智能电表未来的困难与挑战分析

      随着智能电表市场商机的日益扩大，世界各国都争先投入智能电网的布建工作。根据行业研究机构In-Stat预测，全球智能电表市场营收在2016年将超过120亿美元，至2020年智能电表渗透率将高达59%。同样，在中国，智能电网的建设工作正处于高速发展阶段，作为用户端的智能电表的需求也呈大幅度增长趋势，保守预计，市场将会有1.7亿只左右的需求。

      面对如此巨大的市场机遇与广阔的市场前景，作为全球领先的高性能信号处理解决方案供应商，ADI公司不断致力于为国内智能电网建设提供先进的产品及卓越的解决方案。借此机会，我们特邀来自ADI公司的电能计量市场经理程勇先生对国内智能电表的技术开发与应用现状发表个人看法。

ADI电能计量市场经理程勇

      1、与传统电表相比，智能电表目前正面临哪些技术革新？

      就“智能”二字而言，目前的智能电表基本来讲还只有简单的远程抄表和拉/合闸功能。如果要真正实现智能，那么随着通信接口方式和数据传输能力的逐步加强，用户将可以通过手机、电脑等网络终端获取用电信息并实时管控，从而了解自家用电状况并针对性的进行优化，从而达到节能的目的。另外，电表本身也可以成为一个智能接入设备或者是能源管理设备。

       2、针对中国智能电表的发展状况，您认为，在目前智能电表的发展在技术和应用层面上有怎样的困难和挑战？

       技术方面：智能电表的发展已不仅要具备传统电表的计量功能，作为智能电网建设的重要设施，智能电表的发展已经成为电网功能整合的基础。其具体技术要求表现为以下几个方面：
       1.数据存储能力。对智能电表而言，数据的存储也不容忽视。在新一代存储器件中，无论是相变存储器还是铁电存储器，智能电表对数据安全性、可靠性的要求始终是放在首位的;而低成本同时也是智能电表能够得到普及的必要条件。

       2.电表的双向互动。作为电力系统的一个终端设备的电表，现阶段还只能实现单方面交流，也就是只具备自动读取的功能，而无法实现双方互动的交流，而智能电表的应用则可以改善这一现状，实现用户和电力系统之间的互动。比如，电力供应机构可以精确地把我用户的用电规律，在用电高峰期或求大于供时，适当地提高电价，此时，用户就可以转而使用其他替代能源设备，或者把一些用需要耗电的工作换到用电低谷的时间段来做，因为用电低谷的电价可能会便宜很多。要实现智能电表的普及，就必须要充分结合电力线载波系统、MCU、计量芯片、存储芯片等的功能。

       3.核心芯片的性能。利用电力载波进行集中抄表是智能电表应用中最基础的功能，其核心芯片的性能也是决定电力载波系统成败的关键。系统厂商如果要保证信号的传输距离，就要尽最大可能提高发射功率，然而一般来说，发射功率过大就会对电网产生强烈的电磁干扰，也就是常说的“二次污染”。要减少这类污染，就要尽可能用最小发射功率实现最佳传输效果，这就需要从核心芯片入手来解决这个问题，而不只是着眼于系统的外围。

      4.通信保障能力和网络传输协议。在实施电力载波集中抄表方案过程中，需要解决任意相邻节点物理层通信保障能力的问题和具有帧中继控制的网络传输协议的问题，采用高集成度的SoC解决方案则是有效的途径之一，此外，利用芯片内部的嵌入式微处理器来进行网络传输与信息安全控制也可以大幅度增强电力载波芯片的性能。

      市场方面：智能电表招标的数量有限，参与竞标的企业数量却众多，为获得市场份额，厂商在竞标中不得不打价格战，中标的产品价格处于低位，企业的利润空间很小。除了在技术壁垒较高的三相智能电表领域中标企业较为集中以外，二项、单项电表的中标企业数量都为数较多，市场份额较为分散，企业要想通过规模效应取得更多的利润很困难。