Nessum（标准编号为 IEEE 1901，前身为 HD-PLC）采用 2 至 28 MHz 的电力线通信，利用现有电力线，将调度、信息显示、Wi-Fi 和蜂窝网络扩展、视频监控、人员感应、双向通信、照明控制和 HVAC 等高级电梯服务整合在一起。它通过支持多通道带宽、通道陷波、单链路音调映射和 AES-128 链路加密，克服了井道内以太网、CAN 和无线传输的限制。此外，它还实现了 ITU-T G.9905 多跳路由，最多可支持 10 跳和 1,024 个节点，传输距离可达 10 公里。诸如 Socionext SC1320A 等实用器件集成了 MAC 和 PHY 层、以太网桥接、标准外设接口、安全启动、工业级运行和低功耗等特性。
Nessum 简化了电梯的高级服务集成。
作者：Neil Bullock
图片由 Nessum 提供
概述
建筑物业主和管理者已经认识到电梯在建筑物体验质量中发挥的作用。为了满足建筑物租户日益增长的舒适性和安全性要求，电梯系统正在从基本设施转变为核心设施。多功能 Nessum 规范（标准化为 IEEE 1901）以前称为 HD-PLC，为将高级功能集成到电梯系统中提供了强大而安全的通信基础。典型客户包括商业和工业电梯业务的 OEM，例如 Otis、TK Elevator、Schindler 和 KONE。
电梯服务
效率、舒适度和安全性最佳的建筑将获得最高的租金和入住率。电梯系统已开发出各种更先进的服务，为实现这一目标做出了重要贡献，而使用 Nessum 规范构建的通信系统则为支持这些服务提供了极佳的手段。
电梯服务的示例包括：
- 电梯调度. 电梯控制系统管理电梯的调度，以优化乘客从一层到另一层的吞吐量，同时提供舒适安全的环境。它们发出电梯位置和可用性信号，并提供安全、维护和通信服务。
- 信息显示。视频显示器向电梯乘客提供日常通信，并在需要时显示安全信息（例如，紧急出口方向）。
- Wi-Fi 和蜂窝服务扩展.提供Wi-Fi接入点或蜂窝网络的小型基站，可将相关服务延伸到电梯轿厢内，保证电梯在运行过程中不间断。
- 视频监控.视频系统对电梯轿厢内部进行实时监控，为乘客提供安全、安心的环境。
- 占用检测. RF（射频）传感器系统可以计算人数并区分电梯轿厢内的人员和物体，即使在灯熄灭或视频被烟雾遮挡的情况下也可以实现。
- 接线员和紧急服务通信.双向音频系统方便电梯乘客与管理人员以及紧急服务部门之间的沟通。
- 照明控制. 照明控制系统可以在电梯不使用时关闭轿厢内的灯光，并根据一天中的时间增加或减少照明水平，从而减少能源消耗。
- 暖气，通风和空调（HVAC）. HVAC 系统监控和控制电梯厢的温度、湿度和空气质量。它们根据占用模式和建筑内部及外部天气条件优化供暖和制冷，在保持舒适度的同时最大限度地减少能源消耗。
现有通信技术的挑战
电梯控制系统通常作为单独的服务而发展。设备和控制器之间的通信是点对点的，数据速率很低，协议要么是专有的，要么是为点对点通信设计的众多协议之一。每项服务的专用电缆也很重且昂贵。现在有几种面向网络的通信技术用于电梯通信。然而，它们各自都有限制其应用的缺点。以太网用于有线数据分发，但符合电梯行进电缆要求的数据电缆成本高昂，只能服务于较矮的建筑物。CAN 用于舱内联网，但它没有将舱室连接到机房的范围，并且数据容量有限。
这种环境对于无线传播来说极具挑战性，因为电梯厢外壳由金属制成，而电梯井通常内衬混凝土或钢材。为了更高效、更有效地提供新型电梯服务，我们需要一种通信系统，能够使用标准化网络导向协议，以适当的容量和范围全面解决所有这些功能的控制问题。
Nessum：先进电梯的整体通信技术
Nessum 所依赖的技术能够以最低的成本为各种终端提供强大的数据服务。由于大多数情况下终端必须连接电源，因此最有效的方法是通过电力线传输数据。
Nessum 使用 2 MHz 至 28 MHz 之间的频率，这允许根据各种标准（例如 CENELEC EN 50561-1）进行电力线通信。它支持不同的信道宽度，允许用户权衡数据吞吐量和范围。
当使用较窄的信道时，可以分析网络状况，并使用最合适的信道。Nessum 还支持“切入”信道，以防止干扰使用该频段的其他发射器或遵守区域法规。
Nessum 被标准化为 IEEE 1901-2020，它规定了宽带电力线系统的介质接入协议和调制以及干扰管理的服务间协议。
Nessum 提供多种安全功能，以防止未经授权访问服务。连接是有线的，提供基本级别的安全性。定义信号调制的音调图会根据每个节点之间的链路传输特性进行修改，从而降低拦截的可能性。最后，Nessum 网络主节点为每个终端节点提供基于 AES-128 的链路级加密。这可以在电梯系统、建筑物或企业级别进行管理。
Nessum 还支持 ITU-T 建议 G.9905，这是一种强大且低开销的多跳路由协议，可用于大规模网络。Nessum 实现支持多达 10 个跳数，最多 1024 个节点，最大范围为 10 公里。
在多跳中，每个设备都可以充当中继器。集中式基于度量的源路由 (CMSR) 协议确定设备之间的最佳路由。如果某个设备离线且无法进行跳转，网络将使用可用设备自动重新配置，确保无缝连接。
Socionext SC1320A Nessum 接口设备
Socionext SC1320A 设备集成了 Nessum 介质访问控制 (MAC) 层和物理 (PHY) 层。它实现了 Nessum 与以太网之间的桥梁，还允许使用行业标准接口（如 SPI 和 UART）和通用输入/输出连接各种外部外围设备。它支持通过 Quad SPI 接口从外部串行闪存 ROM 进行安全启动。
它采用紧凑型 7 毫米 X 7 毫米封装，在工业温度范围内运行，仅需 3.3 V 单电源供电。功耗低于 200 mW。
