看好智能電網(wǎng) 中國(guó)市場(chǎng)是關(guān)鍵核心

【導(dǎo)讀】由于新能源的發(fā)展推動(dòng)，智能電網(wǎng)在中國(guó)乃至全球都獲得了極大的關(guān)注。尤其是在中國(guó)這個(gè)大市場(chǎng)，智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大的蛋糕。而作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵，智能電表的表現(xiàn)尤為重要。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司IHS報(bào)告指出：到2016年年底，全球智能電表的安裝量將翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安裝的14.3億臺(tái)電表中，帶有“智能”通信功能的電表占比不到18%。而且這些電表不但包括老式的單向先進(jìn)抄表系統(tǒng)(AMR)，

摘要：  由于新能源的發(fā)展推動(dòng)，智能電網(wǎng)在中國(guó)乃至全球都獲得了極大的關(guān)注。尤其是在中國(guó)這個(gè)大市場(chǎng)，智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大的蛋糕。而作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵，智能電表的表現(xiàn)尤為重要。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司IHS報(bào)告指出：到2016年年底，全球智能電表的安裝量將翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安裝的14.3億臺(tái)電表中，帶有“智能”通信功能的電表占比不到18%。而且這些電表不但包括老式的單向先進(jìn)抄表系統(tǒng)(AMR)，也有帶有通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)功能的電表，同時(shí)有可提供雙向通信的住宅用智能電表。

關(guān)鍵字：  Silicon Labs，  智能電表，  智能電網(wǎng)

由于新能源的發(fā)展推動(dòng)，智能電網(wǎng)在中國(guó)乃至全球都獲得了極大的關(guān)注。尤其是在中國(guó)這個(gè)大市場(chǎng)，智能電網(wǎng)是一個(gè)龐大的蛋糕。而作為智能電網(wǎng)的關(guān)鍵，智能電表的表現(xiàn)尤為重要。據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司IHS報(bào)告指出：到2016年年底，全球智能電表的安裝量將翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安裝的14.3億臺(tái)電表中，帶有“智能”通信功能的電表占比不到18%。而且這些電表不但包括老式的單向先進(jìn)抄表系統(tǒng)(AMR)，也有帶有通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(GPRS)功能的電表，同時(shí)有可提供雙向通信的住宅用智能電表。

據(jù)IHS預(yù)測(cè)，隨著歐洲先進(jìn)電表項(xiàng)目的投入運(yùn)行，全球先進(jìn)電表出貨量將在2015年激增。而全球智能電表市場(chǎng)的增長(zhǎng)依靠發(fā)展中的經(jīng)濟(jì)體，因此中國(guó)則是智能電表最重要的市場(chǎng)。作為智能電網(wǎng)相關(guān)產(chǎn)品的方案提供商，Silicon Labs憑借著技術(shù)優(yōu)勢(shì)，很早就在中國(guó)開展了相關(guān)業(yè)務(wù)，并取得了不錯(cuò)的成績(jī)。為了揭開Silicon Labs的市場(chǎng)制勝之道，電子發(fā)燒友網(wǎng)專訪了來(lái)自Silicon Labs公司副總裁兼嵌入式系統(tǒng)業(yè)務(wù)部總經(jīng)理Diwakar Vishakhadatta，并分享了他的觀點(diǎn)。

看好智能電網(wǎng) 中國(guó)市場(chǎng)是關(guān)鍵核心

當(dāng)提及Silicon Labs如何看待智能電網(wǎng)市場(chǎng)時(shí)，Mr. Vishakhadatta表示，中國(guó)政府對(duì)發(fā)展智能電網(wǎng)的重點(diǎn)扶持，這是一個(gè)非常好的信號(hào)。不僅因?yàn)檎叩闹С?，同時(shí)因?yàn)橹悄茈娋W(wǎng)的發(fā)展的必然性優(yōu)勢(shì)，必然帶動(dòng)智能電表的進(jìn)步，而智能電表等智能電網(wǎng)技術(shù)不但能為公共事業(yè)市場(chǎng)提供了如提升可靠性、準(zhǔn)確性、安全性以及處理復(fù)雜賬單等功能良多的益處;同時(shí)智能電表還為電能消費(fèi)者提供了有效管理其能源消耗的機(jī)會(huì)，這樣可降低他們的能源成本。

既然智能電網(wǎng)有那么多的優(yōu)點(diǎn)，并且還有國(guó)家的重要扶持，那么全力發(fā)展智能電網(wǎng)是不可避免的事情。正如文章開頭所提及，中國(guó)市場(chǎng)是如此巨大，而Silicon Labs又有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，兩者相得益彰，Silicon Labs將目光投向這個(gè)大市場(chǎng)也就變得順理成章了。

智能電網(wǎng)得到支持的原因在于其安全性、節(jié)能性和簡(jiǎn)便性。而在節(jié)能領(lǐng)域，對(duì)智能電表設(shè)計(jì)要求很高，要獲得市場(chǎng)的認(rèn)可就必須要有高效的節(jié)能。那么，究竟Silicon Labs究竟憑借什么技術(shù)優(yōu)勢(shì)來(lái)?yè)屨贾袊?guó)這個(gè)大市場(chǎng)?Diwakar給我們列舉了三大殺手锏：

第一，就是其高效低功耗的元件，Silicon Labs將會(huì)繼續(xù)提供各種混合信號(hào)IC產(chǎn)品，以在通信、傳感、校準(zhǔn)、定時(shí)、處理、以及安全性和可靠性等方面全面助力智能電表。其IC產(chǎn)品專為智能電表進(jìn)行了優(yōu)化，包括2.4GHz Ember ZigBee SoC、無(wú)線器件、超低功耗8位C8051F9xx MCU、32位Precision32 MCU以及高性能數(shù)字隔離器等。

Diwakar特別提到Silicon Labs的高性能MCU。憑借基于8051架構(gòu)的高效能8位MCU，Silicon Labs已經(jīng)在中國(guó)市場(chǎng)的智能能源應(yīng)用中體現(xiàn)了卓越的領(lǐng)導(dǎo)力。同時(shí)說到Silicon Labs基于ARM Cortex-M3處理器的Precision32 MCU系列，在去年進(jìn)入32位MCU市場(chǎng)之后。這個(gè)Precision32系列包括新型超低功耗SiM3L1xx MCU已被設(shè)計(jì)用來(lái)為32位嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供業(yè)界最高的能源效率，并為多種多樣的綠色能源應(yīng)用提供了超低功耗和更長(zhǎng)的電池續(xù)航時(shí)間，而這些應(yīng)用包括智能電表和家用電能監(jiān)控系統(tǒng)。Precision32產(chǎn)品的推出顯著地?cái)U(kuò)大了Silicon Labs在中國(guó)市場(chǎng)的潛在發(fā)展空間，而同時(shí)在中國(guó)用于智能電能的32位嵌入式設(shè)計(jì)正在快速發(fā)展。

第二，并購(gòu)公司，并與多間公司合作，以提供更具競(jìng)爭(zhēng)性的產(chǎn)品。Silicon Labs在2012年7月收購(gòu)了行業(yè)領(lǐng)先的2.4GHz ZigBee解決方案供應(yīng)商Ember公司。這一戰(zhàn)略性收購(gòu)?fù)晟屏薙ilicon Labs的混合信號(hào)MCU和無(wú)線解決方案，同時(shí)為Silicon Labs擴(kuò)展中國(guó)市場(chǎng)的無(wú)線業(yè)務(wù)提供了一條新的途徑。

隨著Ember ZigBee解決方案加入到Silicon Labs的無(wú)線產(chǎn)品組合之中，增強(qiáng)了他們?nèi)?yīng)對(duì)各種不同的loT(物聯(lián)網(wǎng))應(yīng)用的能力，而本文智能電表方案就屬于這類的應(yīng)用。

Diwakar特別指出，Silicon Labs現(xiàn)在在中國(guó)先進(jìn)表計(jì)基礎(chǔ)(AMI)應(yīng)用市場(chǎng)中處于領(lǐng)先供應(yīng)商的位置，他們提供了把溫度控制器和其他家用系統(tǒng)連接到智能表計(jì)或網(wǎng)關(guān)的無(wú)線家庭區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(HAN)，并匯集了多達(dá)數(shù)千臺(tái)產(chǎn)品家族儀表并將信息回傳到公用事業(yè)供應(yīng)商的社區(qū)區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(NAN)。Silicon Labs的Ember ZigBee和無(wú)線芯片產(chǎn)品為AMI行業(yè)領(lǐng)袖企業(yè)的智能表計(jì)產(chǎn)品提供了無(wú)線連接解決方案。這些公司包括Landis+Gyr、Elster、Itron、Nuri Telecom和中國(guó)的華立儀表等。

第三，就是推廣低成本的高效率SOC方案，在成本降低的同時(shí)，降低了設(shè)計(jì)的復(fù)雜度、元器件使用數(shù)量和物料成本。

Diwakar表示，Silicon Labs的Ember ZigBee EM35x系列SoC代表了業(yè)內(nèi)首批專為需要無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)連接的智能電網(wǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的系統(tǒng)級(jí)芯片解決方案之一。作為業(yè)界首批基于ARM處理器的ZigBee SoC器件，EM35x器件不但在一種小型化的封裝中提供了超凡的無(wú)線性能、極低功耗和高碼密度，而且集成了一個(gè)2.4GHz IEEE802.15.4無(wú)線收發(fā)器、ARM Cortex-M3核、高達(dá)192kB的閃存和12kB RAM。這個(gè)EM35x器件SoC可用于低成本、低功耗傳感器網(wǎng)絡(luò)以及其他簡(jiǎn)易連接設(shè)備，或者在運(yùn)行高性能應(yīng)用處理器的復(fù)雜應(yīng)用中被配置為網(wǎng)絡(luò)協(xié)處理器。[!--empirenews.page--]

而得益于其在單芯片上的高集成度，像EM35x這樣的SoC解決方案將依舊保持其聲譽(yù)，而不會(huì)在諸如在智能表計(jì)等挑戰(zhàn)性應(yīng)用中出現(xiàn)例外。

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太陽(yáng)能并網(wǎng)的要求

智能電網(wǎng)的另一個(gè)關(guān)注點(diǎn)就是太陽(yáng)能等潔凈新能源并網(wǎng)的過程，因?yàn)樘?yáng)能產(chǎn)生的電能一定要經(jīng)過逆變器才能并網(wǎng)使用，因此在這方面的技術(shù)，也是Silicon Labs等公司的關(guān)注點(diǎn)。Diwakar就相關(guān)技術(shù)問題和電子發(fā)燒友網(wǎng)編輯進(jìn)行了分享。

Diwakar表示，太陽(yáng)能微型逆變器為光伏(PV)設(shè)備中傳統(tǒng)的中央電能逆變器提供了一種可擴(kuò)展的、高性價(jià)比的替代方案，用于將太陽(yáng)能電池板所產(chǎn)生的直流電(dc)轉(zhuǎn)換成電網(wǎng)所需的交流電(ac)。在標(biāo)準(zhǔn)的PV系統(tǒng)中，一個(gè)中央逆變器處理多塊太陽(yáng)能電池板。而從每一塊電池板的性能差異的角度來(lái)看，這是一種低效率的架構(gòu)。相比之下，一臺(tái)微型逆變器安裝在每塊獨(dú)立的PV板上，提供了一種更為靈活的、模塊化的方法，它可使太陽(yáng)能能源的采集提高多達(dá)10%。這種可擴(kuò)展方法使得PV系統(tǒng)擴(kuò)展更容易，因?yàn)槟K化電池板/逆變器裝配方式能夠方便地添加至現(xiàn)有的線路中而無(wú)須復(fù)雜的安裝。微型逆變器的使用也最大限度地降低了功耗并提高了系統(tǒng)效率，這是因?yàn)槊繅K電池板直接與主交流電網(wǎng)連接。此外，每塊電池板不影響其他電池板的性能。

Diwakar 強(qiáng)調(diào)，Silicon Labs的數(shù)字隔離器、帶隔離門驅(qū)動(dòng)器、帶隔離模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)、AC電流傳感器以及帶有大量模擬功能的MCU組成了一套全面的解決方案，提高了太陽(yáng)能微逆變器應(yīng)用的可靠性、安全性、靈活性和處理精確性。同時(shí)，Silicon Labs的數(shù)字隔離解決方案使用了擁有專利的數(shù)字射頻技術(shù)，可通過用高性價(jià)比CMOS技術(shù)制成的一種電容性隔離層傳送數(shù)據(jù)。在所支持的1kV、2.5kV和5kV隔離等級(jí)中，Silicon Labs的數(shù)字隔離產(chǎn)品提供了超凡的性能和集成度，并具備上佳的射頻場(chǎng)抗干擾能力和運(yùn)行中的低發(fā)射功率，同時(shí)滿足了低功耗、高速數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/P>

此外，大家期望光伏系統(tǒng)能夠可靠且以全額定輸出運(yùn)行至少25年。因此，Silicon Labs需要設(shè)計(jì)出能夠更少發(fā)熱、壽命更長(zhǎng)并為光伏系統(tǒng)制造商和電能消費(fèi)者降低成本的高效率逆變器?；贑MOS的數(shù)字隔離器提供了微型逆變器產(chǎn)品所需的最佳的長(zhǎng)時(shí)間可靠性。數(shù)字隔離器不會(huì)出現(xiàn)困擾諸如光耦元件等其他隔離技術(shù)的老化效應(yīng)或磨損，同時(shí)它們提供了業(yè)界最佳的平均無(wú)故障時(shí)間，使其成為微型逆變器應(yīng)用的理想選擇。

可再生能源是大勢(shì)所趨

在過去的幾年，由于發(fā)展的盲目性，中國(guó)乃至全球的光伏產(chǎn)業(yè)基本遭受了災(zāi)難性的打擊，這在中國(guó)尤為嚴(yán)重。在市場(chǎng)與歐美雙反的限制遭受雙重沉重打擊，再則，本土廠商技術(shù)受制于人。對(duì)于中國(guó)光伏發(fā)展的不樂觀情緒會(huì)持續(xù)蔓延。

Diwakar則強(qiáng)調(diào)，盡管近期市場(chǎng)的波動(dòng)影響到了太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)，Silicon Labs仍然對(duì)包括微型逆變器在內(nèi)的先進(jìn)PV系統(tǒng)技術(shù)的長(zhǎng)期需求保持樂觀。越來(lái)越多的證據(jù)表明，來(lái)自于礦物燃燒的二氧化碳排放是氣候變化的一個(gè)原因，所以政府繼續(xù)投資，如太陽(yáng)能技術(shù)等可再生能源是大勢(shì)所趨。Silicon Labs已制定了相關(guān)長(zhǎng)期的市場(chǎng)戰(zhàn)略。

Vishakhadatta先生個(gè)人簡(jiǎn)介

Vishakhadatta先生于2009年再次加入Silicon Labs公司，并出任隔離及電源產(chǎn)品總監(jiān)，并推動(dòng)了公司的產(chǎn)品成為了光耦器的替代產(chǎn)品。他隨后于2011年成為了公司廣播音頻產(chǎn)品總經(jīng)理。在公司建立了一個(gè)發(fā)揮無(wú)線、MCU和其他嵌入式技術(shù)相結(jié)合的協(xié)同效應(yīng)的全新產(chǎn)品部門之后， Vishakhadatta先生于2012年擔(dān)任職公司副總裁兼嵌入式系統(tǒng)產(chǎn)品業(yè)務(wù)部總經(jīng)理，該部門產(chǎn)品包括各種8位和32位混合信號(hào)MCU、亞GHz無(wú)線芯片、Ember ZigBee產(chǎn)品和無(wú)線MCU等。

在他于2007年加入ST-Ericsson(后來(lái)為NXP)擔(dān)任ST-Ericsson公司主管入門級(jí)移動(dòng)電話產(chǎn)品的副總裁之前，Vishakhadatta先生最初于1999年加入Silicon Labs并擔(dān)任無(wú)線產(chǎn)品部工程總監(jiān)。在1999年以前，Vishakhadatta先生是Cirrus Logic公司的一名設(shè)計(jì)經(jīng)理。Vishakhadatta先生在俄勒岡州立大學(xué)(Oregon State University)獲得了電機(jī)工程學(xué)碩士學(xué)位，并在印度理工大學(xué)(Indian Institute Technology)獲得了理學(xué)學(xué)士學(xué)位。