美国埃施朗公司

　  前言

　  使用电力线载波技术，在现有的供电网络上实现数据信号的传输，不需要另外布线，各种用电设备之间可以在花费最少的情况下，组成智能网络。

　  世界上很多公司在电力线载波技术领域均积累了丰富的经验，其中比较引人瞩目的是美国Echelon公司的LonWorks电力线传输技术。在世界上规模最大的电力线载波网络，即意大利Enel全国电表联网项目中，每一个智能电表中均使用了Echelon公司的电力线收发器。该项目的规模是2700万个电表。

    电力线情况概述

    在电力线上使用电力线载波技术进行数据传输时，会遇到巨大的挑战。电力线具有高噪声、高衰减、信号畸变大的特点,而且在不同的建筑内，不同的应用场合，不同地区，不同国家，电力线通信的性能差别很大。即使在同一地点，每天中在不同的时段，通信效果都不一样!因此要可靠地实现电力线载波通信，必需采用高级的调制解调器技术。这样的技术应该是，第一，技术的实现成本要低；第二、要基于开放式的标准；第三、无论在电力线环境还是非电力线环境都能可靠地工作；第四、由于不同国家对电力线载波频率的要求不同，载波技术必须符合全球各地对电力线载波频率的规范要求；第五、使用该技术的产品应该容易开发；第六、当电力线载波技术应用在消费类产品中时，必须能实现即插即用，即OEM产品不需要额外的安装开销；第七、要提供研发商业工程系统应用的工具；第八、对现有的布线不用任何调整，不需要增加网络调整设备：如放大器、相间耦合器等。在世界各地、在房间中的任何插座之间都可以可靠通信；第九、高集成度，需要的外部器件越少越好。可实现紧凑的设计，能用在体积要求高的设备中。

    埃施朗公司的电力线传输技术

    美国埃施朗公司的电力载波技术完全满足上述要求，是用于ANSI 709.1即LonWorks控制网络的传输技术，用于构建开放的、对等的、分布的、平坦的、端到端的智能控制网络，是一种低速的数据通信技术，是美国ANSI
709.2标准。

    在过去的十几年中，Echelon公司在电力线通信领域一直是充当先锋的角色。在全世界，目前有超过２千万个使用该技术的电力线节点应用在家庭自动化、公共设施、商业楼宇、交通运输和工业应用等领域。埃施朗公司在电力线领域持有38项美国专利，是唯一的一家同时掌握扩频和窄带收发器技术的公司。

    表一中，列出了几种Echelon公司电力线载波收发器的基本参数比较。

表一 埃施朗公司的电力线载波收发器

　　埃施朗公司的应用扩频技术的电力线载波收发器已不再生产，现已被更可靠的双频窄带BPSK收发器取代。作为同时掌握电力线扩频调制技术和窄带BPSK技术的公司，埃施朗公司做了很多试验来比较两种技术在不同应用场合对各种产生电力线噪声设备的适应能力。测试结果如表二。

表二 几种电力线载波技术的应用测试结果

　　从表二可以看出，埃施朗公司的窄带BPSK电力线载波技术，比普通的常规窄频和扩频载波技术有巨大的优势，该技术适应各种复杂的应用场合。

　　经过了十几年的发展，无数的应用案例，证明了埃施朗公司电力线载波技术无于伦比的通信可靠性，国内使用过埃施朗公司电力线收发器的用户也有同样的体会。

　　埃施朗公司北京办事处曾经和国内的用户合作，对中国的电力线的环境进行过必要的测试，测试的结果很令人满意。

　　埃施朗公司PLT-22电力线收发器，采用了数项独特的技术创新，以确保通信的可靠性，包括:自动双频切换，窄带技术，使用了数项专利的数字处理逻辑算法，功能强大的输出放大器，专利的、低开销的前向纠错算法等。这些技术应用的结果，就是真正实现了智能设备的即插即用，在安装网络时，无须对现有布线进行任何调整。自动双载波频率运行是指，当首选频率由于噪声阻断时，收发器会自动切换到第二频率进行数据通信。

　　埃施朗公司的智能电力线收发器PL 3120和PL 3150

　　埃施朗公司于2003年推出了智能电力线收发器PL 3120和PL 3150。智能电力线收发器与PLT-21/22收发器完全兼容。智能电力线收发器，基本由以下三部分组成：三个8位处理器的神经元芯片核，电力线模拟集成电路和电力线DSP集成电路。其中神经元芯片核的三个8位处理器分别是：MAC处理器、网络处理器和应用处理器。集成在片上的存储器，用于应用程序、网络管理、ANSI-709.1 协议的执行、存储唯一的 48-位 Neuron ID等。智能电力线收发器的工作温度为-40~+85?C，支持的外部时钟频率为6.5536MHz和10MHz，（此时智能电力线收发器分别工作在CENELEC的A波和C波段），支持硬件全双工的UART/SPI串口等。智能电力线的目的就是为用户降低成本，使用智能电力线收发器，在设备中增加电力线通信功能时，花费相当于以前的1/3 。PL 3120和PL 3150的基本参数对比见表三。

表三 PL3120和PL3150

　　符合全球的电力线载波频率限制要求

　　很多国家在电力线通信上，对使用频率有严格的要求，例如在欧洲和部分非洲地区，电力线载波的频率要求如下：