本文来自《国际电子商情》5月刊杂志
智能电网的普及为相关产业带来巨大的发展机遇，智能电表受到产业拉动，继续表现出强劲的增长态势。伴随着对电表功能和性能需求的提高，厂商们也在积极推广低耗能MCU及实现双向通信的PLC产品。
国家电网在2015年计量工作推进会议上确定，今年的计量工作目标包括安装智能电表6060万只，累计用电信息采集3.16亿户，总覆盖率>80%；整体日均采集率>97.5%。重点工作是加快国网和省级计量中心能力提升，加快电能表和采集系统建设进度，在2015年第一批集中招标采购中，完成全年智能电表和采集终端设备的采购任务，城市范围24万台老旧终端力争2015年全部完成更换，开展农村地区采集终端的软件升级完成60%，老旧终端的更换完成50%。此外，还要实施计量全业务全过程的精益化管理、提升智能化水平。
此外，国家也在积极开展技术创新与应用，要求深化智能双向互动技术研究，创新智能电表双向互动方式。北京电力利用宽带电力线载波，实现手机APP与智能电表双向互动的验证工作，技术方案是可行的，2015年将深化应用。还要深化研究电能表系统级芯片技术，开展谐波电表与IR46电能表国标建设的应用研究，建立数字化电能计量技术标准和量值溯源体系。
瑞萨：实现PLC类智能电表标准推广
瑞萨电子（中国）有限公司市场部秦利刚指出，PLC类智能电表在2014全年招标上已经超过了70%的份额，其中，单相表总共招标数量超过8千万只，三相表招标数量超过7百万只。瑞萨电子预测从2011年8097.5%到2015年，PLC类智能电表的符合年增长率会达到52%。
他继续表示，不同国家对电表有不同的通讯技术要求，比如无线通讯有要求GPRS、Zigbee、WiFi，而有线有PLC等。现在来看，欧洲或日本等国家的表厂引领着G3-PLC或者PRIME的技术发展，中国目前主流仍是基于FSK/BPSK调制解调方式，不利于部分新功能的实现。尽管瑞萨不能主导中国PLC的标准，但会努力与合作伙伴共建基于OFDM窄带PLC技术的实现与推广。
作为PLC全球标准化的重要贡献者，瑞萨参加了所有PLC联盟的标准化制定工作，包括G3-PLC、PRIME以及IEEE
P1902.1等，G3联盟更是选择瑞萨PLC方案作为golden
unit来进行认证参考。因此，瑞萨电子基于OFDM调制解调的窄带PLC解决方案，支持国际通用的G3-PLC以及PRIME等多种标准协议。
该方案由瑞萨电子提供高度集成化、一体化的专用PLC芯片和与之搭配的MCU等硬件组成，并提供已获得G3及PRIME联盟等各类认证机关认证的软件，为客户提供高度灵活性的PLC参考设计板、套件以及相应的开发环境和工具，帮助客户快速完成设计。UPD809508是瑞萨推出的第二代PLC新品，支持全球不同制式的PLC标准，内置PHY层算法、MAC控制器、模拟前端、128位AES编解码，最大功耗仅为250mW。此款产品既能协助中国本土客户实现技术升级，同时也可帮助国内表厂应对不断扩大的出口订单需求，特别是对G3/PRIME PLC有要求的智能电表。
秦利刚还表示，瑞萨电子中国一直乐于与中国国内不同合作伙伴共同建设基于OFDM窄带PLC技术，包括最新双模异构等不同需求的PLC技术的建设。
Silicon Labs：低功耗+30年的待机时间
智能计量的主要驱动力在于人类对未来能源和环境状况的担忧，对能源使用更智能的管理可减少浪费，缓解人类活动对环境的压力。Silicon
Labs的主打牌便是超低功耗，其授权代理商世强先进科技资深技术工程师齐凌杰介绍说，目前Silicon
Labs主推的MCU分别是号称业内功能集成度最高的8位EFM8 Bee MCU和最低功耗的32位EFM32 Gecko MCU。
EFM8 MCU主频最高50MHz，新型的EFM8
Bee系列产品包括三类高集成度、外设丰富的MCU产品，这些产品为满足特定开发人员的需求和应用而进行了优化。Bee系列产品命名正强调了EFM8平台的可扩展的性能、能源效率和高产出率。这些MCU通过了高性价比优势，包括高速流水线8051内核、超低功耗、精度模拟、增强的通信外设、集成的振荡器、小尺寸封装，以及能够提供灵活的数字和模拟复用、简化印刷电路板（PCB）设计和I/O引脚路由的先进Crossbar架构。EFM32 Gecko
MCU系列具有高达128kB、8–16kB RAM的闪存，以及速度高达32MHz CPU的配置。基于ARM
Cortex-M3内核，Gecko系列采用创新低能耗技术，节能模式唤醒时间缩短，可搭配各种外围设备，是电池驱动应用及其他需要高性能和低功耗系统的理想选择之一。
智能计量的主要功能除了对能源消耗的测量、控制和对系统的故障的诊断外，还强调了不同系统间的互联互通，与无线技术紧密结合，是突破嵌入式技术的新兴快速增长领域。Silicon Labs的无线产品线成员还包括Sub-GHz收发器系列、Zigbee系统、无线MCU、Bluegiga系列的蓝牙和WiFi，专门针对中国快速增长的智能电表市场。
新型Si4438C EZRadioPRO
IC设计使无线传输距离和电池寿命最大化，同时降低智能电表30%的物料（BOM）成本。该收发器专为425-525MHz
ISM频段设计，发射功率为20dBm，接收功率-124dBm，因此也是室内能源管理系统和其他智能电网基础设施应用，诸如远距离回程通信到服务公司应
用的理想sub-GHz无线解决方案。此外，其40nA待机电流、极低的发射和接收状态电流、快速唤醒时间也使得电池使用寿命大大增加。
齐凌杰强调说：“Si4438收发器，可满足中国智能电表市场对性能、系统成本和规定的要求。以四节AA电池为例，经过计算，EFM32TG840+Si4438的待机时间长达30年，是业内最低功耗的无线抄表方案。”
华虹：国产MCU新晋者
上海华虹集成电路有限责任公司此前作为智能卡与信息安全芯片解决方案供应商为人所熟知，但是从专用MCU走向通用MCU则是一个非常巨大的跨越。今年4月，该公司推出了国产第一款超低功耗MCU，业务发展经理南宫荣介绍了针对计量产品中的应用。
据南宫荣表示，华虹MCU采用了8051核、ARM核、Dolphin及国内自主内核，架构丰富灵活，同时提供超低功耗技术，值得一提的是其突出的抗攻击安全性，以及DES、AES、RSA和ECC等国家商用密码算法。华虹MCU对计量的支持还包括无计量芯片、简单计量芯片和复杂计量芯片三种方式，对显示产品的支持也覆盖从液晶显示到报警式显示等，支持各种传输接口、增强抗干扰性。
“华虹MCU的主要特点是一低一高。是低价格、高配置吗？”南宫荣笑称，”非也。我们的一低一高是低功耗和高安全。”他解释说，智能表计中最核心的部分是超低功耗MCU，追求MCU的极致低功耗，无疑是MCU的最本质要求。华虹设置多种模式来确保超低电流，同时，低于3μS的芯片从超低功耗模式下唤醒时间，有效降低系统启动的功耗，系统反应更为敏捷。
在满足低功耗要求之外，MCU还有另一更为重要更为迫切的使命有待完成，即高安全性。随着智能电网规模的扩大，系统复杂程度也在增加，如大量智能表计以及交互后台的介入，电表网络的安全问题将会越发突出。特别是当双向互动越发频繁后，网络边界进一步向用户侧延伸，用户侧的安全危险将越来越突出，端对端的防护就显得尤为重要。因此，智能表计亟待加强的工作有：一是如何保证终端的安全接入，二是如何防止一些敏感数据的泄露。
华虹的安全基因促使其新推出的MCU将提供128位JTAG密码授权保护，可以保护芯片内部的代码不被非法读取或改写，并且集成了抗各种攻击分析的硬件加密协处理器以及硬件64位真随机数模块，每颗芯片还具备唯一8位设备标识号。使用特殊的加密技术不仅可以验证交互信息的正确性，同时还能检查通信双方身份的合法性，从而保证信息传送的安全性。智能表计MCU内部集成了类似于智能电表的ESAM芯片功能，不仅具有数据存储功能，还具有数据安全保护，复杂密码运算等功能。
预计未来，超低功耗MCU的发展将朝着以下方向进行突破：1、采用更先进的工艺线，进一步降低MCU工作功耗，如90nm比180nm的MCU动态功耗下降了60%以上；2、采用创新的功耗管理模块，让超低功耗MCU的功耗进一步降低；3、进一步优化MCU自身架构，更好的为智能表计服务；4、集成度更高，将智能表计系统的外设集成入MCU内部；5、集成硬件国密算法，保障系统信息安全性。
