单芯片实现计量与通信，双核架构首现智能电表
按照中国国家电公司建设智能电的发展计划：年为智能电的规划试点阶段;年为全面建设阶段，重点加快特高压电和城乡配电建设;年则要实现建成统一的、坚强的智能电的目标。而在其中，作为使用户与电力系统之间实现互动的枢纽，智能电表发挥了关键作用，也是众多芯片厂商重点争夺的市场。
IHS iSuppli公司的数据显示，2012年中国电表总出货量为1.106亿个，其中智能电表9850万个。2013年，中国电表产量预计增长到1.184亿个，其中1.077亿个将是智能电表。在之后的几年内，中国智能电表市场将继续增长，平均复合年度增长率为9.5%。
Atmel公司日前展示了其专为智能电通信络、水电气计量系统和能源计量应用而设计的新型智能综合能源平台SAM4Cx。今年3月，Atmel成功收购了IDT半导体的智能电表IC产品线及相关技术，包括IDT用于单相、多相工业用表的模拟前端(AFE)。
Atmel智能计量平台
Atmel亚洲智能电力系统高级业务发展经理吴焕*表示，如今，传统的单一功能计量仪表正被采用各种通信方法的复杂联系统所取代。为满足日新月异的智能电的需求，计量系统开发人员需要能提供以下功能的各种解决方案，包括应用和通信栈的智能支持、稳定可靠的安全功能、远程现场升级、支持家庭连接的通信协议等。
SAM4Cx平台围绕双核ARM Cortex-M4架构构建多个片上系统(SoC)元件，并提供一系列高级安全、计量、无线与电力线通信(PLC)选项。主要特性包括：精度为0.2级(class 0.2)的同类最佳计量技术、面向单相和多相应用的高达6000:1的动态范围、内置线路驱动器的低功耗PRIME PLC连接、高级加密技术、集成应用、通信和计量功能的能力、高达2M的嵌入式Flash、带外部存储器扩展选项和低功耗RTC的304Kb SRAM、LCD和防篡改功能集，并将智能电表的BOM最多减少40%。
SAM4Cx智能仪表解决方案
但吴焕*同时也坦承，目前国内整个智能电表环境，因为成本关系，对芯片价格相当敏感，采用电表计量和电表通信分离的方案仍占据主流，这对将两者结合在一起的Soc方案起到了一定的阻力。在分立方式的PLC和无线模块应用上，传统8/16位MCU仍然被大量使用。但如果要求电能计量和通讯在单一芯片上完成，32位MCU将是必然之选，这也是为什么Atmel此次推出双核Cortex-M4架构的根本原因。
另一个挑战则来自市场对窄带PLC电力线载波通信技术的接受程度。吴焕*说，在基本FSK或BPSK方案中，信息是以单个载波来传输的，传输的波特率取决于带宽的大小，而噪音和选择性减弱会限制通信。而在OFDM方案中，信息是通过多个子载波来传输的，传输的波特率取决于带宽和DBPSK、DQPSK或D8PSK子载波调制的复杂性。通过采用多个子载波、编码和纠错，能够更好的消除通信中的噪音和选择性减弱。中国市场目前的PLC方案多是FSK技术，但包括国内本地供应商在内的PLC提供商都在开发基于OFDM的产品，PRIME和G3则是主要的两个方案。
Atmel PLC架构选项
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