，通过电网实现物联网设备数据的采集及远程控制，将真正实现万物互联,

　　PLC-IOT的实现机制是将需要传输的IoT终端数据调制成高频信号在电力线上传输。电力线传输使用的频段大致可以分为三类：窄带PLC、中频带PLC和宽带PLC，它们采用的技术标准及适用场景不同，

　　PLC-IoT使用的频段范围在0.7~12MHz，属于中频带PLC技术，该频段噪声低且相对稳定，信道质量好，有利于终端数据的传输。

　　工业现场总线技术：一种工业数据总线，主要用与智能化仪表、控制设备等现场设备之间的数字通信，常见的有RS485和CAN总线等。

　　电力线通信技术：一种通过电力线进行数据传输的技术，不需要额外部署通信线路，复用电力线通信等，如PLC-IoT。

　　PLC-IoT作为新兴的电力线通信技术，相较于其他电力线通信技术，解决了电力线路信号干扰、衰减问题。相较于工业现场总线 PLC-IoT技术优势

　　同缆，节省户外昂贵线缆的成本。通信带宽高，可综合传输数据和图片视频。通信时延低，可用于有实时要求的控制场景。

　　组网系统复杂度低，不需进行复杂的无线覆盖勘测，基站选址，以及覆盖仿真设计。不需架设基站和核心网，综合部署成本低。通信带宽高，可综合传输数据和图片，有更好的业务体验。

　　窄带和宽带PLC技术PLC通信技术仅仅是利用电力线进行数据透传功能，网络通信模型中没有扩展网络层和传输层，不能承载IP报文，因此无法对接使用标准TCP/IP网络模型的场景。

　　所谓IP化PLC，是华为基于开放标准的IPv6技术，在PLC网络通信模型中承载了IPv6协议，扩展出了网络层和传输层，不同类型的末端设备可以共享PLC网络，实现数据共享，同时不同业务用户也可共享PLC网络，独立访问各自管理的低压设备而互不影响，提升PLC网络的并发能力和通信效率。

　　PLC-IoT技术同样需要PLC调制和解调模块（即PLC通信模块），但结合了华为边缘计算实现对PLC通信模块的管理、数据传输等功能，同时采用即插即用架构，实现物联与末端设备快速建立业务通道，有效解决传统末端设备上线流程复杂，安装部署耗时的问题。

　　所管辖的范围，因为配电变压器对电力载波信号具有阻隔作用，因此PLC通信技术仅能在一个变压器的区域内传输，这样就会存在末端设备串扰的问题，如本属于一个变压器下区域的信号传输串扰至另外一台距离较近的变压器下。无扰台区识别是华为推出新一代台区识别技术，无需任何外加设备，根据宽带载波技术特点和电网及信号特，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。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。

　　了解PLC-IoT如何工作，需要先了解PLC-IoT网络模型。PLC-IoT借鉴了OSI网络模型，包括物理层、链路层、网络层、传输层和应用层，如PLC-IoT网络模型所示，目的是能够支持基于TCP/IP的通信与标准TCP/IP进行对接实现标准IP网络通信，实现电力线传输的数据及不同类型PLC终端之间能够基于IP网络通信（即IP化PLC），扩展PLC-IoT的应用场景。

　　PLC-IoT技术按照IEEE1901.1国际技术标准实现，若需要更详细地了解PLC-IoT网络模型及实现原理，可参考IEEE1901.1标准解读。

　　PLC-IoT通信信号传输的媒介是电力线，物理层负责将需要数据链路层分发的数据传输报文编码、调制为载波信号，发送到电力线上，同时负责接收电力线上传输的载波信号经解调、解码发送至数据链路层进行传输。

　　网络管理子层：负责PLC-IoT通信网络的组网、网络维护、路由管理及网路层报文的汇聚和分发。

　　物联网场景下终端数量庞大，且需要轻量级IP报文实现数据高效传输，PLC-IoT网络层支持的是轻量级IPv6协议（IPv6 over Low Power WPAN），实现PLC-IoT网络的IPv6通信。

　　实现通信单元之间（即PLC通信单元）业务数据交互，为了保证电力线传输数据安全可靠，PLC-IoT支持 DTLS（Datag

　　PLC-IoT网络典型组网如图1所示，由边缘计算（包括PLC头端通信模块、Host、容器和APP）、PLC尾端通信模块以及IoT终端组成：

　　边缘计算中的Host提供容器环境，用户可将管理IoT终端的业务APP部署在容器中，实现下发采集IoT终端数据及控制指令。

　　至电力线上，向上与Host连接，实现将通过PLC-IoT网路传输的数据上报给Host处理，向下将Host中的业务APP下发的采集IoT终端数据及控制指令通过电力线传输至PLC尾端通信模块。PLC尾端模块集成在IoT终端中，负责采集IoT终端数据或执行边缘计算侧下发的命令。

　　在PLC-IoT通信网络中，主要有PLC头端通信模块与PLC尾端通信模块通过电力线连接实现电力线载波通信，PLC-IoT网络如图1-4所示。

　　PLC头端通信模块与PLC尾端通信模块并非一对一的连接方式，一个头端通信模块可与多个尾端通信模块连接。根据电力线

　　方式及实际环境要求，PLC-IoT网络拓扑组网包括两种树型和星型，如图1-5和图1-6所示：图1-5 星型组网

　　星型组网下，头端通信模块与尾端通信模块直接通过电力线连接，该组网下PLC通信传输距离仅有几百米。

　　的传输距离，可达数公里。以树型组网为例，介绍PLC-IoT各节点作用。PLC-IoT网络中包含三种节点角色：根节点CCO（Central Coordinator）中央节点、PCO代理节点（中继节点）、STA（Station）三种节点：

　　根节点CCO中央节点，负责PLC-IoT组网控制、网络维护管理等，同时完成下挂所有尾端STA模块的入网认证、数据信息交互等，一个CCO最大支持512个STA接入。

　　设备上电，CCO会进行全网PLC检测，根据电力线通信参数、到网络节点的通信参数确定承担PCO和STA角色的节点；

　　STA上电后会向头端CCO发起入网请求，根据PLC-IoT网络状态将请求入网报文发送给PCO或直接发送给CCO，PCO收到连接请求并认证成功后上报CCO请求入网，CCO接收到后即认证完成，STA方可加入PLC网络，从而进行数据通信。

　　尾端通信模块需要在头端通信模块上线后才能进行数据通信，分别介绍星型组网和树型组网下通信模块的上线过程。

　　设备上电后，头端通信模块会根据配置启动PLC-IoT组网，在工作频段内进行全网PLC检测，发送可入网广播报文。

　　头端通信模块接收到尾端通信模块入网请求后，需要根据配置的尾端通信模块入网策略判断是否允许入网。PLC-IoT网络支持三种入网策略：

　　头端通信模块收到站点的关联请求报文后，将请求入网尾端模块信息（MAC地址、ESN和ODI）与CCO本地存储的白名单表项进行比对，当请求入网尾端模块信息在头端通信模块白名单内时，头端通信模块允许该站点加入网络；当请求入网的站点的MAC地址不在白名单内时，头端通信模块拒绝该站点加入，并且通知该站点在一段时间内不可以再次请求加入本网络。

　　无扰台区识别方式入网：无扰台区识别是指无需额外增加任何设备，尾端通信模块可以根据电力线宽带载波技术及电力线的信号状态信息判断应当归属于哪个头端通信模块，并向其发送入网请求。若头端通信模块配置了无扰台区识别功能，则允许向其发送入网请求的所有尾端模块入网。

　　头端通信模块根据上报的尾端信息，确定尾端通信模块在PLC-IoT网络中的角色（PCO或STA），并下发给响应的尾端通信模块。

　　尾端通信模块根据分配到的角色信息上报确认报文，同时PCO节点根据CCO发送的认证信息完成自身认证。

　　PCO接收到STA的认证请求报文后，根据代理认证信息完成节点认证，并将认证结果（包含设备证书）上报给CCO。

　　CCO根据上报认证结果及STA节点证书完成校验，并将PCO下发认证响应及网络配置（IPv6前缀）等信息。

　　设备上电后，头端通信模块会根据配置启动PLC-IoT组网，在工作频段内进行全网PLC检测，发送可入网广播报文。

　　头端通信模块接收到尾端通信模块入网请求后，需要根据配置的尾端通信模块入网策略判断是否允许入网。PLC-IoT网络支持三种入网策略：

　　头端通信模块收到站点的关联请求报文后，将请求入网尾端模块信息（MAC地址、ESN和ODI）与CCO本地存储的白名单表项进行比对，当请求入网尾端模块信息在头端通信模块白名单内时，头端通信模块允许该站点加入网络；当请求入网的站点的MAC地址不在白名单内时，头端通信模块拒绝该站点加入，并且通知该站点在一段时间内不可以再次请求加入本网络。

　　无扰台区识别方式入网：无扰台区识别是指无需额外增加任何设备，尾端通信模块可以根据电力线宽带载波技术及电力线的信号状态信息判断应当归属于哪个头端通信模块，并向其发送入网请求。若头端通信模块配置了无扰台区识别功能，则允许向其发送入网请求的所有尾端模块入网。

　　尾端通信模块上线完成后，即容器、APP、Host、PLC头端通信模块、PLC尾端通信模块激IoT终端之间的数据通信：

　　PLC头端通信模块和PLC尾端通信模块利用电力线通信，采用的是PLC-IoT网络模型进行通信。PLC-IoT网络模型可以标准TCP/IP进行无缝对接实现标准IP网络通信。

　　华为PLC-IoT网络是基于IPv6地址的报文转发功能，是通过边缘计算（即Host）下发IPv6网络前缀，为PLC-IoT网络配置IPv6地址：

　　PLC尾端通信模块：IPv6网络前缀结合扣卡MAC地址，生成PLC尾端通信模块IPv6地址。

　　如图1-9所示，集成在容器中的APP，使用IP网络通过电力线传输与远端IoT终端进行数据通信，

　　容器内的应用程序与远端IoT终端的通信数据，经IPv6协议栈转发到达边缘计算，其数据的转发过程如下：

　　边缘计算接收到应用数据报文后，采用中继转发的形式将报文转发到核心板的PLC头端通信模块中。

　　PLC头端通信模块对数据报文仅做中继转发，不感知IP，仅到达数据链路层，然后使用PLC二层协议对报文进行封装，并且耦合进PLC物理层即电力线中进行传输。

　　数据报文经过电力网络的传输到达IoT终端后，由IoT终端设备上的PLC尾端通信模块对接收到的数据报文进行解封装，IPv6地址匹配成功后，通过基于IPv6的网络层传输到应用层。

　　华为 PLC-IoT 系列通信模块是面向于电力线宽带载波通信的通信模块产品（包括PLC-IoT头端和PLC-IoT尾端），采用华为 PLC-IoT 宽带电力线载波技术，广泛适用于电力、交通、工业制造等领域。同时结合边缘计算核心板或作为行业物联使用，实现

　　华为PLC-IoT系列通信模块包含头端和尾端两种类型，头端配合边缘计算核心板或使用，尾端被集成于不同的行业终端设备中，实现复用电力线进行数据传输，网随电通，免布线，可靠高。

　　PLC-IH-1模块，如图1-11所示，是华为Inside解决方案中的头端通信模块，通过PLC通信方式上传或

　　数据，实现远程控制。本产品使用场景丰富，如智能交通信号灯场景，通过PLC电力载波技术，充分利用旧电源、杆件、管道、线路等资源快速建立网络，高效打通路口终端设备，实现新终端的快速部署。审核编辑：汤梓红J9九游会官方网站

　　数据转换为 Modbus TCP 、 OPC UA 、 MQTT 、华为云 I oT 、 亚马逊云

　　有：WiFi、NFC、ZigBee、Bluetooth、WWAN（Wireless Wide

　　智能驱动电源使用，是连接其与云端大数据之间的通讯传输器，有通 讯管理、数据传输、协议转换、数据处理

　　云平台，设备联网在智能化改造中已经不可避免，我们政府对智能化改造，产业升级出台了很多政策，其中就是对

　　、边缘计算设备（AR502H系列边缘计算、AR-CORE系列核心板、Hi-Grid系列核心板）和

　　电力载波通信芯片和智慧路灯解决方案为城市路灯和照明助力；自2018年开始，全国数亿智能电表进行HPLC升级，力合微电子的HPLC方案跻身全国市场占有率第四名。

　　如何赋能物联网和应用场景？10月20日，在深圳市力合微电子股份有限公司（以下简称：力合微电子

　　”，英文名叫“Power Line Carrier over Internet of Things”。 其实早在多年前

　　就已有被提出，可惜生不逢时，一直未能成功实现大规模应用，其问题主要为：电网环境复杂、噪声干扰严重，以及时变大。但随着

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　　。速率低就不需要大的缓存，功耗低意味着射频(Radio Frequency，RF)设计要求低，低带宽则不需要复杂的均衡算法，简化盲检次数，减小最

　　比现有的网络增益20dB，相当于提升了100倍覆盖区域的能力;二是具备支撑连接的能力，NB-

　　对于已有电力线供电的设备来说，无需额外部署专门的通信线路即可接入网络，即可满足大量物联网设备的通信需求。也就是说，采用了

　　实现数据远距离无线传输功能的终端设备，采用工业级的硬件设施和工业级的32位高能通信处理器，工业级的无线数据传输模块，可以自动

　　方式，这个过程可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为一个扫描周期。

　　项目时，自上而下的组态通过展示哪些是需要的，哪些是不需要的，为程序员提供了一个清晰的路径，上述

　　海量物联网设备即将上线，随之而来的是其联接问题。WiFi？LTE专网？5G？这些都需要单独建设基站和配套联接，推高了建设成本。

　　然而机遇与挑战总是相携而来，重要的提升以及多样化的场景、海量的设备连接，也令物联网“最后一公里”的可靠安全通信越来越受重视。常见的物联手段各擅胜场，或通信距离有限、或易受环境影响，无法覆盖到所有的场景

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