物奇微电子推出三款 PLC 芯片，助力电力载波通信技术发展

魏定国

在传统的通信系统中，为了实现数据传输，通常需要铺设专用的通信线路。这不仅增加了建设成本，而且在一些场景中，如电力系统和家庭环境中，布线也可能变得极为复杂。而电力线载波通信（PLC）则是一种创新性的通信技术，它可利用电力输电线路作为数据传输的媒介。通过在电力线上调制和解调高频信号，PLC 使得电力线路不仅仅是电能的传输通道，同时也成为数据传输的载体。

PLC 技术最初是为了满足电力系统监测和控制的需求而发展起来的。通过在电力线上叠加高频信号，系统可以实现在电网中传输控制命令和监测数据，使得电力系统具备了远程监控和智能化的能力。随着技术的不断发展，PLC 的应用领域逐渐扩展到了家庭自动化、智能电表、能源管理等多个领域。

PLC 的工作原理是将数字或模拟信号转换成高频信号，然后通过电力线传输到目标位置。接收端对信号进行解调，还原出原始的数据。这种技术的独特之处在于其利用了电力线这一已有的基础设施，无需额外的通信线路，降低了系统建设和维护的成本。

一、物奇 PLC 电力载波芯片

在 PLC 系统中，芯片是关键的组成部分，用于调制和解调数据信号，以及处理通信协议。PLC 芯片又称为电力载波芯片，在智能家居、工业控制和电力系统中的应用日益广泛，提供了一种便捷而有效的数据传输方式。而 PLC 芯片又分为窄带载波电力线通信芯片和宽带载波电力线通信芯片。

窄带载波电力线通信芯片是一种设计用于在较窄的频谱范围内进行通信的芯片。这类芯片主要关注的是在电力线通信环境中实现远距离和高可靠性的数据传输。其工作原理是通过选择较低的频谱范围，以提高信号与噪声之间的信噪比。这使得窄带载波通信芯片在电力线较差的环境中表现更为出色。这种芯片通常应用于需要长距离通信和对信号稳定性要求较高的场景，如智能电网、电力系统监控等。

而宽带载波电力线通信芯片采用更宽的频谱范围，可以实现更高的数据传输速率。这类芯片专注于在电力线通信中提供更大的带宽，以支持短距离高速数据传输的需求。宽带载波通信通常应用于需要快速交换大量数据的场景，如家庭网络、智能家居设备之间的通信等。虽然宽带载波芯片在数据速率上表现优秀，但在一些电力线环境中可能对信号稳定性和传输距离有一定的限制，因此在选择时需要根据具体应用场景权衡优缺点来决定使用哪种类型的 PLC 芯片。

物奇作为一家国内领先的高性能短距通信与边缘计算领域 SoC 芯片设计厂商，可为万物互联提供一流的 SoC 芯片和软件解决方案，拥有高性能数传 Wi-Fi 6 芯片、蓝牙音频主控芯片、PLC 电力载波芯片、低功耗边缘计算芯片四大产品领域。本文聚焦于 PLC 电力载波芯片，汇总目前物奇推出的多款电力载波芯片，并对其进行一个详细解析。

二、WQ3001

首先是一款 WQ3001 电力载波芯片，该芯片集成了两个高性能 32 位 CPU，运算速度最高达 480MIPS，工作在 0.1MHz-30MHz 频段，可以管理数量超多的终端节点，优质的收发性能使电力线信号传输更稳定、覆盖率更高，同时还具有超大的储存空间和丰富的外设接口。

WQ3001 符合国家电网 HPLC 标准和南方电网 HPLC 标准，配置 352KB 的 RAM 和 92KB 的 ROM，最大支持 16MB 的 FLASH 存储。该芯片集成了以太网接口、4 路 UART、3 路 SPI、4 路 PWM、2 路 I C、6 路 ADC 以及超过 40 个 GPIO 外设接口。其接收灵敏度达到 -95dBm，通信链路预算达到 120dB，覆盖范围广泛。此外，WQ3001 支持多种加密安全引擎，为系统提供可靠的安全性保障。

三、WQ3011

WQ3011 电力载波芯片是国内首颗基于于 RISC-V 开源架构研发并率先量产的宽带电力载波通信芯片，采用更宽的频谱范围，工作在 0.MHz-30MHz 频段，可以实现更高的数据传输速率，具有传输速率快、抗干扰能力强，组网迅速等优点。

WQ3011 采用最新的 OFDM 技术，支持国家电网和南方电网最新的通信规约，同时兼容主流国际标准。该芯片内置两颗 32 位 RISC-V CPU，运算速度最高可达 480MIPS。采用自主研制的多模态 PLC PHY 技术，表现出极高的抗干扰性能。
此外，WQ3011 具备超大内存和 Flash 存储空间，为用户提供更多的定制化开发可能性。丰富的 SPI、UART、PWM 接口满足物联网外设的各种应用需求。值得一提的是，WQ3011 还首创 4 合 1 功能，包括 HPLC、国际 / 中国国密安全、AFE、RISC-V 双核，为通信系统提供了更全面的功能集成。

四、WQ3031

WQ3031 电力载波芯片集成高性能 LineDriver，内置 RISC-V 异构三核处理架构，运算速度最高达 720MIPS，全面支持 IEEE1901.1 国际标准，同时兼容国网 / 南网通信标准；工作在 0.1MHz-30MHz 频段，可实现在现有电力线上的数据传输，传输速率快、抗干扰能力强、组网迅速。

WQ3031 具备六个通道的高速高精度 ADC，配置 640KB 的 RAM 和 256KB 的 ROM，支持 2MB/4MB 的 FLASH 存储，并配置了专门为照明调光而优化的 EPWM 功能，可实现高阶的调光调色，支持多种安全加密引擎，为系统提供可靠的安全性保障。

五、充电头网总结

目前 PLC 电力载波芯片已广泛应用于智能电网、家庭自动化、工业控制、智能照明、远程监控与测控、电力线通信和物联网等领域。在这些领域中，PLC 电力载波芯片实现了设备之间的高效通信、远程监控与控制、智能家居连接以及物联网设备互联互通等功能，从而推动了各领域的智能化和自动化发展。

本文介绍了物奇微电子股份有限公司已推出的三款 PLC 电力载波芯片，这三款芯片都集成高性能 RISC-V 内核 CPU，具有超大内存、Flash 存储空间和丰富的外设接口，支持广泛频谱范围，拥有高速数据传输、抗干扰性强的特点。

关于物奇
物奇微电子股份有限公司成立于 2016 年，在重庆、上海、长沙、香港、深圳等地设有研发中心和客户支持中心，是国内领先的高性能短距通信与边缘计算领域 SoC 芯片设计厂商，依托领先的通信连接技术，为万物互联提供一流的 SoC 芯片和软件解决方案。公司拥有高性能数传 Wi-Fi 6 芯片、蓝牙音频主控芯片、PLC 电力载波芯片、低功耗边缘计算芯片四大产品领域。产品性能和品质处于业内领先地位，为 TPLINK、OPPO、哈曼、荣耀、安克创新、商汤科技、吉利汽车、小米等国内外众多知名客户提供一流的芯片方案，业务广泛覆盖智能家居、消费电子、电力物联网等多个领域。

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