作為智能電網建設的重要一環(huán),，去年10月，國家電網公司出臺了新一代智能電表標準,，并于去年11月進行了第一次智能電表招標,。新標準對智能電表技術性能提出高要求，這將引發(fā)智能電表制造業(yè)及相關芯片業(yè)的洗牌,。
style-span" style="font-weight: bold; "> 國家電網公司新標準規(guī)范
《智能電能表功能規(guī)范》《單相智能電能表型式規(guī)范》《三相智能電能表型式規(guī)范》《0.2S級三相智能電能表技術規(guī)范》《0.5S級三相智能電能表技術規(guī)范》《0.5S級三相費控智能電能表(無線)技術規(guī)范》《1級三相費控智能電能表(無線)技術規(guī)范》《1級三相費控智能電能表(載波)技術規(guī)范》《1級三相費控智能電能表技術規(guī)范》《1級三相智能電能表技術規(guī)范》《單相智能電能表技術規(guī)范》《智能電能表信息交換安全認證技術規(guī)范》
智能電表新標準具前瞻性
2009年10月,，國家電網公司公布了智能電表新標準,。新標準包括12個規(guī)范，細化了單相智能電表和三相智能電表設計,、制造,、管理和維護的各項指標。
行業(yè)人士對新標準均給予了高度評價,。“國家電網公司制定的標準已經走在了歐美各國的前面,。”飛思卡爾半導體微控制器事業(yè)部亞太區(qū)市場部經理曾勁濤表示，“雖然一些歐洲國家也曾經出臺一些智能電表標準,，但中國的國家電網公司的新標準應該是全球首個如此細化,、功能要求如此之高的智能電表標準。”據悉,，該標準不僅對單相智能電表和三相智能電表的規(guī)格提出具體要求,，還對智能電表的顯示、外觀結構和安裝尺寸,、材料及工藝等型式提出了細致的要求,。
很顯然，此次國家電網公司制定新標準有兩大意圖：首先,，新標準對智能電表行業(yè)提出了統一的要求,，將為國家電網公司正在規(guī)劃部署的智能電網打下基礎。因為目前全國各省市都有自己的智能電表標準,，各種各樣的標準無法把全國電網互聯在一起,。標準的統一，將是智能電網建設的重要一環(huán),。其次,，新標準對規(guī)范智能電表市場起到一定作用。目前,，我國電表市場較為混亂,，電表企業(yè)大大小小有上千家，價格也無規(guī)律可循,。一些電力系統的下屬電表制造企業(yè)一年也就生產幾萬臺智能電表,，這一局面并不利于產業(yè)發(fā)展。新標準對電表企業(yè)的綜合實力有基本的要求,，因此新標準對于整頓市場,、培育有創(chuàng)新能力的大廠有積極推動作用。
未來5年是換表高峰期
2010年～2014年,，中國將進入智能電表更換高峰期,。但5年內可能更換新表的數量，目前還沒有統一的說法,。根據國家電網公司5年685億元的投資,，業(yè)內人士估計國家電網公司將采購1.7億臺左右的AMR/AMI電表,。其中75%是單項智能電表，25%是三項智能電表,。2009年11月,，在新標準出臺僅一個月之后，國家電網公司進行了智能電表的首輪招標,。有說此次招標的數量是300萬臺單相表和26.4萬臺三相表,，也有說是200萬臺單相表和60萬臺三相表。最終有10多家電表企業(yè)中標,，但數量尚無統一說法。
2010年,，國家電網公司肯定會在春節(jié)后進行多次招標,，預計今年國內將更換3000萬臺到5000萬臺智能電表。
新標準對MCU提出高要求
此次智能電表新標準提出的技術要求非常高,，為此,，所有電表企業(yè)都需要重新設計方案。
而對于電表MCU企業(yè)而言,，新標準的技術要求也具有巨大的挑戰(zhàn)性,。“從總的功能上來說，原來廠家設計的微控制器(MCU),，幾乎沒有能夠滿足國家電網公司新標準的,。”恩智浦半導體大中華區(qū)微控制器產品市場助理經理王維表示，“因此,，每家企業(yè)現在都在針對新標準設計新產品,。”
記者了解到，對比老標準,，新標準對電表在計量,、費控、通信,、功耗,、電子線路布線上均有更高要求。“為此,，一些原先MCU的附加功能變成了必需的功能,。”意法半導體大中國區(qū)MCU產品市場經理JamesWiart介紹說，“例如更高的計算能力(DMIPS)來滿足電表高性能的要求,；更多的存儲器使更復雜的數據處理成為可能,；更多的I/O以支持周邊器件,，如SPI,、I2C,、智能卡、SUART以及RTC等,。”
具體說來,，過去非常簡單的表需要8KFlashMCU,，現在，60KFlash以上的MCU才能滿足新標準的基本要求,。同時，MCU的串口至少是3路甚至更多,。而且，由于新標準
要求在電池供電情況下電表至少運行5年,，因此，平均來看,，整表的電流強度要低于30微安。分配到MCU上,，MCU的電流強度要在幾微安到10微安左右,。
電表MCU行業(yè)將重新洗牌
由于第一次招標給予廠家的準備時間非常短，第一次中標的方案并不是非常優(yōu)化的方案,，這些方案主要以通過測試為主,。記者了解到,，在第一次招標后,，所有的智能電表企業(yè)和MCU企業(yè)進行的大量設計都圍繞方案優(yōu)化和成本降低展開。
根據市場調研公司iSuppli在2009年第二季度公布的調研數據,，在單相表MCU市場上，日系企業(yè)NEC/瑞薩占有60%左右的市場,，接下來是微芯16%，德州儀器9%,，意法半導體5%,，飛思卡爾3%,。在第一次招標中,，由于時間緊迫，多數客戶只能在已有方案上進行改動,，因此,，估計MCU的市場分布變化不大。而第一次招標之后，電表廠商要根據新標準開展新的設計,，MCU企業(yè)也會抓住新標準提供的新機遇，展開新一輪激烈的競爭,。預計將會有大量的新方案進入智能電表市場，參與未來的招標,。
市場上占有率較高的日系MCU產品存在一些典型的問題。例如,，日系MCU產品相對更加封閉，軟件不太開放,，客戶不易切換到其他平臺上；與此同時,，日系產品8位和32位芯片采用不同平臺，客戶開發(fā)單相電表,、三相電表以及設備需要維護兩個獨立的開發(fā)平臺，開發(fā)時間長,，成本高,；而且,，日系產品沒有集成RTC和EEPROM，電表整體成本較高,。
而新智能電表MCU在上述問題上都有革命性創(chuàng)新，因此,，我們認為智能電表MCU市場將進行新一輪洗牌。實際上,，像飛思卡爾這些動作較快的廠商，已經推出新的產品系列,，其在第一次招標中就成功將自己的市場占有率提高了一倍。
特色MCU新方案挑戰(zhàn)老方案
目前,，對比市場上的老方案，一些新MCU（微控制器）方案提供了更加適合電表應用的功能,。
方案一：飛思卡爾MZ系列單片機
設計細節(jié)貼近電表設計需求
該系列產品兼容性高,。系列產品采用同一套開發(fā)工具，軟件和模塊移植性強,，大大減少開發(fā)時間，降低開發(fā)成本,。外置LCD驅動，簡化電路板布線,。讓客戶把LCD驅動和LCD放在一起，減少布線,，提高方案抗干擾能力。5V芯片。雖然3V芯片比5V芯片在降低功耗方面更有優(yōu)勢,，但是目前計量芯片和載波模塊都是5V的，在同一方案中有兩個不同的電壓域就需要做各種轉換,，增加了系統的成本并降低了可靠性。為此,，MZ系列最終設計為5V芯片。
方案二恩智浦ARM核心單片機
ARM平臺易于開發(fā)
恩智浦Cortex-M0和Cortex-M3單片機方案,。目前重點方案包括LPC1700和LPC1100。
恩智浦對Cortex-M0進行了精簡處理,，指令更易使用，易于被原來使用8位和16位MCU的工程師接受,。而且，在M0核上采用C語言編程,，代碼效率更高，程序所占容量更小,，可節(jié)省綜合成本,。此外，產品基于ARM平臺,，可以做到無縫快速移植。統一平臺可以節(jié)省研發(fā)成本,，降低研發(fā)時間?？蛻粢子讷@得相關代碼、資料和其他信息,。在工具,、軟件上易獲得更好的支持,。
方案三STM8L和STM32單片機
提供全系列智能電表元器件
意法半導體STM8L和基于ARMCortex-M3STM32的方案。
意法半導體提供全系列智能電表元器件,，包括MCU,、計量IC、電源供電,、實時時鐘、電力線載波及存儲器等,。而且,，各類元器件完全符合新標準要求。