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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 電力線載波寬帶上網(wǎng)裝置
- 來(lái)源：
- 第十一屆“挑戰(zhàn)杯”國(guó)賽作品
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡(jiǎn)介：
- 借用電燈線 能把網(wǎng)來(lái)傳 “電力線載波寬帶上網(wǎng)裝置”采用低壓電力線數(shù)字載波技術(shù)，將互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)調(diào)制加載到220V電力線上，使電力線成為網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)拿浇?，在用戶端再將電力線上的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)恢復(fù)出來(lái)送入用戶電腦，完成信息傳輸。網(wǎng)絡(luò)信號(hào)經(jīng)調(diào)制耦合至電力網(wǎng)，用戶電腦配備用戶端盒后，插入該電力網(wǎng)的任意電源插座，就能夠上網(wǎng)，而不需要布置網(wǎng)線，尤適于辦公樓、小型機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室和家庭使用。 該裝置將電力輸送網(wǎng)和因特?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)合二為一，若推廣使用不僅能節(jié)省大量網(wǎng)絡(luò)傳輸信道建設(shè)投資，還會(huì)由于電力網(wǎng)絡(luò)的普遍和電力線載波信息傳輸?shù)目煽?，解決無(wú)網(wǎng)線覆蓋區(qū)域的上網(wǎng)問(wèn)題和無(wú)線上網(wǎng)信號(hào)被遮帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中斷問(wèn)題，有效彌補(bǔ)有線和無(wú)線上網(wǎng)的不足，使信息傳輸更加安全、可靠和方便。
- 詳細(xì)介紹：
- “電力線載波寬帶上網(wǎng)裝置”由調(diào)制解調(diào)器、耦合器和用戶端三部分組成，調(diào)制解調(diào)器將互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)調(diào)制成數(shù)字載波信號(hào)，由耦合器加載到電力線上，數(shù)字載波信號(hào)通過(guò)電力線傳輸，用戶電腦通過(guò)用戶端盒將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)恢復(fù)出來(lái)，完成信息傳遞。 在電力網(wǎng)絡(luò)接入端，耦合器將已調(diào)制信號(hào)加載到電力網(wǎng)絡(luò)，信號(hào)通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)傳輸，用戶電腦配備用戶端，用戶端將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)恢復(fù)出來(lái)送給電腦。配備用戶端的電腦，插入該電力網(wǎng)的任意電源插座，就能實(shí)現(xiàn)速率為20Mbps的電力線直接寬帶上網(wǎng)，多臺(tái)配備用戶端的電腦可同時(shí)上網(wǎng)，而無(wú)需布置專用網(wǎng)線。 該裝置將電力輸送網(wǎng)和因特?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)合二為一，若推廣使用不僅能節(jié)省大量網(wǎng)絡(luò)傳輸信道建設(shè)投資，還會(huì)由于電力網(wǎng)絡(luò)分布的廣泛和電力線載波信息傳輸?shù)目煽?，使上網(wǎng)變得更加普及、可靠和方便。該作品成本低，使用方便，無(wú)環(huán)境污染，有廣闊的應(yīng)用前景和市場(chǎng)價(jià)值。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 把現(xiàn)有的電力網(wǎng)絡(luò)作為信息傳輸?shù)拿浇?，將電力輸送網(wǎng)和因特?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)合二為一，可節(jié)省大量網(wǎng)絡(luò)傳輸信道建設(shè)投資，解決無(wú)網(wǎng)線覆蓋區(qū)域的上網(wǎng)問(wèn)題，使上網(wǎng)方便快捷。 基本思路： 電力線載波技術(shù)能將信息信號(hào)加載到電力線上，使信號(hào)以電力線為媒介傳輸。本作品——“電力線載波寬帶上網(wǎng)裝置”就是一種采用低壓電力線數(shù)字載波技術(shù)，將網(wǎng)絡(luò)數(shù)字信號(hào)通過(guò)載波方式加載到電力線上，以電力線為傳輸媒介完成信息傳遞的上網(wǎng)裝置。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1、“借用電燈線,能把網(wǎng)來(lái)傳”,將電力網(wǎng)和因特網(wǎng)合二為一。 2、給所有電腦配備用戶端盒后，插入系統(tǒng)內(nèi)任意電源插座，就能同時(shí)上網(wǎng)，而不需要布置網(wǎng)線。 3、解決了無(wú)網(wǎng)線覆蓋區(qū)域的上網(wǎng)問(wèn)題，使上網(wǎng)更加普及和方便。技術(shù)關(guān)鍵： 1、電力線載波信號(hào)的阻抗匹配技術(shù) 2、傳輸與信號(hào)耦合技術(shù) 3、傳輸過(guò)程載波信號(hào)波形畸變修正技術(shù) 4、正交頻分調(diào)制（OFDM）技術(shù) 5、多載頻傳輸相互干擾濾除技術(shù)和電力線自身雜波濾除技術(shù) 主要技術(shù)指標(biāo)： 1、載波媒體 三相四線交流220V電力線 2、載波中心頻率 50KHz-500KHz 3、傳輸速率 20Mbps 4、載波信號(hào)幅值 ≤5VPP 5、電源 220V±20%
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 目前，國(guó)內(nèi)對(duì)電力線載波信息傳輸?shù)难芯可刑幱诔跫?jí)實(shí)驗(yàn)階段,其傳輸速率最高只能達(dá)到1Mbps左右，僅局限于低速數(shù)據(jù)的采集傳輸，如局部抄表、消防、控制等方面，無(wú)法與互聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換。現(xiàn)將其數(shù)據(jù)傳輸速率提高到20Mbps，使互聯(lián)網(wǎng)的高速數(shù)據(jù)能在現(xiàn)有的電力網(wǎng)上快速傳輸，可在部分小區(qū)、辦公樓及家庭實(shí)現(xiàn)電力線載波寬帶上網(wǎng)。這樣，既解決了無(wú)網(wǎng)線覆蓋區(qū)域的上網(wǎng)問(wèn)題，也消除了無(wú)線上網(wǎng)信號(hào)被遮時(shí)網(wǎng)絡(luò)中斷的憂慮；既彌補(bǔ)了有線和無(wú)線上網(wǎng)的不足，又節(jié)省了大量網(wǎng)絡(luò)布線建設(shè)投資，使信息傳輸更加安全、可靠和方便。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 該作品在2009年5月“河南省第七屆挑戰(zhàn)杯”決賽中被評(píng)為科技制作A類二等獎(jiǎng)。
作品所處階段
- 中試階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 使用權(quán)轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物展示、樣品觀看、現(xiàn)場(chǎng)演示、圖片介紹、錄像講解
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 該裝置由調(diào)制解調(diào)器、耦合器和用戶端三部分組成，調(diào)制解調(diào)器將互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)調(diào)制成數(shù)字載波信號(hào)，由耦合器加載到電力線上，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)通過(guò)電力線傳輸，用戶電腦經(jīng)用戶端將網(wǎng)絡(luò)信號(hào)恢復(fù)出來(lái),完成信息傳遞。 給電力網(wǎng)絡(luò)接入端和用戶電腦配備該裝置后，插入該電力網(wǎng)的任意電源插座，就能實(shí)現(xiàn)速率為20Mbps的寬帶上網(wǎng)，而無(wú)需專業(yè)布線；將所有電腦配備用戶端后，多臺(tái)電腦可以在該電力網(wǎng)上同時(shí)上網(wǎng)，尤適于辦公樓、家庭和實(shí)驗(yàn)室使用。 該裝置將電力輸送網(wǎng)和因特?cái)?shù)據(jù)網(wǎng)合二為一，若推廣使用，不僅能節(jié)省大量網(wǎng)線架設(shè)投資，還會(huì)由于電力網(wǎng)絡(luò)分布的廣泛和電力線載波信息傳輸?shù)目煽?，使上網(wǎng)變得更加普及、可靠和方便，有較廣泛的市場(chǎng)前景。 該作品材料成本低，使用方便，無(wú)環(huán)境污染，有廣闊的應(yīng)用前景。調(diào)制解調(diào)器+耦合器成本低于100元，市場(chǎng)預(yù)售價(jià)約200元，用戶端成本約40元，市場(chǎng)預(yù)售價(jià)約80元，按年產(chǎn)10萬(wàn)臺(tái)計(jì)，則年產(chǎn)值為1100萬(wàn)元，年利潤(rùn)500萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)效益豐厚。
同類課題研究水平概述
- 電力線載波（PLC）是在1920年首次被提出的，自提出之日起，已有很多人致力于該項(xiàng)技術(shù)的研究。后來(lái)由于數(shù)字微波、一點(diǎn)多址、光纖、特高頻等通信方式的相繼出現(xiàn)，以及光纜、雙絞線成本的降低，使得人們對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的研究一度停止，并未形成成熟的產(chǎn)品。 近年來(lái)，隨著信息交換的日益頻繁，上網(wǎng)已逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋仨?，架設(shè)四通八達(dá)的網(wǎng)線需要很多資金，而我們的世界早已線網(wǎng)泛濫，如電話線、有線電視線、電力線等，眾多的線網(wǎng)于生活于工作都很不方便，于是就有人提出了把多個(gè)網(wǎng)絡(luò)合而為一的想法，曾經(jīng)被中止的電力線載波通訊技術(shù)的研究也再度升溫。 1998年，美國(guó)Intelogis公司推出了PassPort商業(yè)化PLC產(chǎn)品，其最高速率為350Kbps，技術(shù)尚不成熟，未大規(guī)模商用。近年來(lái)，PLC核心技術(shù)——PLC專用芯片取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其傳輸速率從1Mbps發(fā)展到了2Mbps、20Mbps，世界各大研究機(jī)構(gòu)都對(duì)此開展了研究，如美國(guó)的Intellon、Intelogis、ITRAN公司，韓國(guó)的Xeline公司，瑞士的ASCOM、Polytrax公司，他們開發(fā)的產(chǎn)品多用于遠(yuǎn)程抄表、家電控制等領(lǐng)域，用于互聯(lián)網(wǎng)通訊的成熟產(chǎn)品還未見報(bào)道。 我國(guó)從50年代開始從事電力線載波通訊技術(shù)的研究，研發(fā)的產(chǎn)品局限于語(yǔ)音通信及低速數(shù)據(jù)的采集傳輸，如局部抄表、消防、控制等方面，無(wú)法與互聯(lián)網(wǎng)連接進(jìn)行高速數(shù)據(jù)交換。對(duì)于利用電力線載波寬帶上網(wǎng)的研究，目前還處于初級(jí)實(shí)驗(yàn)階段。 電力線載波寬帶網(wǎng)絡(luò)傳輸是互聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)的一個(gè)新興領(lǐng)域，有著誘人的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場(chǎng)，成為時(shí)下各科研單位研究的熱點(diǎn)。
