国内电力载波通信芯片技术及市场

表2 国内载波通信芯片参数表

　　1、调制方式与传输速率

　　目前电力线载波通信常用的扩频技术主要有：直接序列扩频、线性调频Chirp和正交频分复用OFDM等。此外，跳频FH、跳时TH以及上述各种方式的组合扩频技术也较为常用。

　　国内载波通信产品主要采用直接序列扩频技术。其中东软为FSK，15 位直序列扩频通信；福星晓程DPSK 63 位直序扩频；弥亚微为QPSK扩频调相、过零同步、分时传输；鼎信为二进制连续相位移频FSK，过零同步、分时传输。

　　上述各家的扩频技术各有不同特点。对载波通信芯片性能最直接影响在于可靠性和传输速率。目前这四家中，传输速率分别为弥亚微，同时提供200、400、800、1600bps四种可变速率；东软：330bps；福星晓程：250/500bps；鼎信：100bps。按照现阶段现场实际应用状况来看100至500bps速水平仅能用于普通抄表功能，如果涉及到远程控制（断送电）和管理功能则需要提供更高速率保证。

　　2、通信频率

　　关于通信频率，在美国由联邦通信委员会FCC规定了电力线频带宽度为100~450kHZ；在欧洲由欧洲电气标准委员会的EN50065-1规定电力载波频带为3~148.5kHZ。这些标准的建立为电力载波技术的发展做出了显着的贡献，目前全球AMR系统均采用该频段标准。

　　国内载波通信芯片中符合欧洲标准的为2家，分别是福星晓程120KHz和弥亚微57.6KHz/76.8KHz/115.2KHz三种可选。

　　3、通信功率及EMI指标

　　国内东软、福星晓程、鼎信等多数载波通信方案为了针对国内电力信道环境中的衰减，均采取加大通信传输功率等做法。在实际产品化的过程中，基本上做到3W至5W，有的电表厂甚至做到了8W，这种做法是绝对不可取的。首先，这种做法导致电表产生的功耗损失无疑增加的线损，造成大量的能源浪费，这也有悖于国网公司上集抄系统的初衷；其次，如此大的功率传输将会严重污染电力线信道环境，我们原来是恶劣的电力线信道环境的受害者，现在却也能成为最大的制造者。

　　就目前研究了解的情况，国内只有弥亚微的载波芯片Mi200E采取低功耗设计。其发送信号时的功率仅为0.4W，在保证可靠的通信性能的同时该芯片EMI等相关指标满足欧洲标准。

　　4、芯片技术

　　严格意义上讲，国内载波通信方案供应商并不完全都是芯片设计研发企业，像东软和鼎信均是采用MOTROLA的MC3361＋单片机
单片机

　　单片机是单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）的简称，是一种将中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）采用超大规模集成电路技术集成到一块硅片上构成的微型计算机系统。 [全文]

通过软件完成物理层、MAC层、网络层的模式。其优点是降低了研发难度，但该模式会导致其核心技术（相关软件）容易泄密或被解密，安全性值得探讨。福星晓程和弥亚微均是完全自主开发的载波通信芯片产品。

　　五、促进电力线载波芯片的发展

　　目前比较认同的芯片方案是：采用BPSK调制解调技术、多阶的模拟和数字滤波、AGC自动控制、DSP
DSP

　　dsp是digital signal processor的简称，即数字信号处理器。它是用来完成实时信号处理的硬件平台，能够接受模拟信号将其转换成二进制的数字信号，并能进行一定形式的编辑，还具有可编程性。由于强大的数据处理能力和快捷的运行速度，dsp在信息科学领域发挥着越来越大的作用。 [全文]

算法*噪音强度。但国际远传电表市场的发展，也对国内相关产业提出更高要求。针对远传电表市场，我个人认为电力线载波通信芯片要做到以下几点：

　　1、稳定可靠性不高

　　电力线通信(PLC)在欧美等地区集抄方案(AMR)中的应用已有几十年的历史，使用效果非常好。尽管国内对电力线通信关注度非常高，但在中国本地还没有取得明显的成绩。其中最大的障碍之一是其通信的稳定可靠性，这是所有基于载波抄表方案必须解决的一个迫切问题，而且在解决这个问题时，不能提高解决方案成本。

　　2、解决通信距离问题

　　在线路负荷较重的情况下，通信距离能达到300米到500米，也就是说加一两级中继，在同一配电变压器下解决通信距离问题。

　　3、把电力线载波通信芯片集成到电表中

　　电力线载波通信芯片集成到远传电表中，传统的抄表系统用集中器采集电表脉冲，再转换成电表读数，造成了自动抄表系统读数与电表实际读数不一致，在缴费时，用户会有疑问，使目前自动抄表系统未能发挥应有作用。随着电子电表的普及，把电力线载波通信芯片集成到电表中，就可从根本上解决上述问题。目前，有不少公司在研发全电子电表的单芯片解决方案，这是国内外一大趋势。

　　4、标准制定迫在眉睫

　　把电力线载波通信芯片集成到远传电表中，如何保证不同厂家电表能相容于同一系统中，又使得通信标准的制定迫在眉睫。