HomePlug
| 网际网路协议套组 |
|---|
| 应用层 |
| 传输层 |
| 网路层 |
| 连结层 |
家用电力线网路联盟（HomePlug Powerline Alliance，缩写为HPA），一个位于美国的商业联盟，成员接近50间公司。他们的工作是负责制定及推广HomePlug技术，一种电力线通信标准介面。他们拥有这个注册商标，目前在欧洲等主要市场以及中国大陆，这个技术的应用正在蓬勃发展。
运作方式[编辑]
其技术规格可把多组设备透过供应电源的电线互相联系，而经HomePlug认证的产品可应用在个人电脑或支援乙太网、USB及802.11的设备。由联盟成员公司制造的设备大多已内建HomePlug，只要把多台支援HomePlug的装置插在电源插头内，即可建立连线并进入网络。由于HomePlug是以高频去作数据传输，稳压器或类似装置或会对传输讯号影响，因此宜避免使用于跨配电盘、电表电力线网路。
目前应用的协定标准[编辑]
- 网路协定：乙太网路IEEE 802.3、IEEE 802.3U
- 电力线通讯协定：HomePlug 1.0、HomePlug turbo、HomePlug AV、UPA、HD-PLC
- 目前规格中HomePlug规格区分为
- HomePlug 1.0为80Mbps
- HomePlugAV 为200Mbps
（以上指的是实体层传输速率）
5种协定中除了的HomePlug 1.0规格与HomePlug turbo规格可以互通外，其他规格的设备偕无法透过电力线互通传递讯息，所以在同一电力网路中使用不同协定的网通产品混用的方式并不能架设成功，架设者必须格外注意。
未来将提供如下一代的Gigabit（GB）等级AV2规格。现今家用电力线网路联盟（HomePlug Powerline Alliance，HPA）发表了多项未来技术成果，包含依据HomePlug AV技术制定的IEEE 1901电力线标准、针对智慧电网应用完成新的HomePlug Green PHY（GP）规格，以及将完成下一代的Gigabit（GB）等级AV2规格。由于HomePlug GP规格系以HomePlug AV为基础，因此与新的IEEE 1901电力线标准草案之间完全互通。
HomePlugAV主要规格[编辑]
以目前主要应用的HomePlugAV 为例，主要设计标准：
- 介面
- Powerline
- 10/100 Base-TX Ethernet Port
- 电源网路调变技术
- OFDM（QAM 8/16/64/256/1024,QPSK,BPSK,ROBO）
- 电源网路传输频率
- 2 MHz~ 30 MHz
- 资料传输速率（实体层传输）
- 电源网路200 Mbps
- 乙太网路10/100Mbps
- QoS
- 智慧型QoS网路优先机制
- 安全机制
- 128bit AES资料加密
HomePlug Green PHY[编辑]
HomePlug Green PHY（HomePlug GP）标准从HomePlug AV标准衍生，主要针对智慧电网应用的标准。其最大通讯速率是10 Mbit/s，设计考量是要放在智能电表或是HVAC的自动调温器、家电以及充电式电动车辆等小型电器中[1]，使资料可以透过电源线，在家用网路中传输。这种的应用不需要大量的广播信号，最重要的需求是可靠，功耗低及低价的通讯，并且小尺寸。GreenPHY的功耗比AV要少75%[1]。
HomePlug电源线联盟和电厂以及电表制造商合作，产出了690页的规范[2]。对于以HomePlug AV、HomePlug AV2和IEEE 1901规范为基础的设备，HomePlug Green PHY设备需要有完全互操作性的网路中，有些人认为[谁说的？]会阻碍功耗降低和成本降低。HomePlug晶片供应商QualComm在2011年12月已贩售Green PHY的晶片[3]。
HomePlug GreenPHY是电动车充电的组合充电系统（CCS）中 使用的通讯协定。
商业运用现况[编辑]
目前HomePlug及HomePlug AV装置目前在全球的宽频电力线通讯市场中，市占率高达80%以上，于2010年已出货超过四千五百万台，而年底前出货量预估将达到六千万台。目前已有50家以上的服务供应商利用HomePlug技术，部署所谓的宽频三合一方案。在HPA持续成长茁壮下，陆续有新成员加入，例如矽晶片、服务供应商以及OEM制造厂商；HomePlug联盟广纳各界成员，因此具备了完整的产业代表性，并建立全球的HomePlug生态系统。
于新成员包括：Atheros、Broadcom、D-Link、ETSA Utilities、川崎微电子美国公司、Marvell Semiconductor、Polaris Networks、Sigma Designs及Western Digital；Duke Energy及意法半导体也加入了HomePlug联盟的董事会。
HomePlug产品是利用家中现有的电力线路形成网路，并在有效的传输封包下，提供稳定的音讯及视讯，因而成为家中各处提供高画质电视串流影片的理想选择。
在智慧电网应用方面，HPA已完成HomePlug GP规格，针对成本最佳化的低耗电解决方案，例如暖通空调（HVAC）温度控制器、智慧型电表、家用电器，以及充电式混合动力电动车（PHEV）。
2010年，HomePlug Powerline Alliance与Wi-Fi联盟宣布结盟，将联手推动无死角的无线家庭。两个联盟将合作进行Wi-Fi与HomePlug规格与相关标准的技术审查，以确保在智慧电网应用领域的互通性。他们也将推动Smart Energy 2应用规范（Applications Profile），实现能横跨无线与有线网路的应用。
资料安全性[编辑]
HomePlug上的资料可能会在使用者的家中以及公司电源线上传播，也可能会被窃听。因此HomePlug中有设定加密密码的功能，HomePlug规范要求所有设备都要有一个开箱即用的预设密码，不过此一密码也可能是各产品都相同的密码。使用者应更改密码，若是密码没有更改，骇客就可以用他们自己的HomePlug来读取使用者的信号，透过预设密码来操作此设备，或是进行像更改加密密钥功能。
许多powerline转换器会成组贩售，上面已有不重复的安全密钥，使用者不需再更改。只有在和现有的powerline转换器一起使用，或是将powerline转换器接到已有设备的网路上，才需要更换密码。有些设备有“认证”按钮，只要在二端的设备上各按一次按钮，即可加入新的网路。
为了简化HomePlug上设定密码的过程，每一个设备会有内建的主密码，主密码是在设备生产时用乱数产生，且烧录到设备中，此主密码只用来设定加密密码。设备的标签上会印出其主密码。
HomePlug AV标准是用128位元的AES加密，不过有些较旧的标准是用安全性较低的DES加密。此加密不会针对用户传送及接收的资料进行，因此还是需要使用像是TLS之类的高阶加密协定或是系统。
HomePlug设备可以跨桥接器运作，任何作业系统的电脑都可以存取此网路。不过有些厂商只提供Windows版的密码设定软体[4]。只要加密密码设定成功，所有支援此网路规格的设备都可以在其转换器上工作。
参考资料[编辑]
- ^ 1.0 1.1 HomePlug GreenPHY Overview 互联网档案馆的存档，存档日期2015-10-25. Groups.homeplug.com
- ^ HomePlug GreenPHY Specs 互联网档案馆的存档，存档日期2018-05-24. Homeplug.org
- ^ Qualcomm Atheros Launches World's First HomePlug Green PHY Solution. Qualcomm.com. [15 May 2018]. （原始内容存档于2022-04-11）.
- ^ [1] 互联网档案馆的存档，存档日期2006-07-20.