本實(shí)用新型涉及寬帶電力線通信技術(shù)，尤其是一種基于智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的寬帶電力線通信模塊。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)是國(guó)家重點(diǎn)投資的產(chǎn)業(yè)。能源終究有限，環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越惡化。國(guó)家加大對(duì)智能電網(wǎng)投資，目的是通過(guò)智能電網(wǎng)建設(shè)，以技術(shù)手段構(gòu)建節(jié)能型社會(huì)，同時(shí)滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的供電需求。智能電網(wǎng)涵蓋智能發(fā)電、智能輸電、智能配電與智能用電等多個(gè)環(huán)節(jié)。智能用電與智能電表及通信密切相關(guān)，智能用電離不開(kāi)AMI，即高級(jí)量測(cè)體系。AMI通過(guò)計(jì)量、通信與大數(shù)據(jù)管理，實(shí)現(xiàn)用電終端環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)交互與控制，最終達(dá)到電力需求側(cè)的管理，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和能源有效利用。

物聯(lián)網(wǎng)方面，通過(guò)傳感技術(shù)、通信技術(shù)與云平臺(tái)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)物與物的鏈接，物與人的鏈接。在通信技術(shù)方面，盡管有多種通信技術(shù)可以應(yīng)用，但考慮到絕大數(shù)傳感設(shè)備都必然與電力線相連，以電力線通信做為傳感器鏈接的通信技術(shù)是順其自然的想法。如何在電力線上實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離寬帶聯(lián)網(wǎng)，將所有用電設(shè)備有機(jī)、自動(dòng)的連接起來(lái)，對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)推進(jìn)也非常關(guān)鍵。

隨著移動(dòng)終端，4G技術(shù)的發(fā)展與普及，智能家居市場(chǎng)概念與推進(jìn)速度加快。家電企業(yè)及互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)對(duì)智能家居市場(chǎng)均加大了投入。家居智能化的通信技術(shù)需求，除了WI-FI/藍(lán)牙/Z－WAVE等無(wú)線技術(shù)外，電力線是一個(gè)重要的通信手段。樓宇自動(dòng)化方面，過(guò)去需要通過(guò)長(zhǎng)周期的布線與工程施工，目的是建立穩(wěn)定的通信系統(tǒng)，從而對(duì)樓宇對(duì)安全、溫度、濕度、門(mén)禁等進(jìn)行有 效監(jiān)控與自動(dòng)化處理。若通過(guò)電力線將樓宇所有設(shè)備組網(wǎng)，無(wú)疑會(huì)大大降低工程造價(jià)及減低工作量。

清潔能源及電動(dòng)汽車，是當(dāng)今政府非常關(guān)注的新能源項(xiàng)目。清潔能源與電動(dòng)汽車，最終必然會(huì)接入電網(wǎng)，而且需要進(jìn)行有效的控制。清潔能源與電動(dòng)汽車通信介質(zhì)，采用電力線通信最為方便。通信的雙向可靠性與實(shí)時(shí)性問(wèn)題，無(wú)論通信速度的快與滿，最終要實(shí)現(xiàn)24小時(shí)100％的可靠通信，否則，需求側(cè)管理無(wú)法實(shí)現(xiàn)，通信需要達(dá)到可靠性與便捷性，而不是目前需要靠大量的技術(shù)服務(wù)保障，AMI通信需要符合通信發(fā)展的大趨勢(shì)，比如最終接入互聯(lián)網(wǎng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種基于智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的寬帶電力線通信模塊。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：

一種基于智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的寬帶電力線通信模塊，包括GPIC模塊、串行通信接口、串行外設(shè)接口、內(nèi)部總線、存儲(chǔ)器、加密算法模塊、單片機(jī)、MAC層、物理層、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和電力線載波模擬前端，所述GPIC模塊、串行通信接口和串行外設(shè)接口的兩端分別與內(nèi)部總線和電力線載波模擬前端連接，所述內(nèi)部總線、存儲(chǔ)器和加密算法模塊均與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)通過(guò)MAC層與物理層連接，所述物理層通過(guò)分別數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電力載波模擬前端連接。

優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器。

優(yōu)選地，所述加密算法模塊采用AES-128芯片，所述單片機(jī)采用8051控制芯片。

優(yōu)選地，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器包轉(zhuǎn)換芯片、放大器、第一電阻、第二電阻和第三電阻，所述轉(zhuǎn)換芯片的第一端腳接地，所述轉(zhuǎn)換芯片的第二端腳接放大器的同相輸入端，所述放大器的反相輸入端分別通過(guò)第一電阻接地和通過(guò)第二電阻接電源，所述放大器的輸出端通過(guò)第三電阻接放大器的反相輸入端。

由于采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型有益效果是：采用寬度電力線通信芯片，可以降低電力線通信設(shè)備的能耗，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸采用ROBO模式，提供更寬廣的家庭覆蓋能力，避免了家庭中常見(jiàn)的較低頻段上的噪聲，采用單芯片建構(gòu)和嵌入式配置組態(tài)，最大限度地減少了總體材料，降低了系統(tǒng)成本，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；

圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但是本實(shí)用新型可以由權(quán)利要求限定和覆蓋的多種不同方式實(shí)施。

如圖1并結(jié)合圖2所示，一種基于智能電網(wǎng)及物聯(lián)網(wǎng)的寬帶電力線通信模塊，包括GPIC模塊、串行通信接口、串行外設(shè)接口、內(nèi)部總線、存儲(chǔ)器、加密算法模塊、單片機(jī)、MAC層、物理層、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器和電力線載波模擬前端，所述GPIC模塊、串行通信接口和串行外設(shè)接口的兩端分別與內(nèi)部總線和電力線載波模擬前端連接，所述內(nèi)部總線、存儲(chǔ)器和加密算法模塊均與單片機(jī)連接，所述單片機(jī)通過(guò)MAC層與物理層連接，所述物理層通過(guò)分別數(shù)模轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器與電力載波模擬前端連接。

進(jìn)一步的，所述存儲(chǔ)器包括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器和只讀存儲(chǔ)器。

進(jìn)一步的，所述加密算法模塊采用AES-128芯片，所述單片機(jī)采用8051控制芯片。

進(jìn)一步的，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器包轉(zhuǎn)換芯片U0、放大器Q1、第一電阻R1、第二電阻R2和第三電阻R3，所述轉(zhuǎn)換芯片U0的第一端腳接地，所述轉(zhuǎn)換芯片U0的第二端腳接放大器Q1的同相輸入端，所述放大器Q1的反相輸入端分別通過(guò)第一電阻R1接地和通過(guò)第二電阻R2接電源，所述放大器Q1的輸出端通過(guò)第三電阻R3接放大器Q1的反相輸入端。

本實(shí)用新型有益效果是：采用寬度電力線通信芯片，可以降低電力線通信設(shè)備的能耗，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸采用ROBO模式，提供更寬廣的家庭覆蓋能力，避免了家庭中常見(jiàn)的較低頻段上的噪聲，采用單芯片建構(gòu)和嵌入式配置組態(tài)，最大限度地減少了總體材料，降低了系統(tǒng)成本，同時(shí)具有很強(qiáng)的實(shí)用性。

以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說(shuō)明書(shū)及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。