看好智能电网 中国市场是关键核心

【导读】由于新能源的发展推动，智能电网在中国乃至全球都获得了极大的关注。尤其是在中国这个大市场，智能电网是一个庞大的蛋糕。而作为智能电网的关键，智能电表的表现尤为重要。据市场调研公司IHS报告指出：到2016年年底，全球智能电表的安装量将翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安装的14.3亿台电表中，带有“智能”通信功能的电表占比不到18%。而且这些电表不但包括老式的单向先进抄表系统(AMR)，

摘要：  由于新能源的发展推动，智能电网在中国乃至全球都获得了极大的关注。尤其是在中国这个大市场，智能电网是一个庞大的蛋糕。而作为智能电网的关键，智能电表的表现尤为重要。据市场调研公司IHS报告指出：到2016年年底，全球智能电表的安装量将翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安装的14.3亿台电表中，带有“智能”通信功能的电表占比不到18%。而且这些电表不但包括老式的单向先进抄表系统(AMR)，也有带有通用分组无线业务(GPRS)功能的电表，同时有可提供双向通信的住宅用智能电表。

关键字：  Silicon Labs，  智能电表，  智能电网

由于新能源的发展推动，智能电网在中国乃至全球都获得了极大的关注。尤其是在中国这个大市场，智能电网是一个庞大的蛋糕。而作为智能电网的关键，智能电表的表现尤为重要。据市场调研公司IHS报告指出：到2016年年底，全球智能电表的安装量将翻番。IHS表示，截止到2011年年底，在全球已安装的14.3亿台电表中，带有“智能”通信功能的电表占比不到18%。而且这些电表不但包括老式的单向先进抄表系统(AMR)，也有带有通用分组无线业务(GPRS)功能的电表，同时有可提供双向通信的住宅用智能电表。

据IHS预测，随着欧洲先进电表项目的投入运行，全球先进电表出货量将在2015年激增。而全球智能电表市场的增长依靠发展中的经济体，因此中国则是智能电表最重要的市场。作为智能电网相关产品的方案提供商，Silicon Labs凭借着技术优势，很早就在中国开展了相关业务，并取得了不错的成绩。为了揭开Silicon Labs的市场制胜之道，电子发烧友网专访了来自Silicon Labs公司副总裁兼嵌入式系统业务部总经理Diwakar Vishakhadatta，并分享了他的观点。

看好智能电网 中国市场是关键核心

当提及Silicon Labs如何看待智能电网市场时，Mr. Vishakhadatta表示，中国政府对发展智能电网的重点扶持，这是一个非常好的信号。不仅因为政策的支持，同时因为智能电网的发展的必然性优势，必然带动智能电表的进步，而智能电表等智能电网技术不但能为公共事业市场提供了如提升可靠性、准确性、安全性以及处理复杂账单等功能良多的益处;同时智能电表还为电能消费者提供了有效管理其能源消耗的机会，这样可降低他们的能源成本。

既然智能电网有那么多的优点，并且还有国家的重要扶持，那么全力发展智能电网是不可避免的事情。正如文章开头所提及，中国市场是如此巨大，而Silicon Labs又有强大的技术优势，两者相得益彰，Silicon Labs将目光投向这个大市场也就变得顺理成章了。

智能电网得到支持的原因在于其安全性、节能性和简便性。而在节能领域，对智能电表设计要求很高，要获得市场的认可就必须要有高效的节能。那么，究竟Silicon Labs究竟凭借什么技术优势来抢占中国这个大市场?Diwakar给我们列举了三大杀手锏：

第一，就是其高效低功耗的元件，Silicon Labs将会继续提供各种混合信号IC产品，以在通信、传感、校准、定时、处理、以及安全性和可靠性等方面全面助力智能电表。其IC产品专为智能电表进行了优化，包括2.4GHz Ember ZigBee SoC、无线器件、超低功耗8位C8051F9xx MCU、32位Precision32 MCU以及高性能数字隔离器等。

Diwakar特别提到Silicon Labs的高性能MCU。凭借基于8051架构的高效能8位MCU，Silicon Labs已经在中国市场的智能能源应用中体现了卓越的领导力。同时说到Silicon Labs基于ARM Cortex-M3处理器的Precision32 MCU系列，在去年进入32位MCU市场之后。这个Precision32系列包括新型超低功耗SiM3L1xx MCU已被设计用来为32位嵌入式系统设计提供业界最高的能源效率，并为多种多样的绿色能源应用提供了超低功耗和更长的电池续航时间，而这些应用包括智能电表和家用电能监控系统。Precision32产品的推出显著地扩大了Silicon Labs在中国市场的潜在发展空间，而同时在中国用于智能电能的32位嵌入式设计正在快速发展。

第二，并购公司，并与多间公司合作，以提供更具竞争性的产品。Silicon Labs在2012年7月收购了行业领先的2.4GHz ZigBee解决方案供应商Ember公司。这一战略性收购完善了Silicon Labs的混合信号MCU和无线解决方案，同时为Silicon Labs扩展中国市场的无线业务提供了一条新的途径。

随着Ember ZigBee解决方案加入到Silicon Labs的无线产品组合之中，增强了他们去应对各种不同的loT(物联网)应用的能力，而本文智能电表方案就属于这类的应用。

Diwakar特别指出，Silicon Labs现在在中国先进表计基础(AMI)应用市场中处于领先供应商的位置，他们提供了把温度控制器和其他家用系统连接到智能表计或网关的无线家庭区域网络(HAN)，并汇集了多达数千台产品家族仪表并将信息回传到公用事业供应商的社区区域网络(NAN)。Silicon Labs的Ember ZigBee和无线芯片产品为AMI行业领袖企业的智能表计产品提供了无线连接解决方案。这些公司包括Landis+Gyr、Elster、Itron、Nuri Telecom和中国的华立仪表等。

第三，就是推广低成本的高效率SOC方案，在成本降低的同时，降低了设计的复杂度、元器件使用数量和物料成本。

Diwakar表示，Silicon Labs的Ember ZigBee EM35x系列SoC代表了业内首批专为需要无线网状网络连接的智能电网应用而设计的系统级芯片解决方案之一。作为业界首批基于ARM处理器的ZigBee SoC器件，EM35x器件不但在一种小型化的封装中提供了超凡的无线性能、极低功耗和高码密度，而且集成了一个2.4GHz IEEE802.15.4无线收发器、ARM Cortex-M3核、高达192kB的闪存和12kB RAM。这个EM35x器件SoC可用于低成本、低功耗传感器网络以及其他简易连接设备，或者在运行高性能应用处理器的复杂应用中被配置为网络协处理器。[!--empirenews.page--]

而得益于其在单芯片上的高集成度，像EM35x这样的SoC解决方案将依旧保持其声誉，而不会在诸如在智能表计等挑战性应用中出现例外。

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太阳能并网的要求

智能电网的另一个关注点就是太阳能等洁净新能源并网的过程，因为太阳能产生的电能一定要经过逆变器才能并网使用，因此在这方面的技术，也是Silicon Labs等公司的关注点。Diwakar就相关技术问题和电子发烧友网编辑进行了分享。

Diwakar表示，太阳能微型逆变器为光伏(PV)设备中传统的中央电能逆变器提供了一种可扩展的、高性价比的替代方案，用于将太阳能电池板所产生的直流电(dc)转换成电网所需的交流电(ac)。在标准的PV系统中，一个中央逆变器处理多块太阳能电池板。而从每一块电池板的性能差异的角度来看，这是一种低效率的架构。相比之下，一台微型逆变器安装在每块独立的PV板上，提供了一种更为灵活的、模块化的方法，它可使太阳能能源的采集提高多达10%。这种可扩展方法使得PV系统扩展更容易，因为模块化电池板/逆变器装配方式能够方便地添加至现有的线路中而无须复杂的安装。微型逆变器的使用也最大限度地降低了功耗并提高了系统效率，这是因为每块电池板直接与主交流电网连接。此外，每块电池板不影响其他电池板的性能。

Diwakar 强调，Silicon Labs的数字隔离器、带隔离门驱动器、带隔离模数转换器(ADC)、AC电流传感器以及带有大量模拟功能的MCU组成了一套全面的解决方案，提高了太阳能微逆变器应用的可靠性、安全性、灵活性和处理精确性。同时，Silicon Labs的数字隔离解决方案使用了拥有专利的数字射频技术，可通过用高性价比CMOS技术制成的一种电容性隔离层传送数据。在所支持的1kV、2.5kV和5kV隔离等级中，Silicon Labs的数字隔离产品提供了超凡的性能和集成度，并具备上佳的射频场抗干扰能力和运行中的低发射功率，同时满足了低功耗、高速数字数据传输的需求。

此外，大家期望光伏系统能够可靠且以全额定输出运行至少25年。因此，Silicon Labs需要设计出能够更少发热、寿命更长并为光伏系统制造商和电能消费者降低成本的高效率逆变器。基于CMOS的数字隔离器提供了微型逆变器产品所需的最佳的长时间可靠性。数字隔离器不会出现困扰诸如光耦元件等其他隔离技术的老化效应或磨损，同时它们提供了业界最佳的平均无故障时间，使其成为微型逆变器应用的理想选择。

可再生能源是大势所趋

在过去的几年，由于发展的盲目性，中国乃至全球的光伏产业基本遭受了灾难性的打击，这在中国尤为严重。在市场与欧美双反的限制遭受双重沉重打击，再则，本土厂商技术受制于人。对于中国光伏发展的不乐观情绪会持续蔓延。

Diwakar则强调，尽管近期市场的波动影响到了太阳能产业，Silicon Labs仍然对包括微型逆变器在内的先进PV系统技术的长期需求保持乐观。越来越多的证据表明，来自于矿物燃烧的二氧化碳排放是气候变化的一个原因，所以政府继续投资，如太阳能技术等可再生能源是大势所趋。Silicon Labs已制定了相关长期的市场战略。

Vishakhadatta先生个人简介

Vishakhadatta先生于2009年再次加入Silicon Labs公司，并出任隔离及电源产品总监，并推动了公司的产品成为了光耦器的替代产品。他随后于2011年成为了公司广播音频产品总经理。在公司建立了一个发挥无线、MCU和其他嵌入式技术相结合的协同效应的全新产品部门之后， Vishakhadatta先生于2012年担任职公司副总裁兼嵌入式系统产品业务部总经理，该部门产品包括各种8位和32位混合信号MCU、亚GHz无线芯片、Ember ZigBee产品和无线MCU等。

在他于2007年加入ST-Ericsson(后来为NXP)担任ST-Ericsson公司主管入门级移动电话产品的副总裁之前，Vishakhadatta先生最初于1999年加入Silicon Labs并担任无线产品部工程总监。在1999年以前，Vishakhadatta先生是Cirrus Logic公司的一名设计经理。Vishakhadatta先生在俄勒冈州立大学(Oregon State University)获得了电机工程学硕士学位，并在印度理工大学(Indian Institute Technology)获得了理学学士学位。