如何解決智能電表的通信難題?

　　讓我們來了解一下智能電表的通信難題，并了解當(dāng)前設(shè)備是如何解決這些難題的。然后，我們將考慮應(yīng)如何解決這些難題來提供具有成本效益且能滿足未來需求的實用智能電網(wǎng)解決方案。

　　靈活性和多模：新一代智能電表的關(guān)鍵部署屬性

　　靈活性

　　解決方案必須要有足夠的靈活性才能支持上面列出的所有標(biāo)準(zhǔn)，其中的部分標(biāo)準(zhǔn)仍在開發(fā)中，可能需要現(xiàn)場更新和遠程升級。

　　例如PLC技術(shù)已經(jīng)被多家標(biāo)準(zhǔn)組織進行過標(biāo)準(zhǔn)化，如IEEEP1901.2、PRIME(基于電力線的智能電表演進標(biāo)準(zhǔn))和G3，并且這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均提供多種不同的數(shù)據(jù)速率和頻率帶寬。各個國家也都派生了不同的PLC技術(shù)分支版本來針對自己的電網(wǎng)具體情況進行優(yōu)化。

　　迄今為止，仍然沒有一個通用的互操作性標(biāo)準(zhǔn)來管理智能電網(wǎng)的通信，也可能永遠都不會有!

　　多模

　　多模也是必備的設(shè)置，因為大多數(shù)使用情況下都要求多個功能同時運行。歐洲和亞洲城市部署的NAN網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要并發(fā)支持PLC和802.15.4g，因為一個節(jié)點可能通過PLC連接到一個節(jié)點，同時通過802.15.4g連接到另一個節(jié)點。

　　超低功耗

　　雖然插電智能電表有主電源，但不插電計量設(shè)備必須要用兩節(jié)AA電池運行5到10年，這要求空閑和峰值功耗都要進行非常仔細的優(yōu)化。

　　超低成本

　　為使智能電表得到快速而廣泛的部署，整個HAN/NAN通信模塊的物料(BOM)成本應(yīng)在15到20美元之間。

　　現(xiàn)有的通信解決方案使用以硬件為中心的調(diào)制解調(diào)器。這種調(diào)制解調(diào)器不能升級以跟上標(biāo)準(zhǔn)的演變和國家特定版本的變化，因此不能支持現(xiàn)場更新。

　　所以多模系統(tǒng)是異構(gòu)的，因為它們包含眾多零散、獨立的基于硬件的調(diào)制解調(diào)器。從能耗、性能、成本和面積的角度來看，這種異構(gòu)解決方案也不夠完美。另外它們需要的上市時間也比較長。

　　為了使用低成本、低功耗的解決方案解決這些難題，軟件定義調(diào)制解調(diào)器(SDM)應(yīng)運而生。這些調(diào)制解調(diào)器應(yīng)采用一個統(tǒng)一的高性能處理器，而這個處理器可以運行多個PHY和協(xié)議，并具有真正的實時操作系統(tǒng)(RTOS)來支持并行任務(wù)，同時最大限度地減少任務(wù)切換和MAC到PHY的延遲。

　　這些靈活通信引擎的核心是可編程的DSP架構(gòu)，如CEVA-XC5和CEVA-XC8，因為支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)，所以使開發(fā)人員能夠?qū)崿F(xiàn)軟件定義調(diào)制解調(diào)器而不必額外使用硬件。這樣使架構(gòu)不僅能縮短上市時間，還能降低風(fēng)險，因為它們能滿足未來的需求，可以在產(chǎn)品生命周期內(nèi)通過現(xiàn)場升級固件，跟隨標(biāo)準(zhǔn)的演進。不同國家的技術(shù)需求，通過軟件層面的定制即可滿足，這樣的解決方案有更好的規(guī)模經(jīng)濟效益，能進一步減少系統(tǒng)解決方案所需的BOM成本。