在智慧電網中，智慧電表發揮關鍵的作用，可以使用者與電力機構之間實現互動。如一方面幫助電力機構精確了解使用者的用電規律，為高峰用電或離峰用電設定差別化的電價；另一方面，使用者也可以合理調整自己的用電計畫，從而最佳化電費支出。從功能模組來看，智慧電表除了電源和計量模組外，還涉及到資料暫存功能，需採用安全可靠的記憶體；此外，雙向即時通訊是智慧電網的重要特徵，故通訊模組至關重要，需要選擇適合的通訊方式及相應的最佳解決方案。

實際上，智慧電網是一個龐大系統，涉及電力、通訊及應用等多個層次，以及區域網路(LAN)和廣域網路(WAN)等不同網路類型。其中，LAN連接家庭或建築物內不同類型的智慧電表到資料集中器(concentrator)。就此段的網路連接而言，通常它們對通訊速率的要求不高，最主要的考量因素是降低成本，常見的通訊方式有無線射頻網路，或有線的電力線載波(PLC)或電力線寬頻(BPL )等。具體採用何種通訊方式，需要考量各國或地區電網實際狀況等因素，同時先行先試國家的做法也具參考價值。

例如，在歐洲能源市場有重要影響力的法國電力(Electricité de France, EDF)於2009年中啟動了當前世界上最大的智慧電表項目Linky，計劃到2017年在法國部署3,500萬個智慧電表。此項目為智慧電表到資料集中器之間的通訊選擇了PLC技術，然後再透過整合封包無線電服務(GPRS)技術將資料傳送到該公司的資料中心。考量到ERDF的市場影響，其選擇對其他國家同樣具有參考價值。

PLC調變技術的選擇
雖然PLC技術提供了低成本的選擇，但電力線原本的設計用意並不是用於通訊，因此在應用PLC通訊時也面臨一些挑戰。特別是設計人員需要密切注意會出現的訊號衰減和雜訊問題，反之也要求複雜的收發器技術。

為了抑制由雜訊導致的訊號衰減，降低誤碼率，並改善頻率效率，有必要利用適合的訊號調變技術。實際上，電力機構在部署智慧電表讀表系統時，有多種不同的調變技術，主要三種分別是正交分頻多工(OFDM)、相位移鍵(PSK)以及擴頻型頻率移鍵(S-FSK)。

OFDM的理論頻寬較高，但實際上在低電壓網路中的雜訊條件下會損失很大一部分的頻寬，而且OFDM的應用成本較高，工作時還消耗可觀的電能。PSK調變技術的應用成本很低，但不是特別可靠，性能會受到相位雜訊影響，而且無法充分覆蓋較長距離。相較而言，雖然S-FSK的資料傳輸率比OFDM低，但更適合智慧電表應用。此調變技術能實現可靠的通訊，同時應用成本更低，消耗的電能也更少。因此，就當前的智慧電網PLC應用而言，複雜度低、商用潛力更大及有可靠現場應用記錄的S-FSK調變技術無疑是更適合的選擇。

實際上，法國ERDF的Linky項目規範中，實體層參考規範是IEC61334-5-1/EN50065，其中規定的調變技術就是S-FSK，通訊頻率為標記頻率(mark frequency, Fm) 63.3 kHz和空頻(space frequency, Fs) 74 kHz，傳輸速率2.4 Kbps，並與50 Hz電氣網路頻率實體同步。

安森美半導體PLC調變解調器的應用優勢
安森美半導體在開發PLC調變解調器方面擁有較長的歷史。速率1.2 kb的AMIS-30585為早前推出，最初開發時就符合IEC 61334標準(SFSK規範)，迄今已歷經8年的現場應用檢驗。新近推出的AMIS-49587是一款高整合度、符合標準的低功率PLC方案，支持PLC實地部署要求的4種不同模式，如NO_CONFIG、MASTER(集中器)、SLAVE(電表)和SPY(給測試人員的原始資料)，非常適合智慧電表以及智慧街燈和智慧插座等應用。與AMIS-30585相比，AMIS-49587支持2.4 kb的更高半雙工可調節通訊速率，符合像ERDF這類規範的市場新要求，目前已經獲得法國原設備製造商(OEM)的先期使用，在中國也已獲得數家領先電表客戶的選用。兩款元件管腳對管腳相容，為客戶提供了更大的設計便利性。

AMIS-49587符合IEC61334-5-1標準，為客戶提供眾多應用優勢。例如，此元件以ARM7TDMI處理器核心為基礎，同時包含實體介面收發器(PHY)和媒體存取控制器(MAC)層，使其以單晶片方案結合了類比調變解調器前端和數位後處理功能，而大多數競爭方案需要複雜的嵌入式軟體來執行與AMIS-49587相同的功能。設計人員使用AMIS-49587調變解調器，可以簡化設計，能在不到一季的時間內研發出全套互通PLC方案，還降低研發及應用成本。實際上，以AMIS-49587為基礎的調變解調器方案中僅使用2顆IC(另一顆為NCS5650 2 A PLC線路驅動器)，外加16顆電阻、17顆電容、2個二極體、1個晶體和1個脈波變壓器，總元件數量僅為39個，提供低物料清單(BOM)成本。

安森美半導體為智慧電表應用提供完整方案
與普通電表相比，智慧電表無疑是更為複雜的系統。而安森美半導體為智慧電表應用提供完整的解決方案，除了上述用於通訊應用的PLC調變解調器和線路驅動器方案外，還提供用於電源管理、量測和暫存等關鍵功能的解決方案。如在電源管理模組，可以應用安森美半導體的NCP1014、NCP1015等AC-DC轉換器，LM2596、NCP3063和CS51411等DC-DC轉換器，MC78L05、MC7805、CAT6217和CAT6219等低壓差(LDO)穩壓器，以及NTMFS4823等中等電壓及高電壓FET。此外，在智慧電表應用中，也可採用安森美半導體系列EEPROM、SDRM等記憶體，以及ESD/TVS、SIM卡介面、邏輯、USB保護、監控、I/O擴展、時脈和溫度傳感器等。

總結：
在方興未艾的智慧電網應用中，智慧電表發揮關鍵作用。設計人員需要為智慧電表與資料集中器之間的通訊選擇適合的通訊方式，而PLC已經成為業界領導公司及先期試驗項目的選擇，頗具示範及參考價值。設計人員需要為PLC通訊選擇調變解調器方案。安森美半導體用於PLC的調變解調器產品符合標準及客戶規範，並提供眾多應用優勢，如簡化設計、降低成本、降低耗電、提供可靠通訊及加快上市進程等。安森美半導體更為智慧電表應用提供包括電源管理及保護、通訊、量測和暫存等關鍵功能的完整解決方案，方便客戶的選擇，幫助他們降低採購成本及加快產品上市。

- 新聞稿有效日期，至2010/08/06為止

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