配合智能電網(wǎng)及智能家庭趨勢的工業(yè)通信及安全保護(hù)方案
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以智能電網(wǎng)為例，它是完全自動化的分布式供電系統(tǒng)(從發(fā)電到用電)，集成了雙向通信智能電表及信息技術(shù)，旨在提升能效及可持續(xù)的電力服務(wù)。智能電網(wǎng)涉及電力、通信及應(yīng)用等多個層次，涵蓋家庭區(qū)域網(wǎng)(HAN)、鄰域網(wǎng)(NAN)和廣域網(wǎng)(WAN)等不同類型。雙向通信智能電表的部署，有助于推動以HAN為基礎(chǔ)的智能家庭市場的增長。消費(fèi)者重視通過智能手機(jī)及平板電腦進(jìn)行任務(wù)操作的便利性，智能家庭的趨勢就是使消費(fèi)者能夠透過這些設(shè)備來控制家中智能電器。應(yīng)用智能技術(shù)的電器制造商能夠提供家庭能源管理服務(wù)，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控及操作。消費(fèi)者也需要根據(jù)智能電表及公用事業(yè)機(jī)構(gòu)浮動收費(fèi)來認(rèn)識智能電器的顯著節(jié)電價(jià)值。
圖1：智能電網(wǎng)概念示意圖。
安森美半導(dǎo)體身為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商，積極推動高能效創(chuàng)新，為智能電網(wǎng)、智能家庭、智能樓宇控制等應(yīng)用提供多種通信及安全保護(hù)方案。
1) 智能電表PLC通信方案
在智能電網(wǎng)中，雙向通信的智能電表發(fā)揮關(guān)鍵作用，一方面幫助電力機(jī)構(gòu)精確了解用戶的用電規(guī)律，為高峰用電或低谷用電設(shè)定差異化的電價(jià)，另一方面，用戶也可以合理調(diào)整自己的用電計(jì)劃，從而優(yōu)化電費(fèi)支出。智能電表包含不同功能模塊，除了電源和計(jì)量模塊外，還涉及到數(shù)據(jù)存儲功能，需采用安全可靠的存儲器；此外，雙向?qū)崟r(shí)通信是智能電網(wǎng)的重要特征，故通信模塊至關(guān)重要，需要選擇適合的通信方式及相應(yīng)的最佳解決方案。
圖2：智能電表關(guān)鍵功能模塊。
就家庭或建筑物中的智能電表到數(shù)據(jù)集中器(concentrator)就這一段的網(wǎng)絡(luò)連接而言，它們通常對通信速率的要求不高，最主要的考慮因素是降低成本。常見的通信方式有無線網(wǎng)絡(luò)，或有線的電力線載波(PLC)或電力線寬帶(BPL)等。具體采用何種通信方式，需要考慮各國電網(wǎng)實(shí)際狀況等因素，同時(shí)先行先試國家的做法也會提供借鑒意義。
就安森美半導(dǎo)體而言，我們與數(shù)家大型歐洲及亞洲電表和公共事業(yè)機(jī)構(gòu)建立有悠久的協(xié)作及公共合作關(guān)系，幫助我們針對特定終端市場定義及調(diào)整器件設(shè)計(jì)。我們在世界各地電表應(yīng)用中部署了500多萬個PLC器件，包括法國EDF旗下公司法國配電公司(ERDF)的Linky智能電表項(xiàng)目，以及中國上海外灘基于PLC的智能路燈方案中。
圖3：使用安森美半導(dǎo)體PLC調(diào)制解調(diào)器方案的典型自動抄表(AMR)應(yīng)用。
安森美半導(dǎo)體的PLC產(chǎn)品及方案包括AMIS49587、NCN49597等調(diào)制解調(diào)器，NCS5650功率放大器，以及集成了PLC調(diào)制解調(diào)器和功率放大器的NCN49599系統(tǒng)級芯片(SoC)等。其中，NCS5650提供市場上最高的PLC驅(qū)動能力，NCN49597和NCN49599提供重要突破及可用于后續(xù)產(chǎn)品的方案。安森美半導(dǎo)體的PLC調(diào)制解調(diào)器系列符合公用事業(yè)機(jī)構(gòu)要求，符合IEC61334-5-1標(biāo)準(zhǔn)，提供不同供應(yīng)商之間的互操作性能力。
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