智能电表的通信难题及实用的解决方案介绍

智能电表的通信难题及实用的解决方案介绍

智能电表和其他“智能能源”设备和仪器的通信和连接需求对设计人员和开发人员提出了严峻的挑战。

让我们来了解一下智能电表的通信难题，并了解当前设备是如何解决这些难题的。然后，我们将考虑应如何解决这些难题来提供具有成本效益且能满足未来需求的实用智能电网解决方案。

下图1显示了智能电网网络架构的示例，将有助于理解为什么灵活性和多模是新一代智能电表的关键部署属性。

图1

灵活性和多模：新一代智能电表的关键部署属性

解决方案基于各种各样的技术，因地理位置、当地网络基础设施标准和质量而异。

灵活性

解决方案必须要有足够的灵活性才能支持上面列出的所有标准，其中的部分标准仍在开发中，可能需要现场更新和远程升级。

例如 PLC 技术已经被多家标准组织进行过标准化，如 IEEE P1901.2、PRIME(基于电力线的智能电表演进标准)和 G3，并且这些技术标准均提供多种不同的数据速率和频率带宽。各个国家也都派生了不同的 PLC技术分支 版本来针对自己的电网具体情况进行优化。

迄今为止，仍然没有一个通用的互操作性标准来管理智能电网的通信，也可能永远都不会有!

多模

多模也是必备的设置，因为大多数使用情况下都要求多个功能同时运行。欧洲和亚洲城市部署的NAN网状拓扑结构需要并发支持 PLC 和 802.15.4g，因为一个节点可能通过 PLC 连接到一个节点，同时通过 802.15.4g 连接到另一个节点。

超低功耗

超低成本

现有的通信解决方案使用以硬件为中心的调制解调器。这种调制解调器不能升级以跟上标准的演变和国家特定版本的变化，因此不能支持现场更新。

所以多模系统是异构的，因为它们包含众多零散、独立的基于硬件的调制解调器。从能耗、性能、成本和面积的角度来看，这种异构解决方案也不够完美。另外它们需要的上市时间也比较长。

下一步：“智能化”并连接其他仪表

为使这些系统更具挑战性，上图仅显示了三分之一的全球智能电表，即插电电表。

事实上，目前的智能电网主要是关注智能电表，但下一步就是“智能化”并连接所有其他仪表，包括水表、热水表和燃气表。