智能家居市场巨大 电力载波通信行业的真正爆发点

2017年07月22日

智能家居市场巨大 电力载波通信行业的真正爆发点

 
 

导读: 随着互联网、云计算、大数据的火热,智能家居越来越受到普通人的关注。由于PLC电力线载波技术能实现在部署智能家居系统的时候免于另外布线。

 

  随着互联网、云计算、大数据的火热,智能家居越来越受到普通人的关注。由于PLC电力线载波技术能实现在部署智能家居系统的时候免于另外布线。此前电力线载波技术的局限性在于电力网络环境的不稳定以及技术的局限。而在目前国家大力发展智能电网的背景下,随着电力线载波技术稳定性的提升,未来国内智能家居产品很有可能是电力载波通信行业的发展的转折点。

  智能家居市场巨大,电力载波通信行业的真正爆发点

  智能家居有着巨大的市场和前景,根据前瞻产业研究院发布的《2015-2020年中国电力载波通信行业产销需求与投资预测分析报告》数据显示,2013年全球智能家居市场达330亿美元,到2018年智能家居市场总规模将达到710亿美元,比2013年将再翻一番。根据前瞻预测,到2018年,我国智能家居市场规模将达1396亿元。智能家居广阔的市场空间,有可能导致电力载波通信行业高速发展,进而推动电力线载波通信芯片的需求。

  图表1:2012-2020智能家居市场规模增长趋势图(单位:亿元)

智能家居市场巨大 电力载波通信行业的真正爆发点

  资料来源:前瞻产业研究院整理

  电力线载波通信芯片功能特点分析

  电力载波通信芯片集成于载波电能表、采集器、集中器中,用于自动抄读电能量数据,是电网公司用电信息采集系统的核心部件,而用电信息采集系统是智能电网建设的重要组成部分。

  电力线载波通信芯片市场规模分析

  作为电力线载波通信芯片规模最大的下游应用领域,载波电能表的产量增长将直接拉动电力线载波芯片市场需求的增长,而载波电能表则受智能电网和智能家居投资的影响。

  随着国内外对于载波电力终端产品需求的迅速提升,中国作为全球最大的电能表生产制造基地,对电力线载波芯片的需求将迅速增长。根据中国半导体行业协会(CSIA)的有关资料,预计到2014年,中国电力线载波芯片市场规模将达到5654.3万片,2010-2014年市场销量复合增长率将达到52.3%。

  图表2:2010-2014年中国电力线载波通信芯片市场容量(单位:万片)

智能家居市场巨大 电力载波通信行业的真正爆发点

  资料来源:前瞻产业研究院整理

 

 

2. 2 网络控制

    技术目前,家庭自动化网络标准有许多种,较为成熟的有 X210、 CEBus和LonWorks等。1) X 210是最早应用于家庭设备自动控制系统的。X 210的控制模式为主从控制模式,信息是单向传输的,从控点只能接收主控点发来的信息,不能反馈。X 210的系统信息的传输较慢(传送一个指令需时0. 883 s),抗干扰性能差,可用节点数为256个,只能用于普通家庭中的简单控制和专项控制。但其价格十分低廉,而且安装使用较方便,如仅组建一个简单的家居智 能网络,可以考虑 X 210技术。2) CEBus是一个较完整的开放系统,美国电子工业协会( EIA) 于 1992 年正式推出,并定为IS260/ EIA2600 标准。它定义了在几乎所有传送媒体(Medium)中信号的传输标准,并要求控制信号在所有的媒体中都要以相同的传送速度 ( 10Kbp s)传送,从而有效地避免信号传输中可能出现的 “瓶颈” 问题。

    CEBus 的抗干扰能力比 X210强,控制功能亦十分丰富。但接口技术比较复杂,价钱较贵,在中国的应用不多见。3) LonWorks 是由美国 Echelon 公司于 1990年12月开发成功的全分布式智能控制网络技术。1997年8月,被 EIA 的集成家庭系统技术委员会定为家庭网络( Home Networking)的标准。Lon2Works完全支持OSI的7成协议,具有良好的开放性、 互操作性,其网络系统组成以分布控制为控制模式。对于网络家电来说,只需要将已定义的的网络家电之间信息传递的语法和语义标准在应用层实现后,就能够实现 不同厂商之间产品的相互兼容。

     LonWorks的分布式架构使其具有独立性,部分节点的故障不会造成系统瘫痪。LonWorks最基本的部件是同时具有通信与控制功能的神经元芯片,具 有很强的通信能力和一定的数据处理能力。其抗干扰能力很强,其可靠度是这三种网络控制技术最高的(约99. 8 %),并具有完善的开发系统和工具。LonWorks的分布式架构,每一个控制装置都可以有随插即用的功能,减免了二次拉线造成的成本,并避免了重新布线 的不便。

    LonWorks可扩展性强,在将来对测控系统升级时,可充分利用原有资源,降低升级的复杂性及成本。上述三类家庭自动化网络技术都是各有其特点,组 网时可根据实际情况进行选择。但如果要组建一个统一的、 操作性强、 功能完善、 可靠性高、可扩展性强的家居智能网络,采用 LonWorks 技术是一个明智的选择。

  三、电力线智能家居网络的组成

  本文以 LonWorks 技术为基础,采用电力线载波技术来构建家居智能网络。该网络以分布控制、 集中管理为控制模式,其网络系统可依靠网络节点完成自治的控制功能,通信媒体采用电力线。主控节点与家用电脑相连,可控制从节点的功能配置并监控从节点的 状况,并且还负责与 Internet 的通信。通过主控节点可查看电表、 水表、 煤气表的读数,实现三表的集抄。从节点可接收从电力线传来的控制信息,完成自治的控制功能,同时反馈家电的一些状态信息。从节点由电力线网关、 信息家用电器组成。在这个网络系统中,电力网关是一个重要的部件,它用于对网络信息的发送与接收。电力网关由基于 LonWorks 网络系统的Lon Talk 网络协议和神经芯片、 电力线载波模块和耦合电路组成。

  四、结束语

  本文介绍了电力线通信技术,并对电力线通信技术实现智能家居网络组网的关键问题进行分析,给出了一种基于 LonWorks 技术的电力线智能家居网络解决方案。该方案具有可靠性高、 灵活性好、 可扩展性强等特点,充分发挥了 Lon2Works技术的网络控制功能。

来源:烟台三和网络系统有限公司
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