意法半導(dǎo)體提供全球首款開放式通信標(biāo)準(zhǔn)智能電表IC

2035年，2040年，2045年，2050年。當(dāng)前，全球各國在陸續(xù)實現(xiàn)“碳達峰”目標(biāo)之后，相繼發(fā)布了本國實現(xiàn)“碳中和”的具體時間規(guī)劃，勾畫出一個“無碳未來”的美好藍圖。在凈零排放不斷被寫入各國法律的情況下，減小能源損耗，提升系統(tǒng)效率已經(jīng)成為各行業(yè)的頭等大事。

在政策紅利下，智能電網(wǎng)迎來歷史性的發(fā)展機遇。根據(jù)全球知名行業(yè)咨詢機構(gòu)Globa lMarket Insights的預(yù)測數(shù)據(jù)，預(yù)計到2024年，全球智能電網(wǎng)的市場規(guī)模將達到700億美元，未來3年復(fù)合增長率將超過20%。

智能電網(wǎng)是指在傳統(tǒng)電力系統(tǒng)基礎(chǔ)上，通過新能源、新材料、新設(shè)備和電力電子技術(shù)，在發(fā)電、輸電、調(diào)度、變電、配電、用電、儲能環(huán)節(jié)實現(xiàn)全面智能化，提升整個電網(wǎng)系統(tǒng)的運營效率。作為全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商，意法半導(dǎo)體（ST）全面引領(lǐng)智能電網(wǎng)發(fā)展，憑借環(huán)境傳感器、微控制器、電力線通信（PLC）、能量變換計量IC等豐富解決方案，覆蓋智能電網(wǎng)構(gòu)建的所有模塊。 本文，我們將著重介紹意法半導(dǎo)體的PLC產(chǎn)品系列，從產(chǎn)品性能到開發(fā)資源，再到產(chǎn)品生態(tài)，幫助大家更好地理解各系列產(chǎn)品，快速實現(xiàn)智能電網(wǎng)從發(fā)電到用電各環(huán)節(jié)之間的互聯(lián)互通。

可編程、超低功耗PLC解決方案

意法半導(dǎo)體ST8500是一款完全可編程的PLC調(diào)制解調(diào)器片上系統(tǒng)（SoC），高度集成且低功耗。 ST8500采用標(biāo)準(zhǔn)ARM 32-bit Cortex-M4F完全可編程內(nèi)核和高性能400 MHz DSP實時引擎，片上集成差分PLC模擬前端、加密引擎、時鐘管理等多種功能單元和外設(shè)，提供高達500 kHz的PLC信號帶寬。此外，ST8500具有超低功耗屬性，RX模式下功耗小于200 mW。產(chǎn)品尺寸僅為7 x 7 x 1 mm，只需要很小的PCB面積。 憑借完全可編程特性，ST8500能夠支持多種PLC協(xié)議，包括G3-PLC Cen A、Cen B、以及FCC等經(jīng)認(rèn)證的交鑰匙多標(biāo)準(zhǔn)PLC協(xié)議。出色的可擴展特性，讓ST8500能夠和高功率線驅(qū)動芯片STLD1、STM32 MCU搭配使用，為智能計量/電網(wǎng)、智慧家居&城市和智能鐵路等遠(yuǎn)程管理的電力線通信應(yīng)用，構(gòu)建完整的方案平臺。

【ST8500出色的可擴展性】 面向智能電網(wǎng)的新能源發(fā)電環(huán)節(jié)，ST8500提供最佳雙向通信，具備遠(yuǎn)程監(jiān)控和快速關(guān)斷等智能化功能，無需專用總線、電池和天線，為智能太陽能帶來最低的系統(tǒng)成本。 針對智能照明這一智能電網(wǎng)中的典型用電場景，ST8500是交鑰匙的計量裝置，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測、控制和預(yù)測性維護。同時，基于成熟可靠的動態(tài)協(xié)議，還可實現(xiàn)雙向PLC組網(wǎng)。 如上所述，ST8500的可擴展性使其能夠與意法半導(dǎo)體其他產(chǎn)品系列靈活搭配，極大地擴展了產(chǎn)品的應(yīng)用場景。比如，ST8500與RF器件、智能傳感器的融合，可實現(xiàn)靈活的智能照明系統(tǒng)；STM32+ST8500/STLD1+S2LP可組成一套新型PLC-RF混合組網(wǎng)解決方案，適用于智能抄表這一典型場景。

【智能抄表應(yīng)用】 工程師朋友如果想充分了解ST8500這顆產(chǎn)品，可借助EVLKST8500GH868/915模塊化套件，這套全功能ST8500/STLD1 PLC模塊對ST8500性能有著系統(tǒng)、全面的展示，再通過意法半導(dǎo)體提供的G3-PLC協(xié)議固件包、PRIME PLC協(xié)議固件包等設(shè)計資源，在開發(fā)上得到充分支持。

【EVLKST8500GH868/915模塊化套件】

高集成、多兼容的電力線調(diào)制解調(diào)器

ST7580是一款靈活的FSK、PSK多模電力線網(wǎng)絡(luò)片上系統(tǒng)，片上集成高性能 PHY 處理器內(nèi)核、協(xié)議控制器、模擬前端 （AFE） 和線路驅(qū)動器等優(yōu)質(zhì)硬件資源，兼容多個CENELEC頻段，可編程頻率從9 kHz到250 kHz。面向能源生產(chǎn)和分配應(yīng)用，ST7580是一款可擴展、經(jīng)濟高效的窄帶電力線通信平臺。 為幫助工程師朋友快速了解ST7580，意法半導(dǎo)體提供了擴展板和評估套件。其中，X-NUCLEO-PLM01A1為ST7580擴展板，示例固件可用于點對點通信，兼容STM32Cube固件；EVALKITST7580-1為ST7580評估套件，除了是一套交鑰匙的評估節(jié)點，還可用于應(yīng)用原型制作。

【ST7580評估套件】 ST75MM與ST7580相比，有著相同的硬件和物理層，相同的集成度，相同的低BOM應(yīng)用，同樣是電力線網(wǎng)絡(luò)片上系統(tǒng)。所不同的是，ST75MM是全球首款支持Meters and More開放式通信標(biāo)準(zhǔn)的智能電表IC，有助于簡化電表設(shè)計，從而加快智能電表的部署速度、降低成本及提高可靠性。 針對ST75MM，意法半導(dǎo)體提供了包括評估套件在內(nèi)的全套的生態(tài)系統(tǒng)支持，幫助工程師朋友更快上手。

卓越的集成智能儀表PLC片上系統(tǒng)

在電力線通信產(chǎn)品系列中，意法半導(dǎo)體還提供STCOMET / STCOM兩大電力線通信片上系統(tǒng)。其中，STCOMET是一款集成PLC、調(diào)制解調(diào)器、高性能應(yīng)用核心和計量功能的解決方案，提供高達 500 kHz 的 PLC 信號帶寬，并搭載AES 128/192/256加密引擎；如下圖所示，除了計量硬件DSP和計量AFE，STCOM和STCOMET具有相同的硬件集成，兩款產(chǎn)品都是卓越的集成智能儀表PLC片上系統(tǒng)。

針對STCOMET / STCOM，意法半導(dǎo)體打造了領(lǐng)先、全面的生態(tài)系統(tǒng)，提供EVLKSTCOMET10-1全功能開發(fā)板，兼容G3-PLC Device/PAN（CEN A）/PRIME 1.3.6 SN（CEN A）/PRIME 1.4 SN（CENA）且獲得認(rèn)證的PLC協(xié)議固件庫，并且還有數(shù)據(jù)手冊、參考手冊、用戶手冊等設(shè)計資源，以及IAR/ KEIL工具鏈、計量管理軟件、Free RTOS集成、存儲器保護單元管理等全面的軟件支持和集成。 通過采用意法半導(dǎo)體電力線通信產(chǎn)品系列，開發(fā)人員可以快速構(gòu)建高速、雙向、集成、實時的智能電網(wǎng)連接應(yīng)用，覆蓋電力傳輸、供電負(fù)荷實時采集和電力資源調(diào)度等核心應(yīng)用，極大地降低基礎(chǔ)建設(shè)和運營維護成本，是智能電網(wǎng)通信系統(tǒng)搭建的第一選擇。