4G模块，wifi模块是什么，工作原理是什么

4G模块，也被叫作4G通信模块或4G DTU模块，他是物联网行业具有4G通信功能的一种产品，通过4G模块，我们可以实现工业设备数据通过无线4G网络传输到远端控制中心，并从控制中心通过4G模块远程对工业设备进行数据通信。从而实现工业设备通过无线4G网络的集中管理集中监控。通过4G模块可大大的减少运营人工成本。

4G模块的工作原理

近年来物联网行业飞速发展，通过各种物联网模块来代替人力，应用到了各行各业。那么4G模块的工作原理是怎样的呢，我们就来分析4G模块塔石怎么工作的。4G模块是基于4G网络来进行通信的，4G模块是指支持TD-LTE和FDD-LTE等LTE网络制式的统称。具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。4G模块在硬件上将射频、基带集成在一块PCB小板上，完成无线接收、发射、基带信号处理功能。软件上通过4GLTE网络传输，对下位机modbus数据进行传输到服务器端，支持心跳包，注册包功能。并可支持软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。

WiFi模块又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE80211bgn协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。

串口WiFi模块的工作原理

串口WiFi模块的工作原理大致如下： 网络发送–TCP数据 => 模块 =>串口数据–单片机接收，反向也是一样的，模块作为一个数据传输的通道。

三、串口WiFi模块在智能插座上的应用

串口wifi模块数据传输速率比较低，一般在几K/S，所以这种传输速率不适合传输和视频等大文件，倒是非常适合传输小数据量的数据，比如开关通断信号、控制信号等。比如将串口WiFi模块应用在传统插座上，再结合手机app就能做成智能WiFi插座。见下图。

智能WiFi插座支持远程WiFi *** 控以及定时开关等功能，可实现在异地对家里各种家用电器的控制，比如控制空调、电饭煲、热水器等的开启和关闭， *** 作方便省心。同时，还可以在此基础上开发更多的功能，比如定时延时，usb充电，网络远控，电量统计，节能省电……

物联网的基本特征：

1、全面感知

全面感知即使用RFID、传感器、二维码等随时随地获取物体的信息。数据收集方法很多，完成数据收集多点化、多维化、网络化。并且从感知层面来讲，不只体现在对单一的现象或方针进行多方面的调查取得归纳的感知数据，也体现在对实际国际各种物理现象的遍及感知。

2、可靠传输

经过各种承载网络，包含互联网、电信网等公共网络，还包含电网和交通网等专用网络，建立起物联网内实体间的广泛互联，具体体现在各种物体经由多种接入形式完成异构互联，扑朔迷离，构成“网中网”的形状，将物体的信息实时精确地彼此传递。

3、智能处理与决策

使用云核算、含糊辨认和数据交融等各种智能核算技术，对海量数据和信息做处理、剖析和对物体施行智能化的 *** 控。首要体现在物联网中从感知到传输到决议计划使用的信息流，并终究为 *** 控供给支撑，也广泛体现出物联网中很多的物体和物体之间的相关和互动。

物联网概念最早源于RFID网络

1998年，美国麻省理工学院（MIT）Auto-ID中心创造性地提出了当时被称作EPC系统的“物联网”的构想，1999年该中心首先提出“物联网”的概念，提出将RFID与互联网结合，在物品编码、RFID技术和互联网的基础上实现在任何地点、任何时间、对任何物品进行标识和管理。

通过高低压隔离耦合电路，隔离低频三相交流电与单板低压，保证单板安全，同时提供PLC信号注入和提取的高频通路。

通过接收链路，滤波、处理从交流电力线上提取的PLC信号。

通过发送链路，对PLC信号进行功率放大，然后向交流电力线注入PLC信号。

通过PLC控制器，实现PLC信号和RS485信号双向转换。

通过RS485收发接口电路，提供RS485信号接收和发送的通路，实现与数据采集器通信

华为plc智能家居方案工作原理

华为plc智能家居方案这是基于HPLC/IEEE19011结合华为特有技术，且面向物联网场景的中频带电力线载波通信技术。其工作频段范围在07-12MHz，噪声低且相对稳定，信道质量好；采用正交频分复用（OFDM）技术，频带利用率高，抗干扰能力强；通过将数字信号调制在高频载波上，实现数据在电力线介质的高速长距离传输。PLC-IoT应用层通信速率在100Kbps到2Mbps，通过多级组网可将传输距离扩展至数公里，基于IPv6可承载丰富的物联网协议，使能末端设备智能化、实现设备全联接。

同时，PLC-IoT精确有效地建立了电力线通信信道传输模型，根据频率选择特性确定最佳信号传输频率，并通过大量的实测数据分析获得电力线的信道特性。可将其优势可以总结为：

一、基于开放标准的IPv6技术，不同类型的末端设备可以共享PLC网络，物联网关主机侧应用和容器内多个应用也可共享同一个PLC网络，独立访问各自管理的末端设备而互不影响，提升PLC网络的并发能力和通信效率。

二、基于华为主推的新一代台区识别技术，无需任何外加设备，根据宽带载波技术特点和电网及信号特性，仅通过软件分析处理，在模块本地自动分析出末端设备所归属的变压器区域。利用无扰台区识别的结果，可免除白名单配置，从而减少现场配置，提升设备部署效率。

三、PLC-IoT+RF双模通信采用宽带电力线载波与微功率无线通信技术融合，在高频次采集的场景下，PLC-IoT与RF双通道并行采集不同节点的数据，提升效率40%左右。关键信息交互时，双通道可同时传输关键信息，形成冗余通道，实现可靠通信。并且当设备发生停电故障、PLC链路断开时，可通过RF通信及时上报停电事件。

四、PLC-IoT模块配合旁路耦合电路，为PLC-IoT通信提供了又一种逃生通道。当电力线开关断开后，PLC-IoT模块可通过旁路耦合单元继续通信，将停电事件等重要信息上报给物联网关，实现停电主动抢修，提升运营效率和客户满意度，解决停电后如何将信息上报并及时进行处理的问题。

五、PLC-IoT模块结合边缘计算网关，提供即插即用框架，PLC-IoT尾端模块开放SDK，第三方应用通过简单函数调用，即可实现自身末端设备的自动发现，以及向容器中业务APP与远端物联网平台的注册，使能物联网关与末端设备快速建立业务通道，有效解决传统末端设备上线流程复杂，安装部署耗时的问题。

PLC-IoT产品：

PLC头端

》IP化PLC头端通信模块（配套核心板使用）

》作为PLC网络的中央协调器，负责组建PLC网络

》尺寸：9262mm6762mm245mmPLC小型化尾端

》IP化PLC尾端通信模组（集成在末端设备中）

》作为PLC网络的组网节点，受协调器管理

》支持合作伙伴二次开发

》尺寸：36mm27mm1755mm（不含pin针）PLC标准化尾端

》IP化PLC尾端通信模块

》作为PLC网络的组网节点，受协调器管理

》尺寸：655mm453mm20mm物联网关核心板

》边缘计算核心板，支持虚拟化和容器技术

》支持合作伙伴基于容器开发APP应用

》尺寸：926mm80mm139mm

华为PLC解决方案

以华为全屋智能主机为中央控制系统，具备稳定可靠的PLC全屋网络，高速全覆盖的全屋WiFi，支持丰富的可拓展的鸿蒙生态2配套，对全屋环境、用户行为及系统设备等进行分布式信息管理和智能决策，给用户带来沉浸式、个性化、可成长的全场景智慧体验。

方案配置中包含PLC硬件使能器件+场景体验：其中硬件包括，全屋智能主机（含全屋Wi-Fi6+系统），以及传感器类，窗帘电机类，照明驱动类（含灯具），控制面板类等核心PLC硬件使能器件，场景体验包括，预置50+场景，其中包含首批鸿蒙AI场景（普通场景为通过ifttt预设条件设置的场景，鸿蒙场景为搭载鸿蒙系统搭建的全新AI场景），同时支持消费者自定义拓展场景体验。

为家庭的两张网络，一张为采用最新PLC技术的全屋家庭控制总线网络，全屋PLC技术具有高成熟、高稳定、高连接、高可靠、易布署等优势。目前已实现支持2000米传输距离，轻松覆盖高达500平的大户型，华为实验室测试显示累计100万+小时不掉线，通讯成功率高达9999%，极端条件断网不断联；在扩展性上可连接设备多达384个，满足家庭大量设备扩展需求。

另一张为实现全屋无死角覆盖的全屋Wi-Fi6+无线网络，也是家庭宽带的优势解决方案。全屋Wi-Fi6+主路由模块包含1个IPTV、1个上行连光猫、1个连PLC、5个多房间AP扩展共8个网口，实现全屋Wi-Fi覆盖。

plc技术是什么

在知道什么是PLC-IoT之前，我们需要先了解PLC是什么。PLC（PowerLineCommunication）即电力线通信，又称电力线网络，指利用既有电力线，将数据或信息以数字信号处理方式进行传输。

PLC不需要组网和额外通讯费用，与现有路灯控制系统兼容也非常好。但是PLC受线缆质量、负载影响较大，对信号的抗干扰能力较差。

PLC-IoT（PowerLineCommunicationInternetofThings）对PCL进行了改良，PLC-IoT的抗干扰能力更强，信通的质量更好，同时，可以将数字信号调制在高频载波上，通过多级组网可将传输距离扩展至数公里，实现数据在电力线介质的高速长距离传输。

简单来说PLC，即电力线通信技术（PowerLineCommunication，简称PLC）是以电力线（低压、中压或者直流）作为媒介，传输数据与信息的一种载波通信方式。

PLC电力线通信技术实现了数据在电力线高速、可靠、实时、长距离的传输，突出特点是网随电通，无需额外部署专门的通信线即可接入网络，华为全屋智能是基于华为海思PLC-IoT芯片开发的全屋智能系统。

PLC-IoT系统可以单独控制各个设备，也可以根据需求编辑场景实现不同产品同时控制，可以与HiLink平台的各个设备实现联动控制，用户通过华为智慧生活App远程或近端查看和控制设备。

华为全屋智能PLC与传统PLC区别

电力载波技术十多年前也有应用，像电力猫等也一直在使用这一技术。

华为全屋智能使用的PLC技术跟传统PLC技术本质的区别在于使用协议、带宽技术、传输数据类别。

首先不同于路由器、电力猫使用的PLC技术，华为全屋智能PLC-IoT是基于协议IEEE19011的系统；而路由器PLC是基于协议Ghn的技术。IEEE19011协议属于窄带技术，频宽16MHz-12MHz，仅传输控制信令和心跳报文，每个设备对带宽的占用很小；而Ghn技术属于宽带技术，因为在传输数据类别上面效率就完全不一样，传统PLC技术，传输的是数据业务，占据大量带宽资源，所以在使用中可能会受到其他电器的噪声干扰，导致传输速率有跳变，在部分干扰较大的场景下，会影响使用体验，也就是通常说的“失灵”，而其通常在开放环境使用，没有隔离器等措施，容易受到干扰。

华为全屋智能的PLC-IoT系统作为一条独立的回路接入家庭电路中，为了减少阻断传统家电设备产生的噪声，在独立回路上安装了一个滤波器，阻断掉传统家电对智能家具设备的干扰，从而达到稳定、安全的需求。PLC回路可最多支持384个设备。智能家居PLC技术是一个成熟的技术，在电力网，路灯等工业场景广泛应用，稳定通信距离可以高达2KM，华为将这个技术应用到家居场景，设备的连接稳定性可以得到保障。

华为PLC是什么

PLC只是一种技术路线，和ZigBee，SigMesh，甚至传统的总线技术一样，它就是个技术路线而已，直到目前，ZigBee和SigMesh也没有分出个高下，有所长也有所短，PLC加入战局把传统的总线技术也放到了一起对比，这是ZigBee和SigMesh无法做到的。

PLC已经在远程抄表和路灯监控的应用上验证了自身“广域”的应用价值，只这一点就是其它所有技术路线都几乎无法企及的，华为的野心在于真正的万物互联，智能家居只是其中一个部分，PLC几乎同时可以满足广域智能互联和家居智能互联的应用，又能同时兼顾快速改造和重新搭建两种业务应用类型，所以是个“大致正确”的方向，剩下的问题只是技术和应用的成熟度，以及性价比。

另外一个非常重要的但通常都不会被放到桌面上来讲的内容，是标准，这不仅涉及到利益，和5G技术应用一样，用星条国的话讲，还涉及到国家和社会安全，以及家庭和个人隐私保护。

如果ZigBee，SigMesh、KNX和PLC都能达到基本一样的互联和智能效果，性价比方面不会有过大的差别，在社会公共领域和大规模家庭应用方面，PLC会成为首选项，这是社会综合需求。

巨型企业做标准和资本，大型企业做战略和策略，中型企业做业务和渠道，小型企业做产品和技术，重心是不一样的，目标也是不一样的，结果当然不一样。

PLC至少有三个因素符合华为智能互联方面的技术路线选择需求：1、应用领域的覆盖性；2、全新的标准制定；3、有线无线的无缝结合。

在此基础上，华为强调的是HiLink系统，并没有完全排斥其它类型的智能技术融合，比如SigMesh，也是很有希望融入到华为的智能互联体系内的。

HiLink是根系，Wi-Fi是主干，PLC和SigMesh还有其它一些有可能融入的智能互联技术是分支，智能音箱路由网关开关面板插座是绿叶，终端应用产品是开花结果。华为plc智能家居方案这套系统能让现实更接近理想中的智能生活，想当年这种设计只会出现在科幻故事、**里，像一回家，就自动开窗帘、开地暖，把灯光调到合适亮度，反正想实现什么功能，直接买个功能家电接入这套全屋智能系统即可。