物理世界和數(shù)字世界,正在碰撞燃燒著彼此間的激情。
隨著技術融合與數(shù)字溢出效應的不斷加強,IoT(物聯(lián)網(wǎng))正在成為虛擬與現(xiàn)實的交匯,云計算、AI與網(wǎng)絡升級技術涌入社會生活的入口。
根據(jù)《華為全球產(chǎn)業(yè)展望GIV@2025:智能世界,觸手可及》預計,到2025年全球聯(lián)接數(shù)將達千億。其中IoT聯(lián)接將占據(jù)絕大部分。
如此宏偉的IoT藍圖,顯然不是一蹴而就的。事實上,如果我們把IoT世界按照應用維度拆分,會發(fā)現(xiàn)這個世界非常多元化。其中有我們耳熟能詳?shù)闹悄芗揖?、智能制造,也有我們日常很難發(fā)現(xiàn)的角落。
比如說,PLC(電力線通信技術)就指向著這樣一個方向——它無處不在,卻很難走入人們的視角;它看似簡單,卻是未來智能世界的真正底座。
12月19日,2019年PLC-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇暨華為PLC-IoT生態(tài)聯(lián)盟成立大會在東莞召開。會上華為發(fā)布了PLC-IoT相關的系列白皮書與生態(tài)合作計劃。在這場會議上,我們可以發(fā)現(xiàn)一個未知的世界:電網(wǎng)融合之中,蘊藏著從IoT技術到智能世界的必經(jīng)之路。
讓我們來看看,讓電與網(wǎng)跳舞,為什么會對IoT產(chǎn)業(yè)的發(fā)展至關重要?
舞會前夜:看不見的IoT世界底座
與其他技術相比,IoT是一個非常泛化的技術體系。理論上來說,只要讓物體聯(lián)接網(wǎng)絡,都可以納入IoT技術的概念范疇。
然而,在現(xiàn)實中審視每一個物體的特性,再考慮如何將其納入網(wǎng)絡,是一件千變萬化的復雜工程。
一般來說,IoT實現(xiàn)方式可以分為有線和無線兩種。無線聯(lián)接IoT雖然能省去如何聯(lián)線的大量麻煩,但這種方式受到環(huán)境影響太大,只能在對精度和穩(wěn)定性要求不高的設備中使用。
而有線聯(lián)接的代表方式,是以RS-485為代表的工業(yè)總線技術,也就是所謂的給設備拉網(wǎng)線。但這種模式也有個問題,那就是單獨拉線會造成額外的部署成本和運維成本,對于需要大范圍大聯(lián)接數(shù)部署的IoT場景來說并不適合。
類似場景,就像城市中的紅綠燈、無處不在的供電設施、生活生產(chǎn)中的配電設備等等,顯然為每一個電表單獨拉上網(wǎng)線很不現(xiàn)實。
這些你不會特別留意的角落,組合在一起,構成了一個亟待智能化變革的龐大IoT場景。這個場景分散、微小,卻無處不不在地支撐著社會運轉——或者可以說,這些隱藏在大眾視線之外的場景,才是智能世界的真正底座。
為了將這些場景納入IoT體系,誕生了PLC(電力線通信)技術。顧名思義,PLC技術是在電線中傳輸網(wǎng)絡信號,實現(xiàn)真正的電網(wǎng)融合。基于PLC技術,海量原本就有供電的設備可以在不單接網(wǎng)線的情況下納入組網(wǎng)。最早,PLC技術主要是窄帶通信為主,主要用于遠程抄錄電表。而在IoT技術開始走入智能化階段,需要在設備間傳輸更復雜的信號,這就發(fā)展出了中頻帶和寬帶的PLC技術。
但是,起源于我國的中頻帶PLC技術,在現(xiàn)實應用中也不是沒有麻煩。比如電網(wǎng)環(huán)境中,電力線路會給網(wǎng)絡帶來復雜的干擾和衰減,而IPv4網(wǎng)絡環(huán)境下,海量設備的PLC聯(lián)接很容易造成網(wǎng)絡擁塞,這都導致了PLC走入IoT實際應用面臨嚴峻挑戰(zhàn)。電與網(wǎng)的共舞,就這樣在爆發(fā)前靜靜等待著。
在嘗試解開這道難題的諸多答案中,華為的PLC-IoT技術獨擅勝場。
電與網(wǎng)的探戈:
華為PLC-IoT改變了什么?
早在2014年,華為就已經(jīng)推出了針對AMI抄表應用場景的電力線通信技術:PLC-IoT。經(jīng)過幾年的技術迭代與落地實踐,如今華為PLC-IoT技術已經(jīng)形成了明確的產(chǎn)業(yè)技術標準與場景應用經(jīng)驗,尤其有效解決了PLC產(chǎn)業(yè)初期的探索瓶頸。
根據(jù)最新發(fā)布的《PLC-IoT產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》,PLC-IoT技術的定義是這樣的:基于HPLC/IEEE 1901.1,結合華為特有技術的,面向物聯(lián)網(wǎng)場景的中頻帶電力線載波通信技術。PLC-IoT的工作頻段范圍在0.7~12MHz,噪聲低且相對穩(wěn)定,信道質量好;采用正交頻分復用(OFDM)技術,頻帶利用率高,抗干擾能力強;通過將數(shù)字信號調制在高頻載波上,實現(xiàn)數(shù)據(jù)在電力線介質的高速長距離傳輸。PLC-IoT應用層通信速率在100kbps 到2Mbps,通過多級組網(wǎng)可將傳輸距離擴展至數(shù)公里,基于IPv6可承載豐富的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,使能末端設備智能化,實現(xiàn)設備全聯(lián)接。
這樣看來,在華為PLC-IoT技術中有兩個關鍵能力突破,一個是采用IPv6標準,化解了由于IPv4網(wǎng)絡IP有限,只能用虛擬網(wǎng)絡覆蓋IoT場景,造成大量網(wǎng)絡擁塞的困境。在號稱能夠給每一粒沙子分配IP地址的IPv6環(huán)境下,華為PLC-IoT能夠讓不同類型的末端設備可以共享PLC網(wǎng)絡,物聯(lián)網(wǎng)關主機側應用和容器內多個應用也可共享同一個PLC網(wǎng)絡,獨立訪問各自管理的末端設備而互不影響,提升PLC網(wǎng)絡的并發(fā)能力和通信效率。同時,基于IPv6可通過TCP/UDP協(xié)議承載豐富的物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,也加固了PLC-IoT網(wǎng)絡的安全性。
另一個關鍵點,是華為PLC-IoT融合了華為的新一代臺區(qū)識別技術,無需任何外加設備就可以根據(jù)寬帶載波技術特點和電網(wǎng)及信號特性,僅通過軟件分析處理,在模塊本地自動分析出末端設備所歸屬的變壓器區(qū)域。利用無擾臺區(qū)識別的結果,可免除白名單配置,從而減少現(xiàn)場配置,提升設備部署效率。
多種創(chuàng)新技術的融合下,華為PLC-IoT有效解決了傳統(tǒng)PLC技術受電網(wǎng)干擾大、不宜大功率傳輸、運維管理不便等問題。而這項技術走向城市基礎設施和千行萬業(yè),也很容易看到突出的產(chǎn)業(yè)價值。這里可以試舉幾個例子:
1、智慧城市的新起點
智慧城市的建設正在風起云涌進行當中。給城市中大量基礎設施聯(lián)接網(wǎng)絡、實現(xiàn)數(shù)據(jù)共同和智能化升級,是智慧城市發(fā)展的基礎。但是城市里有大量基礎設施,比如信號燈、視頻探頭、交通指示牌、停車場電樁等等,是不方便單獨拉設網(wǎng)線的。這種情況下,華為PLC-IoT 通信模塊可以利用電力線,實現(xiàn)交通路口顯示屏、信號燈、倒計時牌、行人過街按鈕等設備的全聯(lián)接,解決了交通設備網(wǎng)絡信號的傳輸問題,真正讓智慧城市的底座接入IoT世界。
華為PLC-IoT技術在城市場景中的想象力非常豐富,例如停車場充電樁、支付系統(tǒng)的智能化;消防系統(tǒng)的智能化迭代等。
2、行業(yè)智能化的關鍵一環(huán)
今天,產(chǎn)業(yè)智能化升級已經(jīng)成為社會經(jīng)濟的焦點,而在各行業(yè)的真實場景中,能源用度都是關鍵一環(huán)。在制造業(yè)場景、園區(qū)場景,以及社區(qū)場景中,能源的智能用度與精細化管理具有重要價值。而華為PLC-IoT可以進行充分電網(wǎng)融合,讓能源與智能共舞,幫助實現(xiàn)行業(yè)智能化的基礎設施建設。
3、從華為IoT布局,到真正的萬物互聯(lián)
華為的企業(yè)愿景,是構建萬物互聯(lián)的智能世界。而萬物互聯(lián)的落腳點就是IoT技術與場景,從網(wǎng)絡、計算,到解決方案,華為在IoT領域有著廣泛布局。而為了補完這個布局,華為PLC-IoT技術提供了關鍵支撐。讓社會底座聯(lián)接IoT設施,實現(xiàn)標準統(tǒng)一,為智能世界的全面構建提供了可能,也為華為未來的IoT部署搭建了有益的探索高地。
無論是對華為、對各行業(yè)的智能化升級,還是對我們賴以生存的城市,華為PLC-IoT都將帶來一系列改變。而這個改變能夠發(fā)生的核心路徑,是讓舞臺之上有更多舞者,在生態(tài)的樂曲下共試這段電與網(wǎng)的探戈。
舞臺之上:PLC-IoT的生態(tài)與成長
一項IoT技術從創(chuàng)生走向應用,必須要經(jīng)歷三個階段:技術價值確定;產(chǎn)業(yè)標準統(tǒng)一;繼而實現(xiàn)生態(tài)應用融合,推動技術落地。
而今天來看,華為PLC-IoT已經(jīng)走過了前兩個階段,在技術價值自證之后,形成了相關的產(chǎn)業(yè)標準與落地案例。那么也就是說,華為PLC-IoT走到了關鍵節(jié)點上:生態(tài)化的前夜。
為此,華為依舊秉承著推動生態(tài),與各行業(yè)一起做大蛋糕的產(chǎn)業(yè)思路。于是我們看到在12月19日,由華為發(fā)起的“華為PLC-IoT生態(tài)聯(lián)盟”正式成立。
為了避免PLC-IoT技術閉門造車,失去產(chǎn)業(yè)活力,華為自2017年起,就積極與電力、交通、消防等各行業(yè)解決方案合作伙伴開展聯(lián)合創(chuàng)新,構建了配電物聯(lián)網(wǎng)、智慧用能、智慧路口、智慧金融、智慧消防、智慧助航燈等多種創(chuàng)新解決方案。經(jīng)過了大量與行業(yè)共同探索之后,華為PLC-IoT技術已經(jīng)擁有了足夠的成熟度。而從技術成熟走向普適的行業(yè)生長,需要更大舞臺、更多生態(tài)合作伙伴的共同努力。于是我們看到,“華為PLC-IoT生態(tài)聯(lián)盟”匯聚了多大73家初始成員,充分展現(xiàn)出PLC-IoT技術在行業(yè)應用中的廣闊前景。而生態(tài)聯(lián)盟也將加速PLC-IoT的技術創(chuàng)新和商用部署,促進全產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展,為PLC-IoT發(fā)展提供更有力的平臺支撐。
目前,生態(tài)之果已經(jīng)在華為PLC-IoT的舞臺上生成而出。比如說,華為與中國銀聯(lián)剛剛簽署了“邊緣計算及PLC支付場景聯(lián)合創(chuàng)新項目”合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,中國銀聯(lián)攜手華為,分析、研究新能源汽車充電支付現(xiàn)狀,以華為PLC-IoT技術為依托,為新能源汽車打造無感支付創(chuàng)新方案。
未來,更多涉及城市生活與各行業(yè)生產(chǎn)的PLC-IoT進化方案,都將在這一生態(tài)舞臺上進行生長。而當多個IoT生態(tài)能夠實現(xiàn)標準統(tǒng)一、數(shù)據(jù)胡同、智能化整體升級,萬物互聯(lián)的夢想也就自然瓜熟蒂落。
電與網(wǎng)的舞曲,在智能化的音符伴奏下,將永不停歇地流轉下去。也許未來的某一天,孩子們會不知道竟然有不能聯(lián)接網(wǎng)絡、不帶有智能能力的電。新事物在技術融合中誕生,新世界亦是如此。
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