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電力線通信（PLC ）とは、交流電力の送電や消費者への電力配電にも同時に使用される導体（電力線キャリア）上でデータを伝送する技術である。
電力線通信技術は、ホームオートメーションからインターネットアクセス（ブロードバンド・オーバー・パワーライン（BPL）とも呼ばれる）まで、さまざまな用途で幅広く必要とされています。ほとんどのPLC技術は、単一の配線タイプ（例えば、単一の建物内の構内配線）に限定されていますが、中には2つのレベル（例えば、配電網と構内配線の両方）をまたぐことができるものもあります。一般的に、変圧器は信号の伝搬を妨げるため、非常に大規模なネットワークを構築するには複数の技術が必要となります。さまざまな状況に応じて、さまざまなデータレートと周波数が使用されます。
無線通信と電力線通信の間には、多くの困難な技術的問題が共通しており、特に混雑した環境で動作するスペクトラム拡散無線信号の問題が挙げられる。例えば、無線干渉はアマチュア無線グループにとって長年の懸念事項となっている。[ 1 ]
1925年頃に登場した送電線用搬送装置は、電力会社が既存の電話インフラから数百マイル離れた場所に設置されている高電圧電気機器を操作する技術者との通信を容易にするために設計された。[ 2 ]遠隔地に専用の電話線を新たに敷設する代わりに、搬送装置を使用して最大220,000ボルトの高電圧送電線を介して電話信号を送信することができた。高電圧搬送装置は電気技師によって設置され、低電圧搬送装置は電話技術者によって設置された。[ 3 ]
Mキャリアシステムは、 AT&Tが長距離通信用に開発した一連の初期キャリアシステムの1つでした。M1キャリア機器は、農村部の7,200ボルトの送電線で使用するように設計されており、送電網への電力供給を妨げることなく設置できました。1953年までに、ベルシステムは10,000近いM1キャリア局を運用していました。[ 4 ]
電力線通信システムは、変調された搬送波信号を配線システムに加えることで動作します。電力線通信の種類によって使用する周波数帯域が異なります。配電システムはもともと50Hzまたは60Hzといった一般的な周波数の交流電力を伝送するために設計されたため、電力線回路はより高い周波数を伝送する能力が限られています。伝搬の問題は、各電力線通信方式における制限要因となります。
電力線通信の周波数を決定する主な要因は、無線サービスへの干渉を制限する法律です。電力伝送用の配線には通常、非シールドケーブルが使用されます。非シールドケーブルは、高周波データ信号に使用される場合、無線干渉を引き起こす可能性があります。詳細については、 「電磁シールド」の項を参照してください。
多くの国では、シールドされていない有線電波の放射を無線送信機と同様に規制しています。これらの地域では通常、免許不要の使用は500kHz以下 、または免許不要の無線帯域に限られています。一部の地域（EUなど）では、有線通信をさらに厳しく規制しています。米国は例外で、配線が自由空間で電波を伝搬するように設計されていない限り、低出力の広帯域信号をシールドされていない配線に注入することを許可しています。
電力線通信規格によって、データレート と伝送距離の制限は大きく異なります。高電圧送電線に印加される低周波（約100～200kHz）搬送波は、1つまたは2つのアナログ音声回線、あるいはテレメトリおよび制御回路を伝送し、そのデータレートは毎秒数百ビットに相当します。ただし、これらの回線は数マイルにも及ぶ場合があります。一般的に、データレートが高いほど伝送距離は短くなります。毎秒数百万ビットで動作するローカルエリアネットワークは、オフィスビルの1フロアしかカバーできないかもしれませんが、専用のネットワークケーブルを設置する必要がなくなります。
世界各地で異なるプロトコルや法律が存在するものの、基本的にPLCには屋内用PLCと屋外用PLCの2種類しかない。[ 5 ]
リップル制御は、交流線に可聴周波数のトーン信号を加える方式です。一般的な周波数は100～2400Hzです。各地区には通常、隣接する地域に影響を与えないよう、独自の周波数が割り当てられています。コードは、このトーン信号をゆっくりとオンオフすることで送信されます。顧客側の機器はこれらのコードを受信し、顧客機器のオン/オフを切り替えます。デコーダーは、多くの場合、標準的な電力メーターに組み込まれており、リレーを制御します。また、電力メーターの時計を深夜0時に設定するためのユーティリティコードなども存在します。
このようにすることで、電力会社は発電設備の設備投資費用を最大20%削減できます。これにより、電気料金と燃料費が削減されます。停電や計画停電もより容易に防止できます。コジェネレーションシステムを採用した送電網では、発電機が電気ではなく熱を生成するために稼働している場合でも、顧客の補助機器を稼働させることができます。
顧客にとって厄介なのは、機器の電源を入れるためのコードを紛失したり、停電が不便または危険な状況を引き起こしたりすることがある点です。例えば、パーティーの最中、猛暑の時、あるいは生命維持に必要な医療機器が現場にある時などが挙げられます。こうした状況に対応するため、一部の機器には停電を回避するスイッチが備えられています。また、パーティー用のスイッチを入れると、料金が割増になるメーターもあります。
電力会社は、無線送信機と受信機を交流送電線に接続するために、特殊な結合コンデンサを使用します。電力計には、数十ワット程度の出力を持つリニアアンプを備えた小型トランスがよく用いられます。PLCシステムのコストの大部分は、パワーエレクトロニクスに費やされます。それに比べて、エンコードとデコードを行う電子回路は通常、専用集積回路に収められた小型のものです。そのため、複雑なOFDM規格であっても、経済的に運用することが可能です。
使用される周波数は24～500kHzの範囲で 、送信電力は数百ワットに達する。これらの信号は、高電圧交流送電線の1本の導体、2本の導体、または3本すべての導体に印加される。複数のPLCチャネルを1本の高電圧線に接続することができる。変電所では、搬送周波数電流が変電所装置を迂回するのを防ぎ、遠隔地の故障がPLCシステムの隔離されたセグメントに影響を与えないようにするために、フィルタ装置が使用される。これらの回路は、開閉装置の制御や送電線の保護に使用される。例えば、保護リレーは、2つの端子間で故障が検出された場合、PLCチャネルを使用して送電線を遮断するが、故障がシステムの他の場所にある場合は送電線を動作させ続けることができる。
電力会社は主要なシステム通信ニーズにマイクロ波、そして近年では光ファイバーケーブルを使用しているが、電力線搬送装置はバックアップチャネルとして、あるいは光ファイバー回線の設置を正当化しない、または無線やその他の通信手段が利用できないような非常にシンプルで低コストな設置において、依然として有用である可能性がある。
送電網を区分し、故障から保護するために、送電線にウェーブトラップ が直列に接続されます。ウェーブトラップは、高周波搬送波（24～ 500kHz）を遮断し、商用周波数電流（50～ 60Hz）を通過させる共振回路の1つまたは複数のセクションで構成されています。ほとんどの発電所の開閉所では、搬送波が発電所設備に侵入するのを防ぐためにウェーブトラップが使用されています。各ウェーブトラップには、サージ電圧から保護するための避雷器が備えられています。
カップリングコンデンサは、送信機と受信機を高電圧線に接続するために使用されます。これにより、搬送波エネルギーが高電圧線へ低インピーダンスで伝送される経路が確保されますが、同時に高インピーダンス経路となることで電力周波数回路は遮断されます。カップリングコンデンサは、電圧測定に使用されるコンデンサ電圧トランスの一部となる場合があります。
電力線通信システムは、多くの電力会社にとって長年好まれてきた方式である。なぜなら、電力会社は自社が管理するインフラ上で、信頼性の高いデータ伝送を実現できるからだ。
PLCキャリアリピート局とは、電力線上のPLC信号を更新する施設です。そのため、電力線から信号がフィルタリングされ、復調されて新しいキャリア周波数で変調された後、再び電力線に注入されます。PLC信号は数百キロメートルにも及ぶ長距離伝送が可能であるため、このような施設はPLC機器を使用する非常に長い電力線上にのみ存在します。
電力線搬送通信（PLCC）は、110 kV、220 kV、400 kVなどの高電圧の電力線を介して変電所間の通信、遠隔保護、遠隔監視に主に使用されます。 [ 6 ]
これらのシステムで一般的に使用される変調方式は振幅変調です。搬送波周波数帯域は、音声信号、保護信号、およびパイロット周波数に使用されます。パイロット周波数は、故障検出のために連続的に送信される音声帯域の信号です。
音声信号は圧縮され、300～4000Hzの 範囲にフィルタリングされた後、搬送波周波数と混合されます。搬送波周波数は再びフィルタリング、増幅され、送信されます。これらの高周波搬送波周波数の送信電力は、0～+ 32dBWの範囲となります。この範囲は、変電所間の距離に応じて設定されます。
PLCCは、構内交換機（PBX）の相互接続に使用できます。
PLCは、自動検針に用いられる技術の一つです。一方向システムと双方向システムの両方が、数十年にわたり成功裏に利用されてきました。近年、この用途への関心は大幅に高まっていますが、それは手作業のプロセスを自動化したいというよりも、すべての計測ポイントから最新のデータを取得し、システムの制御と運用を改善したいというニーズが高まっているためです。PLCは、高度検針インフラ（AMI）システムで使用されている技術の一つです。
一方向（受信のみ）システムでは、計測値は端末機器（メーターなど）から通信インフラを経由してマスター局に送られ、マスター局が計測値を公開します。一方向システムは双方向システムよりもコストが低い場合がありますが、運用環境の変化に応じて再構成するのが困難です。
双方向システム（発信と受信の両方をサポート）では、マスター局からエンドデバイス（メーター）にコマンドをブロードキャストできます。これにより、ネットワークの再構成、読み取り値の取得、メッセージの送信などが可能になります。ネットワークの終端にあるデバイスは、目的の値を含むメッセージで応答（受信）できます。電力会社の変電所で注入された発信メッセージは、下流のすべてのポイントに伝播します。このタイプのブロードキャストにより、通信システムは、電源が供給されていることがわかっている、負荷遮断の候補として以前に特定された数千ものデバイスに同時に到達できます。PLCはスマートグリッドのコンポーネントにもなり得ます。
これらのシステムは、通常の無線通信を妨害する信号の送信が違法とされている国々でよく利用されている。
電力線通信技術は、家庭内の電力配線を利用してホームオートメーションを実現できます。例えば、追加の制御配線を設置することなく、照明や家電製品を遠隔操作することが可能です。
一般的に、家庭用電力線通信デバイスは、送信機で 20 ～ 200 kHzの搬送波を家庭の配線に変調して送信することで動作します。搬送波はデジタル信号によって変調されます。システム内の各受信機にはアドレスがあり、家庭の配線を介して送信され、受信機で復号される信号によって個別に制御できます。これらのデバイスは、通常の電源コンセントに差し込むことも、恒久的に配線することもできます。搬送波信号は同じ配電システム上の近隣の家（またはアパート）に伝搬する可能性があるため、これらの制御方式には所有者を指定する家のアドレスがあります。X10として知られる一般的な技術は1970 年代から使用されています。[ 7 ]
1999 年に導入されたユニバーサル電力線バスは、パルス位置変調(PPM) を使用しています。物理層方式は X10 とは全く異なる方式です。[ 8 ] LonWorksホームオートメーション製品ラインの一部であるLonTalk は、いくつかのオートメーション規格の一部として採用されました。[ 9 ]
狭帯域電力線通信は、電力サービスが普及した直後に始まった。1922年頃、最初の搬送周波数システムがテレメトリ目的で15～500kHzの周波数で高圧線上で運用を開始し、これは現在も続いている。 [ 10 ]ベビーアラームなどの消費者向け製品は、少なくとも1940年から入手可能である。[ 11 ]
1930年代には、中電圧（10～20kV）および低電圧（240/415V ）配電システムにリップルキャリア信号方式が導入された。
長年にわたり、遠隔検針などの用途に適した安価な双方向通信技術の探索が続けられてきた。フランスの電力会社であるフランス電力（EDF）は、拡散周波数シフトキーイング（S-FSK）と呼ばれるシステムを試作し、標準化した（IEC 61334参照）。現在では、シンプルで低コストなシステムとして長い歴史を持つが、伝送速度が非常に遅いという欠点がある。1970年代には、東京電力が数百台の機器で双方向通信に成功した実験を行ったと報告されている[ 12 ] 。 2012年現在このシステムはイタリアやEUの他の地域で広く利用されていた。
S-FSKは、交流線がゼロ電圧を通過する時点を中心に、2、4、または8個のトーンのバーストを送信します。このようにして、トーンはアーク放電による無線周波数ノイズの大部分を回避します。（汚れた絶縁体は電圧の最高点でアーク放電を起こし、広帯域のノイズバーストを発生させることがよくあります。）他の干渉を回避するために、受信機は1トーンのみ、0トーンのみ、または両方の差動電力を測定することで、信号対雑音比を改善できます。干渉を回避するために、地域によって異なるトーンペアが使用されます。ビットタイミングは通常、UARTと同様の方法でトーン間の境界から復元されます。タイミングは、前のゼロクロスからのタイマーを使用して、おおよそゼロクロスを中心としています。一般的な速度は、トーンスロットごとに1ビットで、毎秒200～1200ビットです。速度は交流線の周波数にも依存します。速度は、ノイズと、局所的な負荷の影響を受ける交流線のゼロクロスのジッタによって制限されます。これらのシステムは通常双方向であり、メーターと中央ステーションの両方がデータとコマンドを送信します。プロトコルの上位レベルでは、ステーション（通常はスマートメーター）がメッセージを再送信することができます。（IEC 61334を参照）
1980年代半ば以降、デジタル通信技術とデジタル信号処理の可能性を活用することへの関心が高まっている。その目的は、広く普及できるほど安価で、無線ソリューションと費用対効果の高い競争ができる信頼性の高いシステムを開発することである。しかし、狭帯域電力線通信チャネルには多くの技術的課題があり、数学的なチャネルモデルと研究の概観が利用可能である。[ 13 ]
電力線通信の用途は、広く普及している媒体であることから当然のことながら、非常に多岐にわたります。狭帯域電力線通信の自然な用途の 1 つは、メーター、スイッチ、ヒーター、家庭用電化製品などの電気機器の制御とテレメトリです。需要側管理などのシステム的な観点から、このような用途を検討する活発な開発が数多く行われています。[ 14 ]この場合、家庭用電化製品は、たとえばピーク負荷を制限するなど、リソースの使用をインテリジェントに調整します。
制御およびテレメトリアプリケーションには、家庭用メーターまでの電力会社所有の機器を含む公益事業側アプリケーションと、消費者の敷地内の機器を含む消費者側アプリケーションの両方が含まれます。考えられる公益事業側アプリケーションには、自動メーター読み取り（AMR）、動的料金制御、負荷管理、負荷プロファイル記録、クレジット制御、前払い、リモート接続、不正検出、ネットワーク管理[ 15 ]があり、ガスや水道にも拡張できます。
Open Smart Grid Protocol (OSGP) は、スマートメータリング向けの最も実績のある狭帯域 PLC 技術およびプロトコルの 1 つです。2019年現在、OSGP をベースとし、BPSK PLC を使用する 500 万台以上のスマート メーターが世界中で設置され、稼働している[ 16 ]。OSGP アライアンスは、スマート グリッド アプリケーション用の ISO/IEC 14908 制御ネットワーク標準と併用して使用される、欧州電気通信標準化機構 (ETSI) が発行する仕様ファミリーを確立する取り組みを主導した。OSGP は、スマート メーター、直接負荷制御モジュール、ソーラー パネル、ゲートウェイ、その他のスマート グリッド デバイスにコマンドと制御情報を提供する。OSGP は、進化するスマート グリッドの課題に対応するために、OSI プロトコル モデルに基づく最新の構造化されたアプローチを採用している。
物理層では、OSGP は現在、技術標準として ETSI 103 908 を使用しています。これは、86.232 KHz ± 200ppm の搬送波トーンを使用して、3592.98 BAUD のバイナリ位相シフトキーイングを使用します。[ 17 ] (注: ビットクロックは搬送波のほぼ 1/24 です。) OSGP アプリケーション層では、ETSI TS 104 001 は、ユーティリティ業界エンドデバイスデータテーブルに関する ANSI C12.19 / MC12.19 / 2012 / IEEE Std 1377 規格と、サービスおよびペイロードカプセル化に関する ANSI C12.18 / MC12.18 / IEEE Std 1701 規格に部分的に基づくテーブル指向のデータストレージを提供します。この標準とコマンドシステムは、スマートメーターおよび関連データだけでなく、他のスマートグリッドデバイスへの汎用拡張も提供します。
フランスのEDFのプロジェクトには、需要管理、街路灯制御、遠隔計測と請求、顧客固有の料金最適化、契約管理、費用見積もり、ガス用途の安全性などが含まれる。[ 18 ]
また、家庭内の主電源をテレメトリ用の便利なデータリンクとして利用する、ニッチな用途も数多く存在します。例えば、英国やヨーロッパでは、テレビ視聴率監視システムが電力線通信を利用して、家庭内の様々な部屋でテレビ視聴状況を監視する機器と、電話モデムに接続されたデータ集中装置との間の便利なデータ経路として機能しています。
配電線搬送（DLC）システム技術は、9～500kHzの周波数範囲 と最大576kbit/sのデータレートを使用していた。[ 19 ]
電力線とインターネットによるリアルタイムエネルギー管理（REMPLI）と呼ばれるプロジェクトは、2003年から2006年にかけて欧州委員会から資金提供を受けた。[ 20 ]
より現代的なシステムでは、OFDMを使用して無線周波数干渉を引き起こすことなく、より高速なビットレートでデータを送信します。これらのシステムは、数百もの低速データチャネルを利用します。通常、干渉のあるチャネルをオフにすることでノイズに対応できます。符号化デバイスの追加コストは、送信用電子機器のコストに比べればわずかです。送信用電子機器は通常、高出力オペアンプ、結合トランス、および電源で構成されます。同様の送信用電子機器は、旧式の低速システムでも必要とされるため、技術の進歩により、性能向上を非常に手頃な価格で実現できます。
2009年、ベンダーグループがPowerline Intelligent Metering Evolution（PRIME）アライアンスを結成した。[ 21 ]提供される物理層はOFDMで、250kHzでサンプリングされ 、 42～89kHzの512の差動位相シフトキーイング チャネルを備えている。最速の伝送速度は128.6kbit/s、最も堅牢な伝送速度は21.4kbit/sである。エラー検出と訂正には畳み込み符号を使用する。上位層は通常IPv4である。[ 22 ]
2011年、配電網事業者（ERDF、Enexis）、メーターベンダー（Sagemcom、Landis&Gyr）、チップベンダー（Maxim Integrated、Texas Instruments、STMicroelectronics、Renesas）を含む複数の企業が、G3-PLC技術を推進するためにG3-PLC Alliance [ 23 ]を設立しました。G3-PLCは、電力網上の大規模インフラストラクチャを可能にする低層プロトコルです。G3-PLCは、ヨーロッパではCENELEC Aバンド（35～91 kHz）またはCENELEC Bバンド（98 kHz～122 kHz）、日本ではARIBバンド（155 kHz～403 kHz） 、米国およびその他の地域ではFCC （155 kHz～487 kHz）で動作する可能性があります。使用される技術は、適応変調とトーンマッピングを備えた400 kHzでサンプリングされたOFDMです。エラー検出と訂正は、畳み込み符号とリード・ソロモン誤り訂正の両方によって行われます。必要なメディアアクセス制御は、無線規格であるIEEE 802.15.4から取得されます。プロトコルでは、インターネットネットワーク層であるIPv6を電力線通信の制約された環境に適合させるために、 6loWPANが選択されました。6loWPANは、メッシュネットワークLOADngに基づくルーティング、ヘッダー圧縮、フラグメンテーション、およびセキュリティを統合します。G3-PLCは、中電圧から低電圧への変圧器を通過するデバイス間の信頼性が高くセキュリティの高い接続に基づいて、非常に堅牢な通信を行うように設計されています。IPv6を使用することで、G3-PLCは、メーター、グリッドアクチュエータ、およびスマートオブジェクト間の通信を可能にします。2011年12月、G3 PLC技術は、ジュネーブのITUで国際標準として認められ、G.9903 [ 24 ] G3-PLCネットワーク用の狭帯域直交周波数分割多重電力線通信トランシーバーとして参照されています。
PLCは、電力線を介してラジオ番組を送信するために用いられることもあった。AMラジオ帯域で運用される場合、搬送電流方式と呼ばれる。
高周波通信では、技術に応じて、無線スペクトルの大部分を通信に再利用する場合もあれば、特定の（狭帯域の）帯域を使用する場合もある。
電力線通信は、家庭内でも家庭用コンピュータや周辺機器、イーサネットポートを備えたホームエンターテイメント機器を相互接続するために利用できます。電力線アダプタセットをコンセントに差し込むことで、家庭内の既存の電気配線を利用してイーサネット接続を確立できます（フィルタリング機能付きの電源タップは電力線信号を吸収する場合があります）。これにより、専用のネットワークケーブルを配線する手間をかけずに、機器間でデータを共有できます。
広く普及している電力線ネットワーク規格は、Nessum AllianceとHomePlug Powerline Allianceによるものです。HomePlug Powerline Allianceは2016年10月に活動を終了すると発表し、アライアンスのウェブサイト（homeplug.org）は閉鎖されました。Nessum （旧HD-PLC）とHomePlug AV（HomePlug仕様の中で最新のもの）は、IEEE 1901グループによって、2010年12月30日に発行された標準規格のベースライン技術として採用されました。HomePlugは、世界中で4500万台以上のHomePlugデバイスが展開されていると推定しています。電力線ホームネットワークのさまざまな仕様を支持する他の企業や組織もあり、これにはUniversal Powerline Association、SiConnect、Xsilon、ITU-TのG.hn（HomeGrid）仕様などが含まれます。
IoTアプリケーションの多様化に伴い、スマートビルディング、スマートファクトリー、スマートシティなどの分野では、高精細ビデオデータや高周波センサーデータの伝送といった高速データ通信への需要が高まっています。このようなユースケースにおいても、電力線通信技術は既存のケーブルを再利用できるという利点を提供し、活用することができます。
Nessumは、大規模ネットワークの構築に利用できるマルチホップ技術を開発しました。さらに、最新のNessum技術（第4世代HD-PLC技術）は複数のチャネルを提供し、最適なチャネルを選択することで高速かつ長距離の通信を可能にします。
電力線通信（BPL）は、既存の交流中電圧（AC MV）配電線（変圧器間）と交流低電圧（AC LV）配線（変圧器と顧客コンセント間、通常100～240V ）を介して双方向データを伝送するシステムです。これにより、データ通信専用の配線網を構築する費用や、無線ネットワークにおけるアンテナ、無線機、ルーターなどの専用ネットワークを維持する費用を削減できます。
BPLは、無線システムで使用される周波数の一部を使用します。現代のBPLは、実際に使用されている周波数の使用を避けるために、ウェーブレットOFDM、FFT-OFDM、または周波数ホッピングスペクトラム拡散方式を採用していますが、2010年以前の初期のBPL規格ではそうではありませんでした。この観点からのBPLに対する批判は、OPERA以前、IEEE 1905以前の規格に関するものです。
BPL OPERA規格は、主にヨーロッパのインターネットサービスプロバイダー（ISP）によって使用されています。北米では、一部の地域（例えばウィスコンシン州ワシントン島）で使用されていますが、より一般的には、電力配給会社がスマートメーターや負荷管理のために使用しています。
IEEE 1901 （Nessum、HomePlug）LAN規格が承認され、主流のルーターチップセットに広く実装されて以来、古いBPL規格は、建物内のACコンセント間、あるいは建物と中電圧線と低電圧線が交わる変圧器間の通信において競争力を失っている。
電力線によるさらに高速な情報伝送では、単一の導体のみを必要とする横モード表面波伝搬メカニズムを介して伝送されるマイクロ波周波数までのRFが使用されます。この技術の実装はE-Lineとして販売されています。これらは、低周波数帯域の代わりに最大2～20GHzのマイクロ波を使用します。これらは屋外で使用すると電波天文学[ 25 ] に干渉する可能性がありますが、新しい配線なしで光ファイバーケーブルに匹敵する速度が得られるという利点は、おそらくそれを上回るでしょう。
これらのシステムは、各方向で1 Gbit/sを超える対称かつ全二重の通信を主張しています。 [ 26 ] 2.4 GHz および 5.0 GHz の非免許帯域でアナログテレビ放送と同時に動作する複数の Wi-Fi チャネルが、単一の中電圧線導体上で動作することが実証されています。基となる伝搬モードは（技術的な意味で）非常に広帯域 であるため、20 MHz から 20 GHz の領域内のどこでも動作できます。また、 高周波 BPL の場合のように 80 MHz 未満に制限されていないため、これらのシステムは、他の免許サービスまたは非免許サービスと共有スペクトルを使用することに伴う干渉の問題を回避できます。[ 27 ]
2010年初頭の時点で、電力線ネットワークには2つの全く異なる規格が適用されていた。
家庭内では、IEEE 1901規格は、データ目的で既存の AC 配線を世界的にどのように使用すべきかを規定しています。IEEE 1901 には、Nessum と HomePlug AV がベースライン技術として含まれています。IEEE 1901 製品は共存でき、同じ技術を使用する製品間では完全に相互運用可能です。一方、中周波ホーム制御デバイスは依然として分かれていますが、X10 が優勢な傾向があります。電力網での使用については、IEEE は 2013 年に IEEE 1901.2 と呼ばれる低周波 (≤ 500 kHz) 規格を承認しました。 [ 28 ]
複数の競合組織が仕様を開発しており、HomePlug Powerline Alliance (解散)、Universal Powerline Association (解散)、Nessum Alliance (活動中) などがある。2009 年 10 月、ITU-T は、高速電力線、同軸ケーブル、電話線通信用のネットワークの標準として勧告G.hn /G.9960 を採択した。 [ 29 ]米国業界団体であるNational Energy Marketers Associationも標準の推進に関与していた。[ 30 ]
2009 年 7 月、IEEE 電力線通信標準委員会は、電力線を介したブロードバンドの標準案を承認しました。IEEE 1901 最終標準は 2010 年 12 月 30 日に公開され、HomePlug と Nessum の機能が含まれていました。IEEE 1901 およびIEEE 1905準拠デバイスによる電力線通信は、2013 年にそのようなデバイスの主要ベンダーすべてが約束したnVoy認証によって示されています。NISTは、米国のスマートグリッドの「NIST が特定した、さらなるレビューの対象となる追加標準」としてIEEE 1901 (Nessum、HomePlug AV) と ITU-T G.hn を含めています。[ 31 ] IEEE はまた、2013 年に長距離スマートグリッド用の低周波標準である IEEE 1901.2 を考案しました。[ 28 ]
PLC技術は、スマートビルディング、スマートファクトリー、スマートグリッド、スマートシティなどを強化するために、ネットワーク構築コストを削減するソリューションとして、以下のシステムで広く使用されています。[ 32 ]
これまでのところ、PLCの主な課題は、シールドされていない、撚り線でない電源配線です。このタイプの配線は大量の無線エネルギーを放出し、同じ周波数帯を使用している他の機器に干渉する可能性があります。さらに、BPL（ブロードバンド・オーバー・パワーライン）システムは、PLC配線によって発生する無線信号による干渉を受ける可能性があります。[ 5 ]
電力線通信技術に依存するホームネットワークでは、標準的な家庭用電化製品からシステムに注入される電気ノイズへの対処が依然として最大の課題です。電化製品の電源をオンまたはオフにすると、配線を介したデータ転送を妨げる可能性のあるノイズが発生します。HomePlug 1.0 に準拠していることが認証された IEEE 製品は、同じ家庭の電力網に接続されている他のデバイスに干渉したり、干渉を受けたりしないように設計されています。[ 33 ]