電力載波通信技術(shù)在物流裝備行業(yè)的應(yīng)用
——訪昆山網(wǎng)電科技有限公司副總經(jīng)理李鴻

文 / 本刊記者 喜崇彬

在物流裝備和物流系統(tǒng)當(dāng)中，通信系統(tǒng)是保障系統(tǒng)運(yùn)行不可或缺的基礎(chǔ)性技術(shù)。隨著智能制造和工業(yè)互聯(lián)的深入推進(jìn)，工業(yè)現(xiàn)場的通信需求會越來越大，對通信技術(shù)的要求會越來越高。在這個領(lǐng)域，昆山網(wǎng)電深耕工業(yè)級電力載波通信技術(shù)，為客戶提供了一種高效、穩(wěn)定、便捷、經(jīng)濟(jì)的通信方案。

昆山網(wǎng)電的電力線通信產(chǎn)品的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實用性均得到市場的認(rèn)可，大大降低了物流系統(tǒng)的通信成本，縮短了建設(shè)周期，保證了通信質(zhì)量，提高了客戶企業(yè)的市場競爭力。

電力載波通信技術(shù)的特點

據(jù)昆山網(wǎng)電科技有限公司副總經(jīng)理李鴻介紹，隨著制造業(yè)向智能化升級發(fā)展，客戶現(xiàn)場設(shè)備環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，需要的通信設(shè)備數(shù)量越來越多，數(shù)據(jù)傳輸量越來越大，對通信傳輸?shù)目煽啃?、時延要求都越來越高。為了解決客戶生產(chǎn)中的工業(yè)通信需求，目前市場上大體能提供以下四種技術(shù)方案：電力載波通信、Wireless AP+Wireless Client通信、RCOAX漏波通信、紅外通信。

1. 電力載波通信技術(shù)

所謂電力載波通信，就是把數(shù)據(jù)信號加載于電力線上，通過電力線路傳送數(shù)據(jù)的一種技術(shù)。早在2005年前，歐洲發(fā)達(dá)國家就開始將該技術(shù)應(yīng)用于室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)覆蓋。中國互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展稍微晚于歐洲國家。在2008年隨著中國互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，電力載波通信技術(shù)也開始在家庭網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中應(yīng)用，2011年開始隨著中國幾大運(yùn)營商大力發(fā)展光纖到樓道FTTB，電力載波通信技術(shù)進(jìn)一步應(yīng)用于運(yùn)營網(wǎng)絡(luò)，解決從樓道入戶的問題。2015年開始，隨著電力載波通信技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的進(jìn)一步市場應(yīng)用，開始在工業(yè)市場得以應(yīng)用。

2.Wireless AP+Wireless Client通信技術(shù)

該通信技術(shù)的優(yōu)勢是可以接入一定量的終端，能夠滿足工業(yè)環(huán)境下多個通信設(shè)備的需求；其次是組合方便，管理簡單，使用者對無線技術(shù)基礎(chǔ)知識相對比較熟悉。但其缺點也比較明顯,包括：（1）市場上適合工業(yè)現(xiàn)場的無線AP的價格往往偏高，大大增加了企業(yè)智能制造升級的成本；（2）工業(yè)無線AP不能像無線路由器那樣單獨使用，需要和其他設(shè)備配套使用，這樣會涉及通信協(xié)議的問題，目前開發(fā)工業(yè)無線的工程師，對工業(yè)通信協(xié)議棧相對陌生，導(dǎo)致無線AP在工業(yè)市場應(yīng)用中的穩(wěn)定性大打折扣；（3）無線網(wǎng)絡(luò)是以空氣作為媒介，在傳輸過程遇到障礙物容易斷線或者丟包，而工業(yè)現(xiàn)場往往金屬較多，阻隔也比較多，這樣大大影響了無線通信的效果，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行；此外，這項技術(shù)還存在無線AP布線難、信道干擾等等問題。

3.RCOAX漏波通信技術(shù)

這種技術(shù)受周邊環(huán)境影響較小，信號覆蓋漏波電纜周邊較近的空間。而且該種技術(shù)引入中國較早，已培養(yǎng)了比較充裕的現(xiàn)場安裝技術(shù)人員，他們對應(yīng)用技術(shù)比較熟悉。這種技術(shù)比較適合復(fù)雜環(huán)境下的無線覆蓋，但是其缺點也比較明顯，包括：（1）需要鋪設(shè)專門的漏波電纜，安裝精度、設(shè)備成本和施工成本都非常高；（2）漏波電纜要分段布設(shè)，存在漫游斷線等問題；（3）容易受到環(huán)境的其它同頻干擾，影響通信。

4.紅外通信技術(shù)

顧名思義，就是利用紅外光，點對點高速數(shù)據(jù)連接，由于需要對射形成回路才能傳輸信息，安全性較強(qiáng)。這項技術(shù)引進(jìn)也比較早，行業(yè)人士比較熟悉，對安裝技術(shù)的要求相對比較低。這項技術(shù)在應(yīng)用中的限制性在于：（1）安裝精度要求高、設(shè)備成本高；（2）通訊具有方向性（不能轉(zhuǎn)彎），距離短；（3）由于是光波傳輸所以當(dāng)遇到障礙物時會導(dǎo)致通訊中斷。

電力載波通信技術(shù)的應(yīng)用情況

李鴻副總經(jīng)理介紹到，昆山網(wǎng)電自2008年成立起產(chǎn)品不斷迭代，從民用、商用、運(yùn)營級、工業(yè)級到軍用領(lǐng)域，提供精準(zhǔn)滿足市場需求的產(chǎn)品。隨著德國“工業(yè)4.0”的推進(jìn)及《中國制造2025》的提出，智能制造在中國快速發(fā)展，因此解決工業(yè)現(xiàn)場的通信是全世界各企業(yè)面臨的問題。昆山網(wǎng)電針對工業(yè)制造不同的細(xì)分市場提供針對性、高匹配的電力載波通信產(chǎn)品，相關(guān)產(chǎn)品在智能物流裝備尤其是智能倉儲市場的應(yīng)用持續(xù)上升，目前已與50余家規(guī)模以上國內(nèi)外物流裝備企業(yè)成功合作。

如昆山網(wǎng)電專門為立體庫堆垛機(jī)應(yīng)用推出WD-2001M-DIN工業(yè)級電力網(wǎng)橋，完美滿足了堆垛機(jī)在通信上的嚴(yán)格要求。WD-2001M-DIN 的特點包括: 高端CPU 速度可高達(dá)2000M；運(yùn)行穩(wěn)定，7天24小時全天候工作；抗干擾能力強(qiáng)，PLC Turbo技術(shù)、MIMO多通信和SISO 單路通信兼容；傳輸距離較遠(yuǎn)，傳輸距離可達(dá)600米；超寬電壓設(shè)計，滿足工業(yè)現(xiàn)場電壓的要求。工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，支持Profinet EtherNet/IP Modbus TCP。堆垛機(jī)采用滑觸線供電，契合電力載波通信設(shè)備的應(yīng)用特性，無需重新布設(shè)通信網(wǎng)線，且滑觸線供電穩(wěn)定，電力載波設(shè)備通過滑觸線即可實現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)傳輸。

堆垛機(jī)設(shè)備使用現(xiàn)場

還有，昆山網(wǎng)電為某交叉帶分揀項目提供的CRC2ETH?高速總線通信系統(tǒng)。分揀機(jī)環(huán)形軌道總長約300米，在安裝完供電滑觸線后再單獨布置的1根3P30A的3極滑觸線進(jìn)行通信(該客戶采用的美國康穩(wěn)公司的滑觸線）。軌道上運(yùn)行的12組小車，每組小車組裝一臺CRC2ETH? 客戶端 WDH1200M-G3-S，CRC2ETH? 客戶端的載波信號接口的三個端子與三個碳刷連接，通過碳刷與滑觸線進(jìn)行通信。WD-H1200M-G3-S的以太網(wǎng)口與終端控制設(shè)備的以太網(wǎng)口通過網(wǎng)絡(luò)線連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信；在控制柜端再安裝一臺CRC2ETH?主機(jī)（WD-H1200MG3-M）， CRC2ETH?主機(jī)的載波信號接口的三個端子與電纜線連接（該電纜線與CRC2ETH?分機(jī)連接的滑觸線連接）；以太網(wǎng)絡(luò)口與上位機(jī)或其他網(wǎng)絡(luò)控制設(shè)備連接。實現(xiàn)1：12的高速總線通信。單獨的滑觸線路上無任何諧波干擾，CRC2ETH?設(shè)備采用OFDM技術(shù)和基于MIMO通信技術(shù)及底層工業(yè)以太網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，保證了整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

看好電力載波通信技術(shù)應(yīng)用前景

李鴻副總經(jīng)理介紹到，目前工業(yè)級通信市場主流解決方案還是光通訊（紅外通訊），電力載波通信解決方案所占市場份額排在第二位，大概10%左右，此外還有一些小眾的通訊方式和技術(shù)。隨著智能制造和工業(yè)互聯(lián)的深入推進(jìn)，工業(yè)現(xiàn)場的通信需求會越來越大，對通信技術(shù)的要求會越來越高，主要是因為客戶現(xiàn)場需要的通信設(shè)備數(shù)量會越來越多，數(shù)據(jù)傳輸量越來越大，設(shè)備環(huán)境愈發(fā)復(fù)雜，對通信傳輸?shù)目煽啃?、時延要求都越來越高。

工業(yè)級電力網(wǎng)橋WD-1201M-DIN

電力網(wǎng)橋安裝--地面柜

漏波電纜工作原理示意圖

他進(jìn)一步談到，由于我國通信產(chǎn)業(yè)起步較晚，工業(yè)級通信中的光通信和漏波通信技術(shù)掌握在國外大廠手中，因此成本和效率對中國企業(yè)不是很友好。加之近幾年波譎云詭的國際局勢和不見緩解的芯片危機(jī)，進(jìn)口設(shè)備的基本貨期得不到保證，這對客戶企業(yè)來說是比較危險的信號。尤其在疫情期間，進(jìn)口工業(yè)通信產(chǎn)品如光通信設(shè)備等出現(xiàn)了嚴(yán)重的貨期問題。在這樣的情況下，昆山網(wǎng)電提供的電力線通信產(chǎn)品可以實現(xiàn)完美的方案替代，產(chǎn)品的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、實用性均得到市場的認(rèn)可，大大降低了物流系統(tǒng)的通信成本，縮短了建設(shè)周期，保證了通信質(zhì)量，提高了客戶企業(yè)的市場競爭力。

李鴻也坦率承認(rèn)，工業(yè)客戶對技術(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性、可靠性的要求都極高。而且在工業(yè)級通信市場，售前、售中和售后技術(shù)的介入很占精力，約公司工作量投入的70%以上。電力載波通信作為新的技術(shù)，昆山網(wǎng)電作為新的工業(yè)級通信解決方案提供商，他們看好智能物流市場發(fā)展前景，做好了長期扎根技術(shù)、打造優(yōu)質(zhì)品牌的準(zhǔn)備。

誠然，在工業(yè)核心零部件領(lǐng)域，目前的國產(chǎn)品牌發(fā)展仍然是任重而道遠(yuǎn)，國產(chǎn)品牌想增強(qiáng)市場競爭力，需要在自己擅長的技術(shù)領(lǐng)域加大研發(fā)力度，立足產(chǎn)品本身，提升產(chǎn)品質(zhì)量，打造出高品質(zhì)的產(chǎn)品，才能跟上行業(yè)和時代發(fā)展的浪潮。