电力线通信“搅局”物联网,力合微如何走出“

日期:2020-04-18 11:41:45 作者:admin 来源:未知

    假如电线能传递信号,电器在接入电网的同时能够完成联网,是不是既能省去铺设光纤电缆的成本,又能防止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,实则现已历了近百年的技能演进。至今,根据电力线通讯技能(PLC,PowerLineCommunication)的“电力猫”依然被运用于家庭和办公等小型场景,作为有线和无线通讯的代替方案。

    尽管美欧日等兴旺国家和地区一再加码电力通讯技能,其速率提高效果却不尽如人意,该技能现在首要还是运用于远程抄表等低速率场景。中国电网规划在2009年跃居全球第一,尽管电力线通讯技能的运用范畴仍较为狭隘,但在才智电网的改造中却有广阔商场空间。

    在商场需求的支撑下,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规划企业,拥有物联网通讯中心基础技能及底层算法,其规划的芯片首要用于电力线通讯范畴,着力处理物联网体系“最后1公里”的通讯难题,以完成进口代替。

    从2016年到2018年,力合微成绩高速增加,主营事务收入从1.12亿元增加至1.87亿元。除了营收增加外,力合微“高速电力线通讯线路驱动芯片”也于2019年研制成功并取得规划预售订单,打破德州仪器等海外厂商的独占。传输速率的提高,也将进一步拓宽电力线通讯技能的运用范畴。

    电力线通讯技能在才智城市和智能家居场景下的运用远景如何?能否挑战WiFi、ZigBee和蓝牙技能在物联网职业的位置,与5G一起成为物联网的“搅局者”?

    智能电网孵出芯片龙头

    电力线通讯技能原理并不复杂: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抵达终端后,终端的适配器再将高频电波从电流中分离出来,完结信息传递。

    早在20世纪20年代初期,人们就能利用电力线通讯技能完成电话通讯——在同一个变压器的供电线路内,从电线过滤出电信号。

    通讯巨子们从未延迟电力线通讯技能的研制和规范化建造的进程。假如电力线真的能代替铜缆乃至是光纤,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越140万千米,能够绕地球35圈,累计出资超越500亿美元。

    1991年,电力线成为美国电子工业协会承认的三种家庭总线之一。随后,思科、英特尔和惠普等13家公司建立家庭插电联盟(HomePlugPowerlineAlliance),当时的电力线通讯技能现已能够支持1Mbps的速率传输数据。不甘落后的德国电力巨子REW公司则在不久后推出能达到2Mbps带宽规范的调制解调器。

    中国电科院在1999年开端研制高速PLC,并于2001年建立了第一个实验网络。经过组织国内厂商实验,我国相关技能得以迅速发展,电科院自研的14Mb/s体系根本达到世界水准。但是,电力载波的信号搅扰严峻,无法胜任长距离信息的传输工作,功率的提高也会导致设备发热严峻,形成运用体验欠安的状况。

    此刻,根据电话线的ADSL技能迅速崛起。利用有线电话的铜线资源,ADSL能完成上行640kbps,下行8Mbps的带宽,且与通话互不搅扰。但好景不长,最终是速率更快、成本不断下降的光纤,开启了“光通讯年代”,不管是电力线通讯、ADSL还是根据有线电视的广电宽带,通通“靠边站”。电力线通讯运用也“回归”电力体系,支撑远程抄表等功能。

    2018年,中国年度发电量超越全球发电量的四分之一。但才智电网的相关设备,尤其是高速电力线通讯线路驱动芯片,仍需求依靠德州仪器等海外厂商。假如中国厂商不能及时跟进,不仅将错失才智电网的盈利,也将失去高速电力线通讯拓宽运用场景的先机。

    自建立之初,力合微就致力于研制自主可控的通讯技能和相关算法,并在其基础上研制满意国产代替要求的芯片。在智能电网场景中,电力线通讯首要用于国家电网和南方电网智能电表的数据收集。力合微芯片、模组等产品的运用范畴,也逐步拓宽至窄带通讯能够满意的其他场景,比方园区、楼宇、酒店、景观灯光等综合能效办理体系。

    力合微电子在电网统招商场渗透状况(来历:力合微招股书)

    掌握多项中心技能的力合微电子营收迅速增加,逐步生长为职业龙头。2017年,国家规范GB/T31983.31-2017《低压窄带电力线通讯第31部分:窄带正交频分复用电力线通讯物理层》颁布,而力合微就是该项规范的执笔单位。

    2019年3月,国家电网提出全面建造“泛在电力物联网”,意在环绕电力体系的各个环节,运用移动互联、人工智能等新式技能,进而完成电力体系各环节的“万物互联”。未来,泛在电力物联网将不限于传输电网内的用电数据,还将在智能家居、才智城市、智能城市等新场景发挥新作用。

    探究物联网落地

    电力线通讯的传输速度将直接影响电力物联网的竞赛格式,物联网芯片的战略位置则举足轻重。

    在窄带低速年代,单载波和简略调制技能的速率一般小于500bps,技能成熟于上世纪90年代,国内企业生产的产品现在现已完成国产代替。新一代窄带电力线技能则根据OFDM多载波数字通讯技能,依靠高集成度专用芯片才干完成。力合微根本完成与国外企业同步研制,其开发的具有自主知识产权的电力线通讯技能和芯片现已大规划运用。

    窄带低速电力线通讯只能满意远程自动抄表等运用的需求,无法支撑电力物联网的进一步运用,因而带宽在2-12MHz的高速电力线通讯芯片崭露头角。力合微与海思半导体同为国内厂商在该赛道的代表,两者在2018年共同取得国网智能量测联盟颁发的“规范特殊贡献奖”。

    除了国产代替的迫切需求外,力合微自身事务也亟需新的增加点。来自电网体系的订单回款周期较长,增加了力合微资金周转的压力。从2016年到2019年6月底,力合微应收账款不断增加,从5,167万元增加到1.77亿元;同时,经营活动产生的现金流量净额在2016和2018年均为负,2017年也仅有27.8万元。

    假如力合微的产品能在其他场景完成落地,减轻对电网体系的依靠,将有助于力合微事务的多元化发展。

    从2018年开端,力合微开发多个物联网运用范畴商场,开拓芯片产品的运用场景。在智能家居场景下,力合微PLBus电力线通讯技能加持之下的模块能够为智能家居设备提供网络连接和数据通讯支持。对比主流的WiFi、ZigBee等无线处理方案,电力线通讯的信号能够躲避墙壁的阻碍,完成无死角、无盲点掩盖。

    2019年,力合微与万家乐、万和等热水器厂商展开合作,用PLBus+无线的双模通讯模式代替本来单纯的WiFi操控方式。搭载力合微芯片的万家乐智能热水器现已上市。在智能操控、智能路灯等运用范畴,力合微也完成了一定批量的出售。其“非电网模块出售额”达到132.26万元,较2018年28.72万元的营收同比增加361%。

    艾媒网的统计数据显现:我国智能家居商场规划在2019年打破1500亿元,2020年将打破1800亿元。尽管总体事务规划仍旧较小,但假如力合微能凭借热水器切入智能家居商场,电力线通讯技能无疑将成为WiFi6的有力竞赛对手。

    2016-2019H1力合微主营事务收入占比

    经过科创板募资,力合微一共将征集3.18亿元,要点投入通讯芯片的研制和产业化、研制测试中心的建造和物联网运用开发范畴。假如力合微能打破现在的网速瓶颈,泛在电力物联网中,收集类运用的收集频次、内容和双向互动等方面,将有较大发展。

    力合微电子现已自主研制出电力线通讯芯片、模组及整机,在高速芯片赛道打破德州仪器等海外厂商独占,完成国产代替。跟着国家电网大力推进泛在电力物联网建造,力合微电子将共享到这一轮新基建盈利,保持高速增加。

    力合微电子及其芯片、模组产品,处理了电力线通讯带宽窄、功率高的技能痛点,在才智城市、智能家居等广阔的商场中扶摇直上,有望在国产代替基础上抢占下一代高速电力线技能规范制高点。