在日前落幕的“第五届智能三表(电表、热表、水表)IC创新与设计研讨会”上，无线集抄技术成为了现场听众最为关注的热点话题之一。现代生活中，水表、电表等计量表的抄录和收费是城市生活的一个大问题：人工入室抄表不仅扰民，还可能给居民带来不安全因素;此外，对于各职能公司来说，派人上门抄表也耗费了大量的人力资源和时间。随着科技的进步以及人民生活水平的提高，多表远程抄收系统已经成为了小区“智能化建设”中的一个重要部分。

随着无线抄表的广泛应用，业界对其相关技术的发展越来越重视。在本次的研讨会上，Semtech、世强先进以及宁波水表股份有限公司等企业代表都针对无线抄表带来了相关的技术演讲。而Honeywell、复旦微电子、华虹设计以及艾华集团等也针对智能三表SOC解决方案、MCU、传感器以及电解电容等在智能三表中的应用进行了精彩的方案介绍。此外，Honeywell、艾华集团、世强先进、华虹设计、芯朋微、芯旺微、顺络电子、千代源以及江苏特威希电气有限公司等9家展示企业还带来了最新的智能三表IC产品展示，供现场工程师观摩与体验。据悉，本次研讨会共聚集了250多位来自电表、热表、水表企业的工程师。

杭州智能三表会议现场

远程抄表：载波技术仍占主导 无线集抄是未来方向

目前，我国国民经济和电力事业得到了迅速的发展，绝大部分地区的用电已经没有限制，一户一表制已经基本普及。但是随着住宅电表数量的增加，人工抄表的工作量急增，而智能住宅小区的兴起，也使人们对居住环境的要求提高了，舒适、方便成为人们关注的重点。因此，杭州西力电能表制造副总经理胡余生表示，无线集抄在电表和水表行业的发展前景十分可观。他谈道：“虽然目前无线集抄还没有占据最大的市场份额，但我们依然很看好其未来的发展。”

江阴众和电力仪表有限公司工程师陶剑秋表示，目前国内的远程抄表系统仍以电力线载波通信技术为主，其比例为90%左右。电力线载波通信技术是将信息调制为高频信号(一般为50～500kHz)并叠加在电力线路上进行通信的技术。其优势是利用电力线作为通信信道，不必另外铺设通信信道，大大节省投资，维护工作量少，可灵活实现“即插即用”。目前，国内10kV以上电压等级的高压电力线载波技术已经较成熟。

然而，低压电力网络上的载波通信还未能达到令人满意的水平，这在一定程度上制约了电能计量自动抄表技术在我国的实际应用。针对低压电力线载波抄表，复旦微电子推出了电力线载波芯片FM3203。据复旦微电子高级工程师翟金刚的介绍，FM3203是复旦微电子开发的低压电力线载波通信专用基带芯片，采用OFDM(正交频分复用)调制技术，载波频率范围为25-350KHz，具备12个自适应通信通道，能够轻松应对复杂的电力线通信环境，并支持电力线远程在线升级，方便了系统后期的维护。
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华虹设计业务发展经理南宫荣在会上谈到，水表、热表以及天然气表等抄表方式都会向着更自动化、智能化的方向发展，“实时计费的互联网表利用在线传输技术，实现计价和同步调整”。而陶剑秋也表示，尽管电力线载波通信技术的应用比例大，但是电力线载波通信技术仅仅是一个过度。他认为，互联网技术成本下降，智能电表等仪器仪表终将会朝着互联网的方向发展，而无线集抄在远程抄表系统中的应用比例也会逐渐提升。

谈到国内无线集抄技术的发展，Semtech应用工程师陈建魏也发表了自己的观点：“目前各个表厂都各自为政，除了国家电网有统一的通信标准外，其他都是企业自己的网络协议，而其后续肯定会往统一化方向发展。之前国家电网强制无线必须是FSK(频移键控)，但是随着市场的变化，未来将会有更多种类无线技术进入国家电的标准。”

智能三表实现低功耗已不成问题

在全球资源紧缺的大环境下，功耗成为了电子行业各领域的关键词。在智能电表行业，由于各上游厂商都不遗余力地推出低功耗的产品，低功耗已不成问题。对此，胡余生也谈到：“原先智能电表的功耗为1瓦左右，随着国家电网对智能电表功耗要求的提高，以及上游厂商不断推出提高效率的产品，如今智能电表的功耗为0.7瓦左右，甚至有的已经做到0.4瓦左右。”

针对功耗问题，华虹设计也推出了超低功耗的MCU——SHC16L系列。据介绍，华虹设计的MCU设置了多种模式以确保超低电流，而芯片从超低功耗模式下的唤醒时间低于3μS，有效降低系统启动的功耗，使系统的反应更为敏捷。世强先进应用工程师刘云也表示，世强先进在低功耗应用方面的产品有全球最低功耗的32位MCU——EFM32 Gecko MCUs。此系列的MCU拥有最低的激活与休眠电流以及快速的唤醒时间。除了MCU产品，世强先进在无线集抄方面也推出了一款主打中国抄表市场的高性能的电流损耗的收发器——SI4438C，覆盖425-525MHz,发射公里为20dBm。

智能三表的发展离不开传感器的支持，针对智能三表低功耗的要求，Honeywell推出了纳安级别耗电的磁性传感器IC——SM351LT和SM353LT。相较于同类磁阻传感器产品，SM351LT以及SM353LT的功耗更低，其中SM351LT的功耗为310nA，而SM353LT的功耗为360nA。Honeywell亚太区产品应用专家顾斌表示：“同类低功耗磁阻传感器IC的功耗通常为3μA或更多，至少是我们传感器IC产品功耗的10倍。”

杭州智能三表会议现场

陈建魏也认为，在智能电表上，降低功耗已不成问题。尽管智能表的功耗越来越低，但开关电源的功耗和可靠性的要求仍需进一步提高。陈建魏表示，目前表类的安全性已经有了足够的技术保证。“除了传统的AES-128加密方案外，Semtech 的Lora产品本身就是高安全性的产品。即使没有加密技术，采用频谱分析仪可以分析出FSK的数据，但是分析不出Lora的数据。扩频因子、带宽等参数进一步限制了被破解的可能性”。
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水、电、热智能三表市场齐发展

根据国家电网的计划，2011~2015年国家电网建设总投资将达到1.5万亿元人民币，其中约1750亿元将用于智能电网基础设施建设，约460亿元将用于发展智能电表。渣打研究报告指出，源于未来10年大量的发展规划，中国有可能在2015年成为世界最大的智能电表市场，预计到2015年底，国内智能电表安装率将达到80%。在近几年国家电网和南方电网的电能表招标中，我们也不难发现智能电表比例逐年上升。许继集团有限公司项目经理薛振永表示，目前国内电表基本上都往智能电表方面发展，非智能表的使用率会越来越少。

杭州智能三表展示区

在过去的水表、电表以及热表的发展中，人们对水表以及热表的关注似乎总比电表的低，相关的技术谈得更多的也是围绕电表。然而，不管是水、电、热还是气，都直接对居民的生活带来影响。根据IHS的调查显示，除了电表外，水表的市场最大，至2018年，中国的水表市场预计突破1亿只。中国国家发展和改革委员会、住房城乡建设部在今年年初发文对全面实行城镇居民阶梯水价制度作部署，要求2015年底前，设市城市原则上全面实行居民阶梯水价制度，具备实施条件的建制镇也要积极推进。城镇化、智慧城市和阶梯水价三马齐策，使智能水表加速了对老旧机械水表的替换。目前我国在线运行水表存量2亿多只，90%以上均为机械水表。三大国策正在逐渐加快推进中，而智能水表替换机械水表也势在必行。如果仅以2亿为基础，250元/只计算，存量替代市场就已高达500亿元。

近年来，水表、电表、热表三表的技术发展比较快，使得智能三表的市场得以加速发展。陈建魏表示，Semtech的产品不仅限于电表市场，同样适用于其它的计量表。“单就电表来讲，采用我们芯片的电表厂商已经向国网去推Lora的方案，针对国外市场的电表厂商已经开始批量采用Lora，相信国网不会对这样一个好技术无动于衷，目前的关键是怎么突破政策限制。智能电表刚刚起步，如何在这个市场赢得胜利，不光光是产品本身性能这么简单，更是上下游整合，服务和技术的全方面比拼”。

胡余生表示：“国内智能电表的市场还是蛮大的，进入2015年以来市场总量在100万左右。此外，国内智能电表企业也在关注智能水表和智能气表的发展方向，并开始涉足这两个领域，准备往智能三表共同发展的道路走。”

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