HomePlug

家用电力线网络联盟（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接口。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

其技术规格可把多组装置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持以太网、USB及802.11的装置。由联盟成员公司制造的装置大多已内建HomePlug，只要把多台支持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信号影响，因此宜避免使用于跨配电盘、电表电力线网络。

目前应用的协议标准

• 网络协议：以太网IEEE 802.3、IEEE 802.3U
• 电力线通讯协议：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

（以上指的是物理层传输速率）

5种协议中除了的HomePlug 1.0规格与HomePlug turbo规格可以互通外，其他规格的装置偕无法透过电力线互通传递消息，所以在同一电力网络中使用不同协议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。现今家用电力线网络联盟（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

HomePlug架构

85Mbps速度的通讯桥接器

以目前主要应用的HomePlugAV 为例，主要设计标准：

• 接口
  • Powerline
  • 10/100 Base-TX Ethernet Port
• 电源网络调变技术
  • OFDM（QAM 8/16/64/256/1024,QPSK,BPSK,ROBO）
• 电源网络传输频率
  • 2 MHz~ 30 MHz
• 资料传输速率（物理层传输）
  • 电源网络200 Mbps
  • 以太网10/100Mbps
• QoS
  • 智慧QoS网络优先机制
• 安全机制
  • 128bit AES资料加密

HomePlug Green PHY

HomePlug Green PHY（HomePlug GP）标准从HomePlug AV标准派生，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慧电表或是HVAC的自动调温器、家电以及充电式电动车辆等小型电器中，使资料可以透过电源线，在家用网络中传输。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%。

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。对于以HomePlug AV、HomePlug AV2和IEEE 1901规范为基础的装置，HomePlug Green PHY装置需要有完全互操作性的网络中，有些人认为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。

HomePlug GreenPHY是电动车充电的组合充电系统（CCS）中 使用的通讯协议。

商业运用现况

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，例如硅晶片、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络，并在有效的传输数据包下，提供稳定的音频及视频，因而成为家中各处提供高清电视流影片的理想选择。

在智慧电网应用方面，HPA已完成HomePlug GP规格，针对成本优化的低耗电解决方案，例如暖通空调（HVAC）温度控制器、智慧电表、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络的应用。

资料安全性

HomePlug上的资料可能会在用户的家中以及公司电源在线传播，也可能会被窃听。因此HomePlug中有设置加密密码的功能，HomePlug规范要求所有装置都要有一个开箱即用的默认密码，不过此一密码也可能是各产品都相同的密码。用户应更改密码，若是密码没有更改，骇客就可以用他们自己的HomePlug来读取用户的信号，透过默认密码来操作此装置，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，用户不需再更改。只有在和现有的powerline转换器一起使用，或是将powerline转换器接到已有装置的网络上，才需要更换密码。有些装置有“认证”按钮，只要在二端的装置上各按一次按钮，即可加入新的网络。

为了简化HomePlug上设置密码的过程，每一个装置会有内建的主密码，主密码是在装置生产时用随机数产生，且刻录到装置中，此主密码只用来设置加密密码。装置的标签上会印出其主密码。

HomePlug AV标准是用128位的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发送及接收的资料进行，因此还是需要使用像是TLS之类的高阶加密协议或是系统。

HomePlug装置可以跨桥接器运作，任何操作系统的电脑都可以存取此网络。不过有些厂商只提供Windows版的密码设置软件。只要加密密码设置成功，所有支持此网络规格的装置都可以在其转换器上工作。

外部链接

• HomePlug （英文）
• Powerline Homeplug AV BLOG（电力在线网）