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摘 要：PLC（Power Line Communication电力线通信）是利用普通电力线作为载体，通过PLC Modem将网络信号输入电力线以及从电力线中提取网络信号的一种网络传输方式。该文以小规模农村小学校园局域网为例，通过对传统双绞线布线、无线宽带路由器组网、PLC电力线组网三种方式进行对比分析，说明了在接入点稀疏分散、接入点之间有楼层及墙体等明显隔离物的环境中，PLC比传统双绞线布线和无线宽带路由器组网方式有着显著的优势。
关键词：PLC技术 电力猫 农村小学 校园网
中图分类号：TN915.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（b）-0076-02
Abstract：PLC （Power Line Communication） is a kind of communication technology that transmits data through existing power cables system. A PLC modem， named sender， modulates the data to be sent and injects it into power cables， and another PLC modem， named receiver， de-modulates the data extracted from power cables to read it. In this paper traditional UTP cable， wireless router， PLC modem systems in small rural primary school network engineering environment are compared carefully. The result is PLC technology has distinct advantage when the access points are distributed sparsely and separated by walls and floors.
Key Word：PLC Technology； PLC MODEM； Rural Primary School； Campus Network
PLC（Power Line Communication电力线通信）是利用普通电力线作为载体，传输网络信号的技术方式。它通过被称为电力猫的设备将正常的网络信号调制到电力线中，以及从电力线中解调出正常的网络信号。由于PLC技术属于有线传输（介质是电力线），因此不存在辐射问题。经过近几年的发展PLC技术的传输距离已经达到了300米完全满足别墅性质的建筑环境对传输长度的要求，传输速率达到了500Mbps不但不会造成上网冲浪的瓶颈而且还可以提供高速LAN环境，同时还支持128-bit AES加密保证了数据传输的安全性。由于电力猫即插即用，不需要铺设额外的网络通信线路，因此在没有前期综合布线设计的场所（例如古建筑）、别墅等无线信号存在死角的家庭环境、信息点非常分散的企业监控场所中，PLC就成了优势明显的组网方案。下面以一个网络搭建的具体实例进行说明。
2015年春节期间，任小学校长的启蒙老师请我为母校的局域网设计提出规划方案。我在实地考察和了解现有网络条件和网络需求后最终决定采用PLC技术，并在一天时间内为母校搭建了造价低廉、稳定可靠的校园局域网。
本小学为一栋二层楼，其中有4个办公室（每层2个，每个办公室设计容量为4位老师）、8个教室（目前2个空闲）、1个离教学楼50米远的大门值班室。现有网络条件为只有一楼的校长办公室有4Mbps的ADSL宽带，其它房间都没有网络而且楼房设计时墙壁内没有为网线预留管线，每个教室内有一台计算机，门卫室有一台安装有1个监控摄像头的计算机。
网络的设计目标为将其他3个办公室、8个教室、门卫室内的计算机联网；使所有计算机都可以访问位于校长办公室里的打印服务器同时提供Internet访问功能。目前可以采取的技术方案大致有传统的双绞线布线、无线路由器组网、PLC电力线组网三种。
1 双绞线布线
由于教学楼设计时没有预留综合布线的预埋管线，因此需要在墙壁和楼板上打孔，利用PVC走线槽以明线方式布线。由于大家共享同一个ADSL连接（设计网络结点为24个，实际同时上网的结点最多不超过10个），因此需要一台性能稳定的宽带路由器。由于各结点相对分散，因此采用门卫室和各教室的计算机直接连接到同一台交换机的方案，这样就需要一台性能可靠的16口二层交换机。由于各办公室内的计算机相对集中，因此采取每个办公室内设置一个墙壁信息点附加一台SOHO低端交换机的方式。
该方案的优点是信号稳定，维护简单。缺点是施工复杂、工期长、造价高。成本预算如表1所示。
2 无线路由器组网
无线网络虽然可以减少布线的工作量，提高终端移动的灵活性。但是本例中结点分散于不同教室中，容易出现信号死角，因此考虑在每个楼层架设两台无线路由器，放置于走廊两端各1/4位置处（每个办公室门口走廊内侧）。无线路由器和校长办公室内中心交换机间采用有线连接，铺设方法同上。由于本例中所有计算机均为无集成无线网卡的台式机，因此需要为每台计算机加配一块无线网卡。由于门卫室距离教学楼较远，无线信号太差，因此门卫室仍采用正常的有线连接。
该方案的优点是布线工作量相对较少，施工速度较为迅速。缺点是易出现信号覆盖死角，存在辐射，日后出现问题时维护困难，费用高。成本预算如表2所示。
3 PLC电力线组网
由于PLC技术通过电力线传输网络信号，因此不需要额外布线。只需要在校长办公室内的宽带路由器后面通过电力猫将网络信号调制到电力线中，为每台计算机配备一个同样的电力猫将电力网中的网络信号解调出来就可以了。局域网内部的网速为500Mbps，网络直径可达300m。
该方案的优点是无需布线，没有辐射，配置简单，维护简单，施工速度快。缺点是对电力线的设计有要求，容易受到其他电器的干扰。成本预算如表3所示。
通过以上方案对比分析，PLC电力线组网方式在本小学的具体环境下是最佳方案，费用最低、施工速度最快，易于后期增加终端。网络结构示意图如图1所示。其实除了本例中的小学外，面积大于130平的住宅尤其是跃层住宅中，PLC也同样是优秀的组网选择方案。
当然PLC组网方案也不是万能的，首先所有的计算机必须位于同一个两相的电表之下，其次插入电力猫的插排既不能用质量太次的产品也不能用带有滤波功能的高端产品，另外家用电器（冰箱、電视等）的电源适配器对电力猫也会产生干扰，尤其是充电器（例如手机充电器）在工作时产生的电磁波对电力猫的性能影响非常大。建议电力猫插在独立的插座（或插排）上。如果学校规模再大一些，电力供应通常都是三相四线的，此时使用PLC技术就需要采用跨电表方案或者对这三相电力线按照功率进行合理分配，例如将需要连网的电脑电路和照明等其他电路进行分离处理。
参考文献
[1]小苗.跟信号不好说再见 改善家庭无线网络攻略[J].电脑爱好者，2015（6）：92-93.
[2]高如超.一种利用电力线组建的家庭网络及其媒体传输机制[J].信息通信，2013（4）：47-50.
[3]李洪民.电力线通信技术及其应用[J].数字技术与应用，2013（6）：42.
关键词：PLC技术 电力猫 农村小学 校园网
中图分类号：TN915.8 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（b）-0076-02
Abstract：PLC （Power Line Communication） is a kind of communication technology that transmits data through existing power cables system. A PLC modem， named sender， modulates the data to be sent and injects it into power cables， and another PLC modem， named receiver， de-modulates the data extracted from power cables to read it. In this paper traditional UTP cable， wireless router， PLC modem systems in small rural primary school network engineering environment are compared carefully. The result is PLC technology has distinct advantage when the access points are distributed sparsely and separated by walls and floors.
Key Word：PLC Technology； PLC MODEM； Rural Primary School； Campus Network
PLC（Power Line Communication电力线通信）是利用普通电力线作为载体，传输网络信号的技术方式。它通过被称为电力猫的设备将正常的网络信号调制到电力线中，以及从电力线中解调出正常的网络信号。由于PLC技术属于有线传输（介质是电力线），因此不存在辐射问题。经过近几年的发展PLC技术的传输距离已经达到了300米完全满足别墅性质的建筑环境对传输长度的要求，传输速率达到了500Mbps不但不会造成上网冲浪的瓶颈而且还可以提供高速LAN环境，同时还支持128-bit AES加密保证了数据传输的安全性。由于电力猫即插即用，不需要铺设额外的网络通信线路，因此在没有前期综合布线设计的场所（例如古建筑）、别墅等无线信号存在死角的家庭环境、信息点非常分散的企业监控场所中，PLC就成了优势明显的组网方案。下面以一个网络搭建的具体实例进行说明。
2015年春节期间，任小学校长的启蒙老师请我为母校的局域网设计提出规划方案。我在实地考察和了解现有网络条件和网络需求后最终决定采用PLC技术，并在一天时间内为母校搭建了造价低廉、稳定可靠的校园局域网。
本小学为一栋二层楼，其中有4个办公室（每层2个，每个办公室设计容量为4位老师）、8个教室（目前2个空闲）、1个离教学楼50米远的大门值班室。现有网络条件为只有一楼的校长办公室有4Mbps的ADSL宽带，其它房间都没有网络而且楼房设计时墙壁内没有为网线预留管线，每个教室内有一台计算机，门卫室有一台安装有1个监控摄像头的计算机。
网络的设计目标为将其他3个办公室、8个教室、门卫室内的计算机联网；使所有计算机都可以访问位于校长办公室里的打印服务器同时提供Internet访问功能。目前可以采取的技术方案大致有传统的双绞线布线、无线路由器组网、PLC电力线组网三种。
1 双绞线布线
由于教学楼设计时没有预留综合布线的预埋管线，因此需要在墙壁和楼板上打孔，利用PVC走线槽以明线方式布线。由于大家共享同一个ADSL连接（设计网络结点为24个，实际同时上网的结点最多不超过10个），因此需要一台性能稳定的宽带路由器。由于各结点相对分散，因此采用门卫室和各教室的计算机直接连接到同一台交换机的方案，这样就需要一台性能可靠的16口二层交换机。由于各办公室内的计算机相对集中，因此采取每个办公室内设置一个墙壁信息点附加一台SOHO低端交换机的方式。
该方案的优点是信号稳定，维护简单。缺点是施工复杂、工期长、造价高。成本预算如表1所示。
2 无线路由器组网
无线网络虽然可以减少布线的工作量，提高终端移动的灵活性。但是本例中结点分散于不同教室中，容易出现信号死角，因此考虑在每个楼层架设两台无线路由器，放置于走廊两端各1/4位置处（每个办公室门口走廊内侧）。无线路由器和校长办公室内中心交换机间采用有线连接，铺设方法同上。由于本例中所有计算机均为无集成无线网卡的台式机，因此需要为每台计算机加配一块无线网卡。由于门卫室距离教学楼较远，无线信号太差，因此门卫室仍采用正常的有线连接。
该方案的优点是布线工作量相对较少，施工速度较为迅速。缺点是易出现信号覆盖死角，存在辐射，日后出现问题时维护困难，费用高。成本预算如表2所示。
3 PLC电力线组网
由于PLC技术通过电力线传输网络信号，因此不需要额外布线。只需要在校长办公室内的宽带路由器后面通过电力猫将网络信号调制到电力线中，为每台计算机配备一个同样的电力猫将电力网中的网络信号解调出来就可以了。局域网内部的网速为500Mbps，网络直径可达300m。
该方案的优点是无需布线，没有辐射，配置简单，维护简单，施工速度快。缺点是对电力线的设计有要求，容易受到其他电器的干扰。成本预算如表3所示。
通过以上方案对比分析，PLC电力线组网方式在本小学的具体环境下是最佳方案，费用最低、施工速度最快，易于后期增加终端。网络结构示意图如图1所示。其实除了本例中的小学外，面积大于130平的住宅尤其是跃层住宅中，PLC也同样是优秀的组网选择方案。
当然PLC组网方案也不是万能的，首先所有的计算机必须位于同一个两相的电表之下，其次插入电力猫的插排既不能用质量太次的产品也不能用带有滤波功能的高端产品，另外家用电器（冰箱、電视等）的电源适配器对电力猫也会产生干扰，尤其是充电器（例如手机充电器）在工作时产生的电磁波对电力猫的性能影响非常大。建议电力猫插在独立的插座（或插排）上。如果学校规模再大一些，电力供应通常都是三相四线的，此时使用PLC技术就需要采用跨电表方案或者对这三相电力线按照功率进行合理分配，例如将需要连网的电脑电路和照明等其他电路进行分离处理。
参考文献
[1]小苗.跟信号不好说再见 改善家庭无线网络攻略[J].电脑爱好者，2015（6）：92-93.
[2]高如超.一种利用电力线组建的家庭网络及其媒体传输机制[J].信息通信，2013（4）：47-50.
[3]李洪民.电力线通信技术及其应用[J].数字技术与应用，2013（6）：42.