智能電網(wǎng)涵蓋的技術(shù)和涉及的產(chǎn)業(yè)非常廣泛，它從概念走向?qū)嵺`帶動(dòng)了很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，智能電表就是其中最早受益的市場(chǎng)之一。由于與用電消費(fèi)直接相關(guān)，也是用戶和電網(wǎng)公司之間的一個(gè)紐帶，智能電表成為智能電網(wǎng)發(fā)展的排頭兵。

智能電表不同于傳統(tǒng)電表之處在于它是雙向?qū)崟r(shí)通信，具有互動(dòng)的特征，能夠提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，為實(shí)施階梯電價(jià)提供了可能。因此，智能電表在設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)了更強(qiáng)的信息處理、交互、計(jì)量和通信能力，在國家電網(wǎng)公司公布的智能電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)這些指標(biāo)也都做出了詳細(xì)的規(guī)定。2009年10月，國家電網(wǎng)公司公布了智能電表新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，由功能規(guī)范、技術(shù)規(guī)范、型式規(guī)范、安全認(rèn)證規(guī)范4類12個(gè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)成。該標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)電表在計(jì)量、費(fèi)控、通信、功耗乃至電子線路布線、外觀等各方面都有詳細(xì)的規(guī)定，且提出了較高的要求。

智能電表的芯片涉及控制、計(jì)量、加密和通訊芯片(窄波通信)，其中控制芯片是整個(gè)方案中的核心，負(fù)責(zé)計(jì)算資費(fèi)、控制顯示和通訊等最主要的功能。國內(nèi)控制芯片現(xiàn)在主要由兩大廠商占據(jù)絕大部分市場(chǎng)份額，最大的是瑞薩電子，大概占有70%以上的份額;另一家是國內(nèi)的復(fù)旦微電子，大概占據(jù)20%左右的份額。這兩家廠商的方案也代表了國內(nèi)主流智能電表廠商的設(shè)計(jì)方案。

復(fù)旦微電子FM3308控制芯片

國內(nèi)廠商復(fù)旦微電子推出了一組專門為國網(wǎng)單相智能電表而打造的FM33系列MCU芯片，以其中具有代表性的FM3308芯片為例，說明復(fù)旦微電子提供的智能電表解決方案。FM3308基于成熟的8051內(nèi)核，下圖是使用FM3308的國網(wǎng)單相智能電表解決方案。

由于復(fù)旦微電子的FM3308芯片是專門為國網(wǎng)智能電表而量身定做的，將智能電表所需的各種功能如MCU內(nèi)核、液晶驅(qū)動(dòng)、實(shí)時(shí)時(shí)鐘以及I2C、7816等各種接口都集成在芯片中，因此以FM3308為主控芯片的智能電表設(shè)計(jì)方案能充分利用芯片的硬件固有功能，最大限度地簡化外圍設(shè)計(jì)，在保證整體設(shè)計(jì)功能滿足性能最優(yōu)的同時(shí)，降低系統(tǒng)成本。

芯片內(nèi)置硬件實(shí)時(shí)時(shí)鐘和液晶驅(qū)動(dòng)電路，因此不需另外增加實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片和液晶驅(qū)動(dòng)芯片，這樣可大大降低系統(tǒng)成本，簡化外圍電路設(shè)計(jì)。

MCU時(shí)鐘由內(nèi)部高頻/低頻振蕩器提供，從而摒棄傳統(tǒng)的外接晶體振蕩器，可簡化外圍電路，提高可靠性。FM3308芯片內(nèi)的高頻(8MHz)振蕩器精度可達(dá)8MHz±0.5%，完全滿足電能表使用要求。3路硬件串行接口分別用于紅外、485抄表和電力線載波通訊;2路7816接口用于ESAM和IC卡;I2C接口用于外接EEPROM存儲(chǔ)芯片。

瑞薩電子的R8C/Lx系列控制芯片

瑞薩電子進(jìn)入電表市場(chǎng)已經(jīng)有十幾年時(shí)間，在中國電表應(yīng)用主控芯片市場(chǎng)占有最大的市場(chǎng)份額，并為客戶提供完整的參考方案。

瑞薩電子的R8C/Lx系列產(chǎn)品集成了看門狗，內(nèi)部復(fù)位電路，內(nèi)置液晶驅(qū)動(dòng)，數(shù)據(jù)閃存等，不僅可以為客戶節(jié)約零部件成本，也節(jié)約芯片可利用管腳數(shù)，使芯片能夠得到最大程度的利用。

瑞薩電子的R8C/L38產(chǎn)品使用3串口設(shè)計(jì)，使客戶能夠?qū)崿F(xiàn)485通訊、紅外和智能卡通訊;內(nèi)置液晶驅(qū)動(dòng)滿足4*40段碼的要求，將用電信息，電池信息，智能卡使用情況實(shí)時(shí)反映在顯示終端;硬件SSC、I2C接口實(shí)現(xiàn)MCU和時(shí)鐘芯片、計(jì)量芯片之間的通訊;大量的IO端口可以滿足按鍵，開蓋，繼電器等需要。

SoC方案未來可期

以前由于國網(wǎng)規(guī)范的限制，現(xiàn)在智能電表SoC方案還無法在國內(nèi)被采用，但是最新的規(guī)范在這方面未作限制，隨著SoC方案的逐漸成熟，以及在國外部分市場(chǎng)的批量使用帶來的示范效應(yīng)，在國內(nèi)電表產(chǎn)品成本壓力日趨增大的情況之下，SoC方案會(huì)在未來2～3年內(nèi)取得實(shí)質(zhì)性的突破。

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