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          如何处理智能电表的通讯难题

          来源:网上网赌正规靠谱平台 发布时间>2019-07-26 10:51:54 点击量:
          来源:北极星输配电网

              智能电表和其余“智能能源”设备和仪器的通讯和衔接需要对计划职员和开拓职员提出了严格的挑衅。

          让咱咱们来了解一下智能电表的通讯难题,并了解以后设备是如何处理这些难题的。然后,咱咱们将考虑应如何处理这些难题来供给具有本钱效益且能满意未来需要的适用智能电网处理计划。

              机动性和多模:新一代智能电表的关键安排属性

              处理计划基于各种各样的技能,因地舆地位、本地收集根底举措措施模范和品德而异。

              HAN(家域网)或BAN(楼域网)应用短距离无线模范(如ZigBee、Thread、WiFi和蓝牙)将家电设备衔接到智能电表。它还可应用PLC(电力线载波)有线技能。

              NAN(邻域网)应用星形收集拓扑布局,如蜂窝M2M(GPRS、3G、LTEMTC、NB-IoT、LPWAN)将每个电表间接连到基站,并应用云或网状网拓扑布局,如PLC或802.15.4g将统统智能电表节点丛聚到DAP(数据丛聚点),而该DAP将应用蜂窝M2M(GPRS、3G、LTEMTC)间接衔接到基站或颠末过程以太网间接衔接到云。

          机动性

              处理计划必需要有足够的机动机能力支撑上面列出的统统模范,此中的部分模范仍在开拓中,可能必要现场更新和长途进级。

              例如PLC技能已经被多家模范构造停止过模范化,如IEEEP1901.2、PRIME(基于电力线的智能电表演进模范)和G3,而且这些技能模范均供给多种分歧的数据速率和频率带宽。各个国度也都派生了分歧的PLC技能分支版本来针对自己的电网详细环境停止优化。

              迄今为止,仍然没有一个通用的互操纵性模范来解决智能电网的通讯,也可能永久都不会有!

          多模

              多模也是必备的设置,因为大多数应用环境下都请求多个功效同时运行。欧洲和亚洲都邑安排的NAN网状拓扑布局必要并发支撑PLC和802.15.4g,因为一个节点可能颠末过程PLC衔接到一个节点,同时颠末过程802.15.4g衔接到另外一个节点。

          超低功耗

              虽然插电智能电表有主电源,但不插电计量设备必需要用两节AA电池运行5到10年,这请求空闲和峰值功耗都要停止非常仔细的优化。

          超低本钱

              为使智能电表获得疾速而普遍的安排,全体HAN/NAN通讯模块的物料(BOM)本钱应在15到20美元之间。

              现有的通讯处理计划应用以硬件为中央的调制解调器。这种调制解调器不能进级以跟上模范的演变和国度特定版本的变更,因此不能支撑现场更新。

              所以多模体系是异构的,因为它咱们包含浩繁零散、自力的基于硬件的调制解调器。从能耗、机能、本钱和面积的角度来看,这种异构处理计划也不够完善。另外它咱们必要的上市光阴也比较长。

              为了应用低本钱、低功耗的处理计划处理这些难题,软件定义调制解调器(SDM)应运而生。这些调制解调器应采纳一个同一的高机能处理器,而这个处理器可以或许运行多个PHY和协定,并具有真正的实时操纵体系(RTOS)来支撑并行任务,同时最大限度地削减任务切换和MAC到PHY的延迟。

              这些机动通讯引擎的中央是可编程的DSP架构,如CEVA-XC5和CEVA-XC8,因为支撑多种通讯模范,所以使开拓职员可以或许实现软件定义调制解调器而不必额外应用硬件。如许使架构不只能缩短上市光阴,还能低落危险,因为它咱们能满意未来的需要,可以或许在产品性命周期内颠末过程现场进级固件,跟随模范的演进。分歧国度的技能需要,颠末过程软件层面的定制即可满意,如许的处理计划有更好的规模经济效益,能进一步削减体系处理计划所需的BOM本钱。

          下一步:“智能化”并衔接其余仪表

              为使这些体系更具挑衅性,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,目前的智能电网重要是存眷智能电表,但下一步便是“智能化”并衔接统统其余仪表,包含水表、热水表和燃气表。

              虽然这些其余仪表天天只需用上行链路传输几个字节,而且下行链路传输的数据更少,但它咱们的互连却比电表更有难度,因为它咱们没有内置电源,因此必要能耗非常低的电路衔接,可以或许在电池不另外充电的环境下运行5到10年。另外他咱们可能装置在难以到达的地方,如公开室、公开或水下,这些地方接收无线信号可能也有一定难度。因此链路的预算必要非常高,将会决定技能的抉择。