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HomePlug
編輯HomePlug是HomePlug名稱下各種電力線通信規范的家族名稱,每一種都提供獨特的性能能力以及與其他HomePlug規范的共存或兼容性。
一些HomePlug規范針對寬帶應用,例如低數據速率IPTV、游戲和互聯網內容的家庭分發,而其他規范則側重于低功耗、低吞吐量和擴展工作溫度的應用,例如智能電表和家庭通信電氣系統和電器之間。所有HomePlug規范均由HomePlug電力線聯盟開發,該聯盟也擁有HomePlug商標。
2016年10月18日,HomePlug聯盟宣布其所有規范將被置于公共領域,其他組織將在未來開展與部署現有技術相關的活動。聲明中沒有提及HomePlug社區內的任何進一步技術開發。
HomePlug的歷史
編輯HomePlug電力線聯盟的成立是為了開發標準和技術,使設備能夠通過現有結構/房屋電線相互通信和互聯網通信。
xxx的技術挑戰之一是找到一種方法來降低對電力線上存在的電噪聲的敏感性。HomePlug通過增加通信載波頻率解決了這個問題,以便信號由中性導體傳輸,中性導體對所有相位都是通用的。
xxx個HomePlug規范HomePlug1.0于2001年6月發布。2005年發布的HomePlugAV(用于音頻-視頻)規范將物理層(PHY)峰值數據速率從大約13.0Mbit/s增加到200Mbit/秒。HomePlugGreenPHY規范于2010年6月發布,目標是智能能源和智能電網應用,作為HomePlugAV的可互操作“兄弟”,具有更低的成本、更低的功耗和更低的吞吐量。
2010年,IEEE1901和HomePlugAV獲得批準,作為標準內FFT-OFDMPHY的基線技術,并成為國際標準。HomePlug電力線聯盟是IEEE1901產品的認證機構。HomePlug發布的三大規范(HomePlugAV、HomePlugGreenPHY和HomePlugAV2)具有互操作性和兼容性。
2011年,HomePlugGreenPHY規范被福特、通用汽車、奧迪、寶馬、戴姆勒、保時捷和大眾采用,作為插電式電動汽車的連接標準。
如2017年,有至少六個芯片供應商出貨的HomePlugAV芯片組與IEEE1901規范的支持:博通,高通Atheros,SigmaDesigns公司,特倫,速比特,和晨星。
較新版本的HomePlug支持通過OFDM調制在總線拓撲中使用以太網,這使得多個不同的數據載體能夠共存于同一條線路中。此外,HomePlug的OFDM技術可以關閉(屏蔽)與給定地理區域中先前分配的無線電頻譜重疊的任何子載波,從而防止干擾。例如,在北美,HomePlugAV僅使用1155個子載波中的917個。
HomePlug的用法
編輯電力線聯網通常意味著可以使用建筑物現有的電線建立網絡。對于電動汽車充電,SAEJ1772標準插入式電動汽車充電器還需要HomePlugGreenPHY通過電力線建立通信,然后車輛才能開始獲取任何充電功率。
所有商用HomePlug實現均符合美國FERC為高級計量基礎設施指定的AES-128加密標準。因此,這些設備適合使用適當的軟件部署為現成的公用事業級儀表。
截至2012年底,部署最廣泛的HomePlug設備是“適配器”,它們是插入墻上插座(或電源板或延長線)并提供一個或多個以太網端口的獨立模塊。在簡單的家庭網絡中,Internet網關路由器通過以太網電纜連接到電力線適配器,該適配器又插入附近的電源插座。第二個適配器插入家中的任何其他插座,通過以太網電纜連接到任何以太網設備(例如,計算機、打印機、IP電話),游戲站)。路由器和以太網設備之間的通信然后通過現有的家庭電線傳輸。可以通過根據需要插入額外的適配器來實現更復雜的網絡。電力線適配器也可以插入集線器或交換機,以支持位于公共房間的多個以太網設備。
獨立適配器中的功能越來越多地被內置到終端設備中,例如電源控制中心、數字媒體適配器和互聯網安全攝像頭。預計電力線網絡功能將嵌入到電視、機頂盒、DVR和其他消費電子產品中,特別是隨著全球電力線網絡標準(例如2010年9月批準的IEEE1901標準)的出現。
一些制造商以低于100美元的價格出售包括802.11n、HomePlug和四個千兆以太網連接端口的設備。2013年初宣布了一些還包括802.11ac連接的產品,它與HomePlug的組合由QualcommAtheros作為Hy-Fi混合網絡技術出售,這是IEEEP1905的實現。這允許設備使用可用的有線以太網、電力線或無線通信來提供冗余和可靠的故障轉移——這被認為在沒有通常可用于調試連接的現場專業知識的消費類應用中尤為重要。
HomePlug的安全
編輯由于信號可能會傳播到用戶的住所或企業之外并被竊聽,因此HomePlug具有設置加密密碼的功能。HomePlug規范要求所有設備都設置為默認的開箱即用密碼——盡管這是一個通用密碼。用戶應更改此密碼。如果密碼未更改,攻擊者可以使用自己的homeplug設備檢測用戶信號,然后使用默認密碼訪問和更改使用的加密密鑰等設置。
在許多作為盒裝對的新電力線適配器上,已經建立了xxx的安全密鑰,用戶無需更改密碼,除非將這些與現有電力線適配器一起使用,或將新適配器添加到現有網絡。某些系統支持身份驗證按鈕,只需按兩次按鈕(每個設備中的一個)即可將適配器添加到網絡中。
為了簡化在HomePlug網絡上配置密碼的過程,每個設備都有一個內置的主密碼,由制造商隨機選擇并硬連線到設備中,僅用于設置加密密碼。設備上的打印標簽列出了其主密碼。
HomePlugAV標準使用128位AES,而舊版本使用安全性較低的DES協議。這種加密對用戶發送或接收的數據沒有影響,因此仍應使用更高級別的協議和系統,如TLS。
由于HomePlug設備通常用作透明網橋,因此運行任何操作系統的計算機都可以使用它們進行網絡訪問。但是,有些廠商只提供MicrosoftWindows版本的密碼設置軟件;換言之,啟用加密需要一臺運行Windows的計算機。一旦配置了加密密碼,任何支持以太網規范的設備都將在適配器上工作。
互操作性
編輯HomePlugAV、GP和AV2完全可互操作,也可與IEEE1901設備互操作。HomePlug1.0設備不與HomePlugAV設備互操作。盡管在技術上可以實現這種向后兼容性,但這樣做在經濟上并不可行,因為必須支持不同的前向糾錯(FEC)技術和功能集的電路成本很高。
的HomePlug設備將不能互操作與使用其它電力線技術,如設備的通用電力線聯盟(UPA),HD-PLC,或G.hn。就G.hn而言,實施HomePlug的Turbo編碼前向糾錯和G.hn的低密度奇偶校驗(LDPC)被認為成本高得令人望而卻步。然而,IEEE1901允許通過其系統間協議(ISP)在HomePlugAV和HD-PLC的同一部署中共存。G.hn也支持ISP。
HomePlug設備與某些帶有濾波器的電源板、電涌保護器和不間斷電源不兼容,這些濾波器會阻止高頻信號。在這種情況下,安裝人員必須將設備直接插入建筑物的電源插座。如果沒有備用電源點,在許多情況下可以使用雙適配器,一側是不兼容的設備,另一側是HomePlug設備。
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