除此以外,模块化、更具风险规避能力的方法往往带来更高的材料费用(BOM),而设计复用可为那些面向多个市场的复杂智能计量表设计带来节省成本的可能性。例如,使用基于超低功耗MSP430F5435A MCU的相同MCU平台,面向Sub-1 GHz和2.4GHz市场,或者使用基于TI的SimpleLink CC1200 Sub-1 GHz收发器的相同RF模块,同时用于气表和水表解决方案。IC供应商通常还会提供引脚兼容型MCU或者RF系列产品,其拥有更大的内存及(或)更高的系统性能(Stefanov公司2012年报告)。这些灵活性可极大减少后续设计修改所需的资源。对于计量表制造厂商来说,这就意味着更低的制造成本以及更大的投资回报。对于智能电网而言,它还意味着更快的网络接入设备部署,符合相关规定,并且标准也已确定。
规定和标准是大规模部署网络设备的关键所在
规定影响智能计量表使用率和确定计量表功能的规范。例如,美国国防部似乎正在寻求取得由总务管理局(GSA)负责管理的政府基础设施,意在获得联邦预算费用。与美国一样,中国大陆也正通过启动“智能城市”项目,以在节能方面发挥核心作用。特别值得注意的是,Sub-1 GHz频带更适合于大型公寓楼的信号覆盖。
标准保证多个厂商产品之间的通用性,让大规模部署成为可能,并让智能电网成为现实。例如,今天的窄带OFDM输电线通信标准,PRIME联盟在西班牙和波兰推出全智能电表(重要的试验项目),而G3-PLC联盟则在法国、荷兰、日本和其他国家做同样的事情。就流量表而言,无线MBus 169MHz通信标准现在在欧洲已成熟,并正在法国和意大利实施大规模气表部署计划。
与此同时,各种标准不断发展并且获得实现(硬件和软件),而紧跟发展的步伐至关重要。例如,为了促进输电线通信在全球范围的发展,并为智能电网开发商们提供面向未来需求的设计,TI利用其丰富的专业知识和现场试验,开发出业界首款PLC器件,在同一块芯片上实现了对PRIME、G3和试行版IEEE P1901.2窄带OFDM PLC的支持。
在RF方面,英国能源与气候变化部(DECC)现正致力于其第二版《智能计量设备技术规范》(SMETS)。根据第二版SMETS,建议把2.4 GHz和868 MHz(ZigBee SEP v1.x为气表建议应用层)作为英国的RF通信标准,同时继续开发和部署2.4GHz计量表,因此未来另外还需支持868MHz计量表的可能性增加了面向未来需求的智能计量表的设计复杂度。
今天,为了让智能电网成功联网,必须符合规定标准。作为主要PLC联盟的创立成员之一,TI正积极参与各种标准组织,包括ZigBee、WISUN、IEEE 802.15.4g等,目的是为客户提供领先的硬件和软件解决方案。各种标准和规定,让软件和通信堆栈可用性变得对智能电网和物联网至关重要。
今天,数百万的计量表已经联网,并且网络型电网的发展动力正不断增长。但是,为了发挥其最大潜力,构建网络型智能电网的第一步是从机械计量表转变为智能电子计量表,以在计量表和公共服务供应商之间建立起双向通信。不断变化的规定和标准正推动这一发展趋势,但同时也强调了硬件和软件灵活性的重要性。第二步是,电网基础设施的自动化,通过在配电站之间建立通信网络,连接输电和配电。
问题转向智能配电站:网络接入是自动化的关键
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