撰文｜夏一哲

编辑｜唐钰婷

如果电线能传递信号，电器在接入电网的同时能够实现联网，是不是既能省去铺设光纤电缆的成本，又能避免路由器带来的辐射威胁？

用电线传递信号，听起来像天方夜谭，实则已经历了近百年的技术演进。至今，基于电力线通信技术（PLC，Power Line Communication）的“电力猫”依然被应用于家庭和办公等小型场景，作为有线和无线通信的替代方案。

尽管美欧日等发达国家和地区频频加码电力通信技术，其速率提升效果却不尽如人意，该技术目前主要还是应用于远程抄表等低速率场景。中国电网规模在2009年跃居全球第一，虽然电力线通信技术的应用领域仍较为狭窄，但在智慧电网的改造中却有广阔市场空间。

在市场需求的支撑下，部分产业链上下游企业脱颖而出。力合微电子，是一家专业集成电路设计企业，拥有物联网通信核心基础技术及底层算法，其设计的芯片主要用于电力线通信领域，着力解决物联网系统“最后1公里”的通信难题，以实现进口替代。

从2016年到2018年，力合微业绩高速增长，主营业务收入从1.12亿元增长至1.87亿元。除了营收增长外，力合微“高速电力线通信线路驱动芯片”也于2019年研发成功并取得规模预售订单，打破德州仪器等海外厂商的垄断。传输速率的提升，也将进一步拓宽电力线通信技术的应用领域。

电力线通信技术在智慧城市和智能家居场景下的应用前景如何？能否挑战WiFi、ZigBee和蓝牙技术在物联网行业的地位，与5G一起成为物联网的“搅局者”？

电力线通信技术原理并不复杂：将含有信息的高频电波加载于电流，带着高频电波的电流经过电线传输到达终端后，终端的适配器再将高频电波从电流中分离出来，完成信息传递。

早在20世纪20年代初期，人们就能利用电力线通信技术实现电话通信——在同一个变压器的供电线路内，从电线过滤出电信号。

通信巨头们从未拖延电力线通信技术的研发和标准化建设的进程。如果电力线真的能取代铜缆甚至是光纤，企业将节省大量矿产资源和铺设成本。毕竟，仅全球海底光缆总长度就超过140万千米，可以绕地球35圈，累计投资超过500亿美元。

1991年，电力线成为美国电子工业协会确认的三种家庭总线之一。随后，思科、英特尔和惠普等13家公司成立家庭插电联盟（Home Plug Powerline Alliance），当时的电力线通信技术已经能够支持1Mbps的速率传输数据。不甘落后的德国电力巨头REW公司则在不久后推出能达到2Mbps带宽标准的调制解调器。

中国电科院在1999年开始研发高速PLC，并于2001年建立了第一个实验网络。通过组织国内厂商实验，我国相关技术得以迅速发展，电科院自研的14Mb/s系统基本达到国际水准。可是，电力载波的信号干扰严重，无法胜任长距离信息的传输工作，功率的提升也会导致设备发热严重，造成使用体验不佳的情况。

此时，基于电话线的ADSL技术迅速崛起。利用有线电话的铜线资源，ADSL能实现上行640kbps，下行8Mbps的带宽，且与通话互不干扰。但好景不长，最终是速率更快、成本不断降低的光纤，开启了“光通信时代”，不管是电力线通信、ADSL还是基于有线电视的广电宽带，统统“靠边站”。电力线通信应用也“回归”电力系统，支撑远程抄表等功能。

2018年，中国年度发电量超过全球发电量的四分之一。但智慧电网的相关设备，尤其是高速电力线通信线路驱动芯片，仍需要依赖德州仪器等海外厂商。如果中国厂商不能及时跟进，不仅将错过智慧电网的红利，也将失去高速电力线通信拓展应用场景的先机。

自成立之初，力合微就致力于研发自主可控的通信技术和相关算法，并在其基础上研发满足国产替代要求的芯片。在智能电网场景中，电力线通信主要用于国家电网和南方电网智能电表的数据采集。力合微芯片、模组等产品的应用领域，也逐渐拓展至窄带通信可以满足的其他场景，比如园区、楼宇、酒店、景观灯光等综合能效管理系统。

力合微电子在电网统招市场渗透情况（来源：力合微招股书）

掌握多项核心技术的力合微电子营收迅速增长，逐渐成长为行业龙头。2017年，国家标准GB/T31983.31-2017《低压窄带电力线通信第31部分：窄带正交频分复用电力线通信物理层》颁布，而力合微就是该项标准的执笔单位。

文章来源：《物联网技术》 网址: http://www.wlwjszz.cn/zonghexinwen/2020/0724/475.html