PLC 並不是一個新技術。他的歷史也不只 10 年,實際上,早在 1920 年代就有人實際上使用 PLC 來進行遠端通訊控制了。現行的 PLC 是大概 2000 年左右人們成功將原本用於 WiFi 的 OFDM 技術移植到電力線上,速度才開始突飛猛進。
現在市面上通行的 PLC 採用 4MHz ~ 30MHz OFDM 調變,這個頻段對於「居家通訊」來說比較有利,因為除了像電腦電源供應器等交換式電源供應器以外,其他的設備很少會在這個頻段產生噪訊。但是「比較有利」不代表「沒有問題」;電力線通訊現階段的問題有:
1. 迴路限制:由於電力線通訊是在「電力線」上跑,兩個點自然要在「同一條電線」上才能通訊。一般來說家用配線「單一迴路」斷路器的上限是 15A,通常電工配線會把固定的照明、空調等東西預先平均分配好,然後再視迴路剩餘容量多寡分配插座。雖然說一般家庭內的配線都是同一個源頭,但是訊號等於是要傳回配電盤、過斷路器、再到另一條線,訊號會衰減。還有,台灣現在通用的 110V 單相雙線式配線法,一般家庭內至少會有兩個不同相位的迴路。訊號跨相會有 40dB 至 60dB 不等的衰減,同樣也會影響通訊。
2. 負載和噪訊影響:電力線通訊的原理,其實和人類發明的所有通訊方式都相同,在載體上傳送一個載波訊號,只不過這個載體同時還跑交流電就是了。所以這個通訊同樣會受到噪訊以及衰減的影響。電力線通訊的狀況比起其他通訊還要嚴苛一點:你掛在電力線上的其他負載會隨時啟動。亦即整個迴路的噪訊和衰減條件會隨時改變。
3. 跨電錶:電錶有兩種,一種是傳統的機械式,一種是新的電子式。不管是哪一種,都會造成一定程度的衰減。但是會不會說就「不能通」,則還是要看接收端的衰減噪訊環境等條件而定。亦即「跨電錶」並不代表「一定不能通」。或許有人聽店員、水電、專家學者說跨電錶不通的說法,這邊特此解釋清楚:一般人所講「跨電錶」,其實是兩個問題的合併:「跨電錶」以及「跨次級迴路」。亦即不只是兩條線進入兩個不同電錶,甚至源頭都是來自不同的負載變壓器(22K 轉 220V)。「跨電錶」還可能可以通,但是「跨次級迴路」是絕對不可能通的。不過 4MHz ~ 30MHz 的訊號有一個特性:很容易與電磁波耦合。所以可能會發生這種事:原本不通的兩條線,但是捲在一起,結果電磁波耦合過去,反而變成可以通,「缺點」反而變成「優點」。當然,這種「負負得正」的狀況並不是一個可以依靠的常態現象。
換句話說,對於一般消費者,電力線最大的問題是他的不可預期性。你家客廳插座和房間插座能不能通,要試了才知道。而且很有可能你週末中午出去逛街買了一組 PLC,下午回家裝測試 OK,但是晚上家人把電視機、微波爐、洗碗機一開,就不能通了。重點是:如果不能通,你一點辦法都沒有。當然,PLC 上走的是 IP 協定,你可以把你家分區段用路由器串連起來,任何一種傳統 IP 路由協定都可以用。不過如果要搞到這種地步,我想一般人都會選擇重新拉線比較快。
而對於廣域應用,又是另外一回事。4MHz ~ 30MHz 這個頻段剛好是民間業餘無線電的頻段,在高壓線路中流竄的訊號,正好變成一個超大天線對外產生干擾。為此廣域 PLC 的標準全世界都遲遲未能決議。美國 FCC 在 2004/2005 的時候就開始處理廣域寬頻 PLC 的標準審查,但是在 2008 被美國業餘無線電協會狀告聯邦法院成功,於是推翻重新制定。這個標準在去年下半進入最後公開徵詢意見的階段,如果沒意外,今年應該可以敲定。