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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(shí)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(yuǎn)程升級。
例如PLC技術(shù)已經(jīng)被多家標(biāo)準(zhǔn)組織進(jìn)行過標(biāo)準(zhǔn)化，如IEEEP1901.2、PRIME(基于電力線的智能電表演進(jìn)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(gè)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(jìn)行優(yōu)化。
迄今為止，仍然沒有一個(gè)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(yuǎn)都不會有!
多模
多模也是必備的設(shè)置，因?yàn)榇蠖鄶?shù)使用情況下都要求多個(gè)功能同時(shí)運(yùn)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?yàn)橐粋€(gè)節(jié)點(diǎn)可能通過PLC連接到一個(gè)節(jié)點(diǎn)，同時(shí)通過802.15.4g連接到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。
超低功耗
雖然插電智能電表有主電源，但不插電計(jì)量設(shè)備必須要用兩節(jié)AA電池運(yùn)行5到10年，這要求空閑和峰值功耗都要進(jìn)行非常仔細(xì)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(gè)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?yàn)樗鼈儼姸嗔闵?、?dú)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(shí)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(yùn)而生。這些調(diào)制解調(diào)器應(yīng)采用一個(gè)統(tǒng)一的高性能處理器，而這個(gè)處理器可以運(yùn)行多個(gè)PHY和協(xié)議，并具有真正的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)(RTOS)來支持并行任務(wù)，同時(shí)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?yàn)橹С侄喾N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(shí)間，還能降低風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兡軡M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(jìn)。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(jì)效益，能進(jìn)一步減少系統(tǒng)解決方案所需的BOM成本。
