HomePlug技術(shù)系列包括適用于寬頻應(yīng)用的HomePlug AV、適用于智慧家庭/智慧能源應(yīng)用的HomePlug Green PHY(GP)，以及適用于Gbit/s等級(jí)寬頻速度的HomePlug AV2。目前市場(chǎng)上已有超過一億個(gè)裝置，這些HomePlug技術(shù)完全相容且支援電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)(IEEE)1901電力線通訊(PLC)標(biāo)準(zhǔn)。

導(dǎo)入HomePlug技術(shù)　智慧家庭生活輕松實(shí)現(xiàn)

當(dāng)今的智慧家庭正持續(xù)快速發(fā)展，并且有許多特性非常適合搭配HomePlug技術(shù)。過去的家庭自動(dòng)化與管理通常建立在獨(dú)立的家庭控制網(wǎng)路上，具有獨(dú)自的通訊協(xié)定、控制主控臺(tái)及應(yīng)用程式，但隨著智慧型手機(jī)與平板電腦問世，越來越多的消費(fèi)者希望透過行動(dòng)裝置控制智慧家庭，離開家時(shí)也能持續(xù)監(jiān)控家中狀態(tài)。顯而易見的解決方案是結(jié)合家庭的寬頻網(wǎng)路與家庭控制網(wǎng)路，使所有裝置及智慧家庭中的任何地點(diǎn)皆能無縫連線，也就是透過物聯(lián)網(wǎng)(IoT)結(jié)合家中的高速寬頻網(wǎng)路(圖1)。

圖1　智慧家庭聯(lián)網(wǎng)示意圖

由于一般家庭轉(zhuǎn)變?yōu)槊襟w中心，在家中的電視或電腦上播放串流視訊、線上游戲、高畫質(zhì)電視(HDTV)，以及多種裝置執(zhí)行高頻寬應(yīng)用程式將成為常態(tài)，因此必須有穩(wěn)定的家庭網(wǎng)路提供支援，為家庭網(wǎng)路帶來極大的壓力。雖然無線可為家庭帶來極佳的行動(dòng)性，但是在遠(yuǎn)離路由器時(shí)容易發(fā)生問題，特別是需求較高的應(yīng)用，例如線上游戲或串流視訊。

HomePlug為智慧聯(lián)網(wǎng)家庭提供互通的解決方案，而HomePlug技術(shù)的成本低，非常適合用于智慧型裝置與家庭控制應(yīng)用。目前已有數(shù)百萬(wàn)名消費(fèi)者體驗(yàn)了HomePlug可靠的技術(shù)，以及娛樂級(jí)HD視訊、游戲及網(wǎng)際網(wǎng)路存取之高頻寬傳輸?shù)膬?yōu)點(diǎn)，也已經(jīng)有數(shù)十家服務(wù)供應(yīng)商采用。HomePlug GP/AV2在涵蓋范圍與效能皆有大幅度的提升。為因應(yīng)行動(dòng)裝置成為消費(fèi)者「數(shù)位生活」控制器的明確趨勢(shì)，HomePlug技術(shù)無縫整合無線區(qū)域網(wǎng)路(Wi-Fi)，確保整個(gè)家庭的有線/無線高速寬頻及連線能力。

HomePlug技術(shù)助陣　智慧能源/智慧電網(wǎng)效率大增

智慧電網(wǎng)利用二十一世紀(jì)的資訊科技，有效將電力從供應(yīng)商供應(yīng)至企業(yè)及消費(fèi)者，既可靠又安全，同時(shí)允許增加使用可再生能源。智慧電網(wǎng)管理系統(tǒng)搭配先進(jìn)的智慧電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)，可在電力公司與一般家庭裝置之間進(jìn)行雙向數(shù)位通訊。

智慧電網(wǎng)部署有幾個(gè)關(guān)鍵要件，例如在各種裝置間提供可靠的網(wǎng)路、與既有消費(fèi)性家庭網(wǎng)路技術(shù)的相容性與互通性、無所不在的覆蓋范圍以連接家庭環(huán)境中所有使用電力的裝置、低成本與低功率的網(wǎng)路介面，可內(nèi)嵌于任何裝置、有線與無線智慧電網(wǎng)應(yīng)用間的交叉相容性、穩(wěn)固的標(biāo)準(zhǔn)與第三方認(rèn)證機(jī)制，確保連線裝置之間的整體相容性與毋須重新配線，使用現(xiàn)有電線即可涵蓋整個(gè)家庭的能力。

HomePlug技術(shù)改良的監(jiān)視與控制功能提供使用者提升能源效率的工具，例如依照使用時(shí)段定價(jià)，藉此降低使用者的成本，同時(shí)有助于平衡電力負(fù)載。它也有助于消費(fèi)者參與尖峰時(shí)段關(guān)閉電器的計(jì)劃，政府透過電價(jià)鼓勵(lì)政策，讓智慧電網(wǎng)在需求尖峰時(shí)段自動(dòng)關(guān)閉非必要裝置的電源。此外，對(duì)電力公司而言，自動(dòng)化抄表功能可節(jié)省人事成本，因此，電力公司及制造商皆希望采用標(biāo)準(zhǔn)通訊網(wǎng)路技術(shù)，不僅協(xié)助消費(fèi)者及企業(yè)監(jiān)控并降低能源消耗，同時(shí)可確保標(biāo)準(zhǔn)、互通的設(shè)計(jì)發(fā)展計(jì)劃。

強(qiáng)化智慧能源效率　HomePlug GP規(guī)格獲市場(chǎng)青睞

產(chǎn)業(yè)界自2007年開始合作并成立HomePlug聯(lián)盟。HomePlug聯(lián)盟與電力公司、多家隸屬聯(lián)盟的企業(yè)密切合作，共同探討電力公司的需求，包括希望使廣為接受的HomePlug AV規(guī)格達(dá)到更低成本、低資源的版本。

HomePlug聯(lián)盟于2010年發(fā)布HomePlug GP規(guī)格以推動(dòng)新興的智慧能源、家庭自動(dòng)化與控制以及電動(dòng)汽車通訊應(yīng)用。HomePlug GP技術(shù)透過電力線為網(wǎng)路連線帶來全新的視野；相較于HomePlug AV，以HomePlug GP為基礎(chǔ)的產(chǎn)品預(yù)計(jì)最多可降低75%的成本，及降低75%的耗電量。

HomePlug GP可內(nèi)嵌于智慧家庭裝置與可程式通訊恒溫器(PCT)、電表及插電式電動(dòng)汽車(PEV)，以及所有重視低成本而非高資料傳輸速率的應(yīng)用。它亦可用于智慧能源應(yīng)用，例如需求回應(yīng)、負(fù)載控制、能源效率以及家庭/大樓自動(dòng)化。

相較于較舊的低速PLC技術(shù)，HomePlug GP技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槠湟愿叩念l率運(yùn)作，更不容易受到電力線上的雜訊影響，而且可輕松進(jìn)行相位耦合。另外，如前所述，由于HomePlug GP可與HomePlug AV及AV2互通，并且支援IPv4及IPv6，因此能真正結(jié)合家庭自動(dòng)化與家庭控制以及高速數(shù)位娛樂家庭網(wǎng)路，使得它很容易建立應(yīng)用程式，使用者可透過智慧型電視或智慧型手機(jī)檢視及控制能源管理與家庭自動(dòng)化。

因?yàn)镠omePlug GP是IEEE 1901標(biāo)準(zhǔn)的制造商規(guī)范，并且由HomePlug聯(lián)盟認(rèn)證，所以裝置制造商可積極將HomePlug GP內(nèi)嵌于各種終端產(chǎn)品。在家庭自動(dòng)化與控制領(lǐng)域，預(yù)期HomePlug GP將很快取代較舊且速度非常慢的X-10、Insteon與UPB等PLC技術(shù)。

擴(kuò)大電動(dòng)汽車市場(chǎng)接受度　HomePlug GP技術(shù)至關(guān)重要

HomePlug GP可做為插電式電動(dòng)汽車充電時(shí)的主要應(yīng)用。透過此一技術(shù)，即可讓使用者在家中、公司及公共區(qū)域?yàn)殡妱?dòng)車充電，這也是許多主要汽車制造商的全球性推展計(jì)劃。2011年，全球汽車制造商奧迪(Audi)、BMW、戴姆勒(Daimler)、福特(Ford)、通用汽車(GM)、保時(shí)捷(Porsche)及福斯(Volkswagen)非常重視HomePlug GP的規(guī)格，用以連結(jié)共同的電動(dòng)汽車充電功能。在一項(xiàng)聲明中，上述七家汽車制造商表示「為歐美地區(qū)的電動(dòng)汽車提供統(tǒng)一、單一接口的快速充電方式，可確保將所有充電方式整合為一種汽車插孔/充電接頭，使用相同的方式讓汽車與充電站進(jìn)行通訊?！股鲜鲋圃焐叹獠捎肏omePlug GP做為通訊協(xié)定，促進(jìn)電動(dòng)汽車與未來智慧電網(wǎng)應(yīng)用的整合。

為了提升電動(dòng)車市場(chǎng)接受度，電動(dòng)車須整合至現(xiàn)有及新興的充電基礎(chǔ)建設(shè)中，并連接至智慧電網(wǎng)。當(dāng)使用者為電動(dòng)車充電時(shí)，須透過充電插頭建立通訊介面，而HomePlug GP提供支援所有交流電(AC)及直流電(DC)充電模式的通用通訊標(biāo)準(zhǔn)。 藉由達(dá)成共同認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)，汽車制造商可為供應(yīng)商與基礎(chǔ)建設(shè)業(yè)者降低建造的復(fù)雜性。當(dāng)此標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，電動(dòng)汽車的車主即可放心地將汽車停至任何充電端口，因?yàn)樗鼈円欢ㄏ嗳荨?[!--empirenews.page--]

此外，HomePlug聯(lián)盟也攜手無線區(qū)域網(wǎng)路聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)與ZigBee聯(lián)盟共同簽署突破性的協(xié)議，正式成立SEP 2互通性協(xié)會(huì)(CSEP)。SEP 2將提供智慧電網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)，包括電力公司、產(chǎn)品廠商與消費(fèi)者，提升各界對(duì)于應(yīng)用與裝置間互通性的信心。CSEP聚焦于促進(jìn)可互通的智慧能源規(guī)范產(chǎn)品的市場(chǎng)供應(yīng)關(guān)系，消費(fèi)者可透過有線與無線網(wǎng)路享受智慧電網(wǎng)的許多能源管理優(yōu)點(diǎn)。SEP 2是以網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定為基礎(chǔ)的應(yīng)用，由美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究所(NIST)于2009年選定為家庭能源管理裝置的標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)由CSEP認(rèn)證的產(chǎn)品包括恒溫器、電器、電表、閘道器、電動(dòng)汽車及智慧電網(wǎng)中大量的各種裝置。

Netricity PLC推廣計(jì)劃啟動(dòng)　戶外智慧電網(wǎng)可用性大增

為補(bǔ)足用于家中的HomePlug系列產(chǎn)品，HomePlug于2011年推出Netricity PLC認(rèn)證品牌與行銷計(jì)劃，以解決戶外較長(zhǎng)距離電力線網(wǎng)路、智慧電表至電網(wǎng)以及工業(yè)應(yīng)用的需求。此計(jì)劃將推廣并且為以IEEE 1901.2低頻率窄頻PLC標(biāo)準(zhǔn)制造之產(chǎn)品，提供相容性與互通性測(cè)試。

IEEE 1901.2是一項(xiàng)重要的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)榇艘?guī)格的窄頻特性可提供更長(zhǎng)的訊號(hào)傳輸距離，并可在變壓器之間進(jìn)行通訊。因此它非常適合用于電網(wǎng)現(xiàn)代化與配電自動(dòng)化，包括電表連線。分散式能源如微電網(wǎng)、照明、負(fù)載控制、需求回應(yīng)、凈計(jì)量及電網(wǎng)感測(cè)器通訊等也是潛在的用途，此技術(shù)亦可解決確保通訊隱私與保全網(wǎng)路的需求。

IEEE 1901.2標(biāo)準(zhǔn)建立在經(jīng)實(shí)際使用肯定的正交分頻多工(OFDM)技術(shù)上，例如PRIME與G3，目前已有數(shù)家世界大型能源供應(yīng)商開始采用，例如IBERDROLA與ERDF將它用于智慧電表至電網(wǎng)的通訊。由于1901.2具有增強(qiáng)的共存機(jī)制，部署此技術(shù)不會(huì)干擾其他窄頻PLC安裝，使Netricity PLC透過支援網(wǎng)際網(wǎng)路通訊協(xié)定(IP)標(biāo)準(zhǔn)通訊，提供全新的效能與可靠性基準(zhǔn)。

為了進(jìn)行即將推出的1901.2標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證與行銷計(jì)劃，Netricity PLC將運(yùn)用HomePlug聯(lián)盟長(zhǎng)期建立的計(jì)劃，以及會(huì)員在測(cè)試與認(rèn)證電力線網(wǎng)路產(chǎn)品的專業(yè)，推動(dòng)這項(xiàng)適用于電網(wǎng)至電表以及其他戶外應(yīng)用的全新窄頻技術(shù)。

此外，HomePlug將推動(dòng)Netricity PLC的采用，促進(jìn)多家技術(shù)業(yè)者形成的生態(tài)系統(tǒng)。電力及能源公司將透過可供選擇的多種互通產(chǎn)品變多而獲益，Netricity PLC亦將補(bǔ)足HomePlug AV、AV2及GP并與這些技術(shù)共存。

在網(wǎng)路標(biāo)準(zhǔn)的世界中有許多標(biāo)準(zhǔn)正在進(jìn)行，以支援持續(xù)成長(zhǎng)的智慧電網(wǎng)與智慧家庭市場(chǎng)。相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)是未來推升市場(chǎng)成長(zhǎng)的關(guān)鍵，對(duì)于計(jì)量產(chǎn)業(yè)而言，這是相當(dāng)重要的一刻，HomePlug聯(lián)盟未來也將持續(xù)推動(dòng)智慧家庭聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展。

(本文作者為HomePlug聯(lián)盟主席)