通过 G3 开发稳健的电力线通信 (PLC) - II

作者: Xiaolin Lu ， 智能电网研发经理， 德州仪器公司； Olivier Monnier ， 全球市场经理 达拉斯电力线通信 (PLCPLC

通过软件实现PLC灵活性

凭借其 plcSUITE^TM软件，TI 提供了一款适合 PLC 所有主要特点的完整有效解决方案，并可为应用提供全面的 PHY 和 MAC 层处理功能以及一个 API（第 5 页上的图 1）。而且，利用软件来实现 PLC 系统还使开发人员能够支持 G3（包括 G3-FCC）的每一项特点，而不限于面向需要较高数据速率之设备的 PRIME 标准以及针对低成本应用的 PLC-Lite^TM，从而为其提供了巨大的灵活性。

plcSUITE软件框架

图 1：TI 的plcSUITE^TM软件提供了一款适合 PLC 所有主要特点的完整有效解决方案，并可为应用提供全面的 PHY 和 MAC 层处理功能以及一个 API。例如：该堆栈提供了一个一直通到计量应用的无缝接口，从而简化了 PLC 设计并大幅度地加快了开发进程。

TI 简单易用的 plcSUITE 软件库使得开发人员能够在较短的时间里完成 PLC 设计的定制，并加快其产品的上市进程。该软件库为端到端产品，可提供用于解决方案的端点侧（电子式电表和数据集中器）和控制器侧的解决方案，因此开发人员可了解并控制整个网络。此外，plcSUITE 既可用作一个"黑匣子"解决方案，也可以用作一个"平台"，令开发人员能在 PLC 库之外增添其自有的 IP，从而在市场上实现更大的产品差异化。

开发人员可申请 TI 源代码的授权版本，这使他们可以选择只采用其所需的组件。同时，他们也可在需要的情况下定制代码，以针对某种特别艰难的工作环境调节实现方案。此外，TI 的 G3 实现方案还支持额外的增强性能，可进一步改善工作在严酷或噪声环境之应用的稳健性。例如：开发人员可以根据动态变化的通道条件采用相干调制、较长的前置码、稳健型接收器算法 (Robust Receiver Algorithms) 以及自动频率检测或音调掩蔽设置。

TI 的 G3 和 PRIME 软件通过了标准联盟的认证，使得开发人员能够支持相关标准的各个方面。另外，TI 还提供了诸如其 auto-REM PLC 软件等专为电动汽车 (EV) 而特别开发的专用实现方案。

TI 价值命题的一部分是其 PLC 软件能在其 MCU 产品系列的器件上运行。对于那些要求将 PLC 作为一个独立子系统来实现的应用，PLC83 微控制器提供了一种集成的低成本方法。对于开发人员希望在同一个处理器上运行应用程序和 PLC 软件的系统，C2000^TMConcerto^TM微控制器平台可提供具有不同存储器密度和处理能力的多种选项。另外，Concerto 处理器还具有支持 G3-FCC 的较高数据速率和处理要求的能力。而对于那些可使用 PLC-Lite^TM的低成本应用，TI 则提供了其 C2000 Piccolo^TMF280x 处理器。

TI PLC 产品系列可支持多种 PLC 标准的灵活性还使得 OEM 制造商能够选择最优的处理器，然后在设备与网络之间实现桥接。我们以一间采用智能照明的工厂为例。照明灯本身可采用 PLC-Lite 进行控制和监视，以实现最低的单位成本。同时支持 PLC-lite 和 G3 的单个集中器可管理多个节点，并采用 G3 将统一数据发送至一个中央聚合点以最大限度地提高稳健性。最后，中央聚合器可实现 G3-FCC 网络与公用事业公司 PRIME 网络的桥接。

加快基于PLC之应用的开发

为了在开发人员对 PLC 进行初始评估时为其提供帮助，TI 推出了其配有 plcSUITE 和零配置 GUI 工具的 TMDSPLCKIT-V3 评估套件。这是一款功能强大的工具，可完成通道链路特性分析。在其零配置模式中，开发人员能够在节点之间传输数据，而无须定义任何的配置参数。这大幅度地简化了评估过程，尤其对于那些不太熟悉 PLC 实现方案细节的开发人员。

另外，该工具还通过支持一种专家模式起到了加快产品开发进程的作用，在该模式中，开发人员可微调某个通道的配置以收集更多有关该通道的信息。这将提供有关某个通道之特性的重要信息，而这些信息是针对某一特定市场优化实现方案所必需的（见下面的图 2）。德州仪器采用相同的零配置 GUI 在世界范围内进行客户现场测试，但允许客户获取并使用此项技术进行开发。

图 2：这款零配置工具使得开发人员能够迅速改变某个通道的配置，以收集更多有关该通道的数据并针对某一特定市场优化实现方案，从而可加快产品的开发进程。

虽然在欧洲禁止使用 FCC 频段，但是预计对于许多国家来说支持 G3-FCC 还是相当有益的。针对那些希望对采用 FCC 频段之 G3 的性能进行测试的开发人员，TI 可提供 F28M35x controlCARD。该插入式模块可在许多 TI 开发板上对基于 FCC 的 G3 实施快速评估，包括 PLC Thumb。

通过在 PLC 标准不断发展的