电力猫的辐射多严重(小米电力猫为啥下架)

电力猫指的是“宽带电力线通信调制解调器”,英文简写是BPL,其功能是把上网信号通过母机处理后送到电力线上,利用电力线互通的特性,将上网信号传到各个房间,再用子机将信号提取出来,并制作成新的WI-FI热点,从而实现上网信号的穿墙覆盖,可以有效解决Wi-Fi信号的穿墙而造成的信号衰减问题。

电力猫的辐射多严重(小米电力猫为啥下架)

电力网是个连通性非常好的铜线网络,依托电力网进行通信是一个在全球范围内研究了80多年的老课题,它包括高压线路、中压线路、低压线路等三种不同线路上的载波通信。其中低压线路指的是220V和380V的电力线路,其英文简写是LPLC,主要用于楼宇自动化、保安监控、办公自动化、远程抄表等。

但是,由于电力线信道的时变性、频率选择性、线路的反射效应和多峰抵消等等,严重影响着LPLC的可靠性,所采用的频段越高、传输距离越远,信号的衰减就越大。

解决了信号穿墙的衰减问题,同时带来了电信线本身的干扰问题, 特别是同一个插排上的多个大功率电器,电器开关等会导致供电电流的波动,而电力猫的信号就加载在供电电流上,电流本身的波动肯定会影响到对信号的提取。

国外专业机构对电力猫的干扰问题很多研究,重点研究的不是电力线路对电力猫信号的干扰,而是电力猫信号对外界的电磁环境污染。电力猫信号的载波频率范围通常是2~30MHz,这正好是短波通信的频段,而电力线又没有屏蔽层,墙壁中几米到几十米长的电力线还与短波波长匹配,这简直成为了良好的短波天线,电力猫会把2~30MHz的短波信号向空中辐射,并对这个频段的无线电接收设备造成直接干扰。

家庭插电联盟(HomePlug Powerline Alliance, Inc.)于2000年成立,在全球拥有75个成员,包括思科、通用电子、英特尔、LG电子、三星电子、德州仪器等,是引领全球互联电力线通信规范的开放性标准组织,并颁布了一系列PLC技术规范,形成了一整套完整的PLC技术标准体系,基本上覆盖了所有电力通信技术的应用领域。

电力猫的辐射多严重(小米电力猫为啥下架)

IEEE的权威地位不必赘述,该组织在HomePlug AV的基础上正式发布了P1901标准,规范了未来电力线通信的标准,增强了各个厂家之间的兼容性和产品的演进性。例如,遵循这个标准的电力猫,可以通过同样遵循此标准的电力桥实现大跨距的通信。

电力猫的辐射多严重(小米电力猫为啥下架)

Intellon是HomoPlug芯片的主要提供商,其HomePlug AV标准芯片的用户超过4千万,全球PLC份额超过60%,前几年被WIFI芯片大厂Atheros收购了,而Atheros在2011年又被高通收购,现在的芯片是Qualcomm Atheros,中文叫高通创锐讯。

电力猫在欧美西方发达国家使用比较普遍,而研发生产电力猫的厂家其实基本都是大陆和台湾的企业,为什么墙内开花墙外香?国内的电力猫为啥没推广起来呢?随着对电力猫问题研究的深入,这个问题也就浮现出来。

我与厂商和使用过电力猫的用户进行了沟通,发现普遍反映电力猫性能不稳定,信号时断时续时快时慢,出现这些问题时用户束手无策,令人非常无奈和难受。

为啥国外使用情况好国内使用情况差?究其原因,不稳定的根源应该出自国内的家庭电源插座,与欧美国家不同,国内家庭住宅装修时普遍不重视源插座的电气性能规划,线路乱接乱搭,经常会引入各种干扰噪音,最典型就是喜欢使用插排来扩展插头数量,电器插头密集地在插排上进行使用。

中学课本中的电路原理都是理想情况的,一根线路上的各处电位是一样的,但实际中的干扰影响却非常不同,特别是密集排列的电器之间的干扰会更大。例如电暖气等大功率电器在开关时,电灯会忽闪一下,这就是电力线上的干扰。为什么电视机等却看不出影响能?这是因为大多数电器都会有个电源变压器,将220V的电转换为低压直流电来给后端的电路供电,而电源变压器会将电源波动给隔离掉。

电力猫信号是加载到电力线上的220V电流上的,电力线载波通信所做的工作,就是要在强度很高的电源信号上去捕获寄生在上面的非常弱的通信信号,对电源信号来说非常小的波动,对通信信号的影响都会非常大,这就是用户感受到电力猫信号不稳定的原因所在。

如果是长时间稳定供电的设备倒不要紧,最有影响的是间断用电的设备,例如电冰箱、吸尘器、洗衣机等,这些电器的电机频繁启动和关机,会令电力猫的信号时快时慢甚至断断续续。

用户应该注意的是,要将电力猫插到相对独立的插座中,不要与其它电器共用一个插排,特别是不能与间断启动的电器共用一个插排。有的高级插排还有稳压滤波功能,这对电器来说是好事,但却是电力猫的毒药,若无针对电力猫的专门设计,那就很可能把寄生在电源上的上网信号给滤掉。

总之一句话,电力猫要插在墙壁的插座上,不要使用插排。

参考文献:

1. IEEE Standard for Broadband over Power Line Networks: Medium Access Control and Physical Layer Specifications

2. HomePlug AV Specification Version 1.1 May 21,2007

3. Why Amateur Radio is Concerned about Its Deployment, ARRL组织网站

4. City of Manassas to End BPL Service, ARRL组织网站

5. IEEE EMC Society Standards Development Committee Withdraws as Cosponsor of IEEE BPL MEC Standard, ARRL组织网站

6. Contribution to IEEE BPL Study Group White Paper Compatibility with Radio Services, IEEE组织网站

7. IEEE1901标准的及时批准对智能电网的意义,IEEE组织网站

8.BPL Measurements in the Netherlands (Vereniging voor Experimenteel Radio Onderzoek in Nederland), ARRL组织网站

9. 宽带电力线通信的电磁兼容探讨,《无线通信技术》

10.电力线宽带通信的关键技术及发展前景,《华东电力》

11.智能配电网通信组网技术研究及应用,《中国电力》

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