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1746-IV32價格好庫存多

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品牌: 羅克韋爾
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最后更新: 2019-07-26 15:54
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 1746-IV32廈門光沃自動化設備有限公司 
 
小吳
 
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傳真 0592-5917519 
 
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地址:廈門市海滄區滄湖東一里502號702室1物聯網寬帶PLC家電體系及網絡構成
 
  物聯網寬帶PLC電力線載波通訊家電是將家電本身的一些信息,經過電力線發送到PLC網關,PLC網關再將家電發送的數據信息經過互聯網發送到所需要的地方,一起又可以將用戶的需求經過互聯網發送PLC網關,PLC網關將需求指令數據經過電力線發送給PLC家電,家電依照用戶的需求指令進行運轉、反應運轉信息等。
 
  物聯網寬帶PLC家電體系網絡包含感知層、PLC通訊層、網絡層、應用層等幾部分。其物理構成如圖1所示。其間冰箱、熱水器等接納用戶可以經過手機、PAD、電腦等發送查詢、控制指令,一起冰箱、熱水器等家電再依據用戶的指令信息返同用戶需要的數據給手機、PAD、電腦等設備。因為網關及家電都內置PLC模塊,故此處的數據傳輸不再經過無線或網線等傳統方法,而是直接選用電力線進行傳輸而且因為選用了PLC通訊,熱水器、空調等家電設備還可以規劃成顯現板與整機別離,即便利操作,又能給用戶帶來舒適的體會。
 
  2電力線載波通訊(PLC)物聯網家電的特點
 
  PLC物聯網家電異于一般的家電設備,也異于遠程抄表體系。因為數據的傳輸依托電力線,而且家電設備直接面臨用戶來進行操作、顯現,故要求各個家電設備具有恰當的感應、傳輸速度、較強抗攪擾能力、互聯互通、主動組網、較高的通訊可靠性、適度的傳輸距離等。
 
  恰當的感應、傳輸速度針對不同的家電,傳輸的數據速度要求往往不同。如一般的熱水器、洗衣機、冰箱、空調等不需要傳輸圖像、聲響的家電,10k以內的傳輸速度滿意。而針對物聯電視、電腦等視頻設備則需要幾百k以上的傳輸速率。
 
  較強的抗攪擾能力一般指在必定的范圍內,假如存在多個PLC設備或許電力線上存在和傳輸頻率相同的攪擾時,每個設備問可以正常通訊而不被其它影響。
 
  互聯互通(M2M)指物聯網家電之間、Internet與物聯網家電之間可以相互通訊,傳遞相關信息,只有這樣才干完成“人在娘家就在身邊、人在家世界就在眼前”。
 
  主動組網指經過必定的辦法,使需要互聯互通的家電可以自己挑選組成一個網絡,且不與不需組網的PLC設備組網。
 
  較高的通訊可靠性指聯網家電有必要有效地進行通訊,而不能像遠程抄表那樣,因為一次通訊成功率低而不得不多次抄讀,而物聯網家電則要求有必要滿意人們對操控、賞識的舒適性要求。
 
  適度的傳輸距離指一般互聯互通的家電在同一住戶內,假如傳輸距離太遠,則用戶數量多的時候很簡單影響到其他用戶,但控制在200m以內,則不會對其他用戶的運用發生太多的影響。
 
  3物聯網寬帶PLC家電體系的規劃
 
  基于PLC物聯網家電的特點,最核心技能是PLC通訊的技能,本規劃完成計劃主要從以下幾方面來講述在物聯網家電中怎么經過PLC通訊完成家電的互聯互通。
 
  3.1物聯網PLC家電硬件構成
 
  物聯網家電硬件構成
 
  本文所指的物聯網PLC家電指由一般家電加上PLC通訊模塊構成的家電,其硬件構成如圖2所示。電視、冰箱等可將PLC通訊模塊直接整合在家電的內部,而空泛、熱水器等除了將PLC通訊模塊整合在整機內之外,還可將操作顯現板與整機進行別離,操作顯現板內部也嵌入PLC通訊模塊,這樣就可以完成整機與操作顯現板雖然是別離的,但經過PLC通訊仍然能堅持顯現板與整機的數據交流。
 
  一般整機內的PLC通訊模塊既負責與其對應的顯現板進行通訊,也負責與PLC終端網關進行通訊。
 
  網絡交流處理IC負責接納INT6400傳來的數據并將數據轉化后傳給RJ45接口。事務處理IC依據通訊協議解析接納到的數據,并將數據經過SPI接口或UART接口直接傳送給家電PCB板上的MCU。一起將家電傳來的數據打包后發送給INT6400。
 
  3.2物聯網PLC家電通訊關鍵技能軟件完成
 
  (1)PLC通訊整體介紹
 
  PLC通訊是指利用專用調制解調技能對信號進行調制,然后把信號加載到電力線中,在接納方經過對加載信號的解調,獲取傳輸數據進行通訊的技能。
 
  現在PLC通訊按通訊的帶寬可分為窄帶電力線載波通訊、寬帶電力線載波通訊:
 
  因為窄帶電力線通訊技能的調制方法、載波頻寬限制,導致傳輸速度、抗同相攪擾性等功能并不合適載波家電的需求。
 
  寬帶電力線載波通訊技能一般選用一種多載波調制技能,即正交頻分復用(OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingOFDM)技能。其技能完成為,在頻域內將指配的信道分紅若干正交子信道,將高速數據信號轉換成并行的子數據流,在每個子信道上運用一個子載波進行調制,而且各個子載波相互正交,并行傳輸。其技能特點是傳輸速度快,理論傳輸速度可達200M,抗攪擾能力強。所以依據以上的這些特點,寬帶PLC通訊技能較合適應用于以電力貓為代表的室內因特網接入、視頻監控等對實時性要求較高的領域,一起也合適于物聯網家電對通訊速率、抗攪擾性等特性的需求。
 
  (2)怎么完成互聯互通
 
  電力線上信號的傳輸協議選用TCP/IP協議,選用網絡密鑰認證的機制,不同的家電之間進行信息傳輸時,只需遵從相同的通訊協議,選用相同的網絡密鑰即可完成。
 
  (3)怎么完成主動組網
 
  當有新的設備接入時,經過兩種方法將新家電接入:
 
  第一種方法,在新設備及終端效勞設備上都留有有線接口,當將兩者經過信號線銜接到一起時,新設備主動發送注冊指令,終端效勞設備接納到注冊指令之后,主動將網絡密鑰、MAC地址、設備協議等信息發送給新設備,之后新設備再與組內設備通訊時,選用終端效勞設備發送給其的設備協議進行通訊,然后完成新設備的主動組網。
 
  第二種方法,按下終端效勞設備上的注冊按鍵,終端效勞設備只接納注冊協議。新設備通電之后,按下注冊按鍵,新設備主動發送注冊信息到電力線,一起監控終端效勞設備回傳的注冊確認信息,兩邊確認注冊信息正確之后,即完成主動組網處理。將按鍵恢復初始狀況,兩者也選用原有體系的網絡密鑰進行正常通訊。
 
  3.3PLC通訊現場實施中問題的解決計劃
 
  (1)同相攪擾的解決計劃
 
  當電力線攪擾比較嚴重或許電力線上存在其它PLC設備時,有時會導致對傳輸信號的攪擾,所以在軟硬件方面需要采取必定的濾波辦法,以濾除線路上的攪擾。
 
  因為INT6400子載波信號傳輸頻率在2~30MHz之間,屬于高頻信號,所以硬件選用可以濾除低頻信號的濾波電路,使高頻信號不衰減。
 
  在軟件方面電力線載波通訊將高頻信號選用OFDM技能耦合到電力線,子載波會依據線路的衰減狀況,主動挑選信號的調制方法,其間包含:QAM、QPSK、BPSK、ROBO等幾種方法,然后確保了傳輸時的抗攪擾性,且提供了滿意的物聯家電運用帶寬網。一起同組載波設備選用相同的網絡密鑰,載波模塊檢驗網絡密鑰不合法時,主動丟掉收到的數據包,而相一起才對數據包進行處理。通訊協議中還帶有MAC地址,同一組設備中某一設備依據MAC地址判定是否為發給自己的數據,組內設備僅處理發給自己的數據包。
 
  (2)跨相耦合的解決計劃
 
  通訊數據在電力線傳輸的過程中,信號在經過某些空氣開關等設備之后會有很大的衰減,信息傳輸不穩定,數字家電的運轉穩定性受到嚴重影響。當信號分屬電力線上的A、B、C三相時,往往更是導致3相間的信號無法傳輸。
 
  為了解決以上問題,依據現場詳細狀況進行以下分類處理。
 
  現場載波模塊之間的銜接,依照載波信號是否跨相可分為兩種,即跨相與不跨相;依據載波信號是否跨空氣開關又可分為兩種,即跨空氣開關與不跨空氣開關;故可以完成四種組合方法,即有四種詳細硬件實施計劃:
 
  (1)同相載波信號不跨空氣開關
 
  此種狀況最為簡單,在一般的家庭內,電力線上傳輸的載波信號即使有衰減也不會太大,故直接將有需要聯網的家電接入室內的電力線上即可,無需增加其他耦合設備、器材。
 
  (2)同相載波信號跨空氣開關
 
  當出現此種狀況時,可在空氣開關的兩側接入耦合電感、安規電容等設備,然后將傳輸信號直接耦合到空氣開關等器材另一側的電力線上,然后確保了物聯網家電所需的帶寬。
 
  (3)異相載波信號不跨空氣開關
 
  當出現此種狀況時,可在異相電力線上接入耦合電感、安規電容等設備,然后將一相上傳輸的載波信號耦合到電力線的另一相上;假如異相電力線距離略微遠一些,不合適運用耦合電感或安規電容,也可以在異相電力線的每一相上安裝帶無線模塊的載波模塊,經過無線將發送模塊發送的數據傳輸到接納模塊,接納模塊再將數據信號耦合到電力線上,然后滿意了物聯網家電的帶寬要求。
 
  (4)異相載波信號跨空氣開關
 
  一般空氣開關上接本錢較低的耦合電感、安規電容,異相間假如條件允許也接入本錢較低的耦合電感、安規電容,只有當有必要接入無線載波模塊時,才在電力線上接入無線載波模塊。
 
  4結束語
 
  本文給出了一種物聯網寬帶PLC家電體系規劃完成計劃,解決了應用中碰到的同相攪擾、跨相耦合、主動組網等方面的問題,然后使寬帶PLC實踐的應用于物聯網家電。今后的作業將側重研究更低本錢的計劃,擴大產品應用范圍。
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