智能家居技术讲座PLCBUS技术揭秘

　　PLCBUS技术是近几年来新发展出来的一种电力载波通讯技术。这种技术的英文名称叫做：Pulse Position Modulation (PPM) 脉冲相位调制法。她是利用电力线的正弦波作为同步信号，在四个固定的时序中发送瞬间电脉冲来传递信号的。在稍后的文章里我会给大家解释这种电脉冲的原理，就是因为这个电脉冲，PLCBUS信号可以传递得很远，PLCBUS信号在没有安装任何电器的办公环境下，每层楼大约1000平方米，可以很轻松的传递到30层楼的任何一个角落。在安装了电器的办公环境下，每层楼大约1000平方米，可以很轻松的传递到15层楼的任何一个角落。由于PLCBUS的PPM通讯方式的特殊性，PLCBUS的接收器可以很轻松简单的还原出PLCBUS的编码。

　　PLCBUS信号总的来说，是通过给一个电容先进行高压充电，然后在一个很精确的时间里将电容的电量释放到电力线上。这种快速的电容放电会在电力线上产生一个瞬间的能量脉冲，因而PLCBUS接收器可以在很远的地方轻松接收PLCBUS信号。

　　每半个50Hz的正弦波周期里可以传递一个PLCBUS脉冲信号，PLCBUS脉冲信号总是出现在半个正弦波周期里的四个固定位置中的一个位置。每个位置可以搭载两个比特的信息，因此在50Hz的电力线上，一秒钟可以传输200比特的数据。

　　你可以看到，这样的通讯速率是不能够传输类似计算机的宽带数据，但适用于传送动作或者指令性的通讯已经足够了。

　　PLCBUS信号帧的载波位置正好处于电力线半波的后半个周期，因为后半个周期处于能量下降区域，在这个区域的电力线噪音要比前半个周期小很多（X10处于前半个周期），并且PLCBUS信号通过电力线过零点进行信号的同步，所谓过零点就是零线（N）和火线(L)相对电压为零的时候。

　　每一个PLCBUS帧都会出现在那四个特定的位置，每个脉冲位置的时间间距是275uS，每个PLCBUS脉冲都要准确地出现在这些位置的开始端，这样接收端才能准确的接收到每一个位置的脉冲信号。每一个脉冲位置可以被接收器准确地翻译成0、1、2、3 。

　　上面说了很多有关帧、脉冲、相位、同步等等物理层的技术，当然还有一些比如：如何解调PLCBUS信号、如何通过数字滤波和波形对比区分有用信号和电力线噪音，如何改变频率等等更为具体的内容我在今后的文章中会给大家一一介绍。

　　下面我将为大家介绍PLCBUS信号的通讯格式和数据传递的方式，通过了解，你可以知道在不同的PLCBUS产品之间是如何通讯的。

　　我们知道PLCBUS协议每半个周期传递两个比特的信息，每四个PLCBUS脉冲周期我们定义为一个PLCBUS字节。每个PLCBUS字节拥有八个比特的有用信息。这样我们就知道两个电力线全周期或者说是40毫秒时间，可以传送一个字节的PLCBUS信息。

　　从图中我们可以看到PLCBUS信号的传输信息包的基本结构。PLCBUS信号总是有2-1-1-2这样的字节开始作为START信号，我们称之为“起始字节”。起始字节之后的五个字节我们称之为“Header”标题。标题字节里包含有许多基本信息，比如数据的长度、接收地址信息、发射器的信息、是否需要反馈等等。在标题字节之后是PLCBUS的数据字节，可以包含0-18个数据字节。用这些数据字节可以传递诸如灯光亮度、调光步长、信号质量等等数据。最后一个字节是校验位，用于判断接收到的数据是否正确。

　　下面我将为大家着重介绍一下标题信息里的“控制基本信息”字节的含义。

　　“控制基本信息”字节由两个基本字节构成，共16位信息。