智(zhi)能儀表(biao)是通過某(mou)種通信(xin)網絡記錄和報(bao)告公用(yong)事業服務的使用(yong)消(xiao)耗的電(dian)(dian)子設備，例如電(dian)(dian)、氣、水(shui)以(yi)及(ji)供暖/制冷(leng)等。在本(ben)白皮書中(zhong)，我(wo)們(men)將探討智(zhi)能計(ji)量(liang)的基礎知識以(yi)及(ji)伴隨(sui)的一些好處(chu)和挑戰。
簡介
智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)可(ke)以(yi)免除公用(yong)事業(ye)單位手動抄表(biao)或提供(gong)估(gu)算(suan)賬(zhang)單的(de)需要，因此可(ke)顯(xian)著(zhu)降低成(cheng)本并提高(gao)客戶滿意度，同時(shi)可(ke)提供(gong)下文(wen)中即將提到的(de)其他(ta)好(hao)處。與自(zi)動抄表(biao)相關的(de)第一批專利是在(zai)(zai)20世紀(ji)70年代提交(jiao)的(de)，但(dan)直到世紀(ji)之交(jiao)之后(hou)，才真正在(zai)(zai)各種(zhong)智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)上開始部署。在(zai)(zai)過去十(shi)年左右的(de)時(shi)間里，包括瑞典(dian)在(zai)(zai)內的(de)幾(ji)個國家基本上已將所有電力客戶轉移到智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)上了。
自動抄表（AMR）和高級計量基礎設施（AMI）
第一(yi)批部署的(de)智能儀表僅采(cai)用(yong)單向(xiang)傳輸通(tong)信，今天仍然有很多。這(zhe)種自動抄表（AMR）最初是通(tong)過步行(xing)或(huo)車載移動抄表器完(wan)成的(de)。但(dan)隨(sui)后，許多公用(yong)事業單位實現了帶有街區收集器或(huo)聚(ju)合器的(de)全(quan)自動無線或(huo)有線網(wang)(wang)絡(luo)(luo)，這(zhe)有助于將(jiang)許多儀表連(lian)接到(dao)某種廣域網(wang)(wang)（WAN），例如蜂窩網(wang)(wang)絡(luo)(luo)，因此可以將(jiang)每月、每周或(huo)每小時(shi)的(de)儀表使用(yong)消(xiao)耗(hao)數據回報到(dao)公用(yong)事業單位的(de)計(ji)費系統。
高級計量基礎設施(shi)（AMI）是雙向通(tong)信網絡的(de)代名(ming)詞，它不僅(jin)可以實(shi)現(xian)遠程(cheng)抄表(biao)，還(huan)可以控制儀表(biao)和(he)(he)其他(ta)設備。AMI使得公用事業單位能夠(gou)執行諸如連接或斷開客戶、監控和(he)(he)預測電力變(bian)化等操(cao)作，從而控制配(pei)電和(he)(he)發電設備響應需求，實(shi)現(xian)所謂的(de)“智(zhi)能電網”。AMI還(huan)可用于實(shi)現(xian)無線（OTA）軟件更新，例如，實(shi)施(shi)新的(de)通(tong)信協議或彌補(bu)新發現(xian)的(de)安全(quan)漏洞。
智能計量設備
智(zhi)能(neng)儀表(biao)(biao)可用(yong)(yong)(yong)于測(ce)量所有不同(tong)(tong)類型公用(yong)(yong)(yong)事(shi)業的(de)(de)(de)消耗量：電(dian)、燃氣、水以(yi)及(ji)供暖/制冷(leng)等(deng)。最初，用(yong)(yong)(yong)于公用(yong)(yong)(yong)事(shi)業的(de)(de)(de)儀表(biao)(biao)使(shi)用(yong)(yong)(yong)機械(xie)式(shi)計(ji)(ji)量（測(ce)量），但(dan)今天(tian)幾乎所有新的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)儀表(biao)(biao)設(she)計(ji)(ji)都是非(fei)機械(xie)式(shi)、全電(dian)子(zi)的(de)(de)(de)設(she)計(ji)(ji)，這(zhe)些儀表(biao)(biao)通常被(bei)稱(cheng)為靜(jing)態儀表(biao)(biao)。從機械(xie)儀表(biao)(biao)到(dao)電(dian)子(zi)（靜(jing)態）儀表(biao)(biao)的(de)(de)(de)轉變與向智(zhi)能(neng)儀表(biao)(biao)的(de)(de)(de)轉變同(tong)(tong)步進行。事(shi)實上，中國(guo)的(de)(de)(de)一些儀表(biao)(biao)供應商使(shi)用(yong)(yong)(yong)“智(zhi)能(neng)儀表(biao)(biao)”一詞(ci)來指(zhi)代(dai)任何(he)類型的(de)(de)(de)電(dian)子(zi)儀表(biao)(biao)，甚(shen)至是那(nei)些不具備通信能(neng)力的(de)(de)(de)儀表(biao)(biao)。
幾乎(hu)所(suo)有新(xin)的智能儀表設計都是非機械式、全電子(zi)的設計，這些儀表通(tong)常被稱為靜態儀表。
電表
電(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)測量(liang)流(liu)入建筑物或房屋的交流(liu)電(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)。住宅(zhai)電(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)通常是(shi)單相(xiang)的，但商業(ye)安(an)裝以(yi)及(ji)一些北(bei)歐國家(jia)（如德國和(he)丹麥(mai)）的許多家(jia)庭，可能需要專門(men)的三相(xiang)供電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)。傳統的機電(dian)(dian)(dian)(dian)式電(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)具有(you)機械刻(ke)度盤(pan)，用于計算金(jin)屬盤(pan)的轉(zhuan)數，該金(jin)屬盤(pan)通過電(dian)(dian)(dian)(dian)磁感(gan)應以(yi)與(yu)流(liu)過電(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)的電(dian)(dian)(dian)(dian)能成正比的速度旋轉(zhuan)。
然(ran)而(er)，智能電(dian)(dian)表是(shi)完全電(dian)(dian)子(zi)化(hua)的(de)(de)，使用(yong)(yong)電(dian)(dian)流(liu)互感(gan)器(qi)（CT）、分流(liu)電(dian)(dian)阻器(qi)，有(you)時也使用(yong)(yong)羅(luo)戈夫斯基(ji)線(xian)圈或霍爾效(xiao)應傳感(gan)器(qi)來測量流(liu)過電(dian)(dian)表的(de)(de)電(dian)(dian)流(liu)。除了(le)電(dian)(dian)流(liu)，電(dian)(dian)表還需要持續測量線(xian)電(dian)(dian)壓，以(yi)計算消耗的(de)(de)電(dian)(dian)量。最初，CT在(zai)智能電(dian)(dian)表中(zhong)非常常見，而(er)現在(zai)有(you)各種基(ji)于微控制(zhi)器(qi)的(de)(de)專用(yong)(yong)設備實現，并且特別針(zhen)對此類(lei)電(dian)(dian)表進(jin)行了(le)優化(hua)。
CT在大電(dian)流下容易飽(bao)和，也容易受到(dao)強磁(ci)場的(de)干擾，因此基于CT的(de)電(dian)表由于CT精度問題不(bu)再受到(dao)新設(she)計的(de)青睞。
燃氣表、水表和熱量表
燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)表(biao)(biao)(biao)、水表(biao)(biao)(biao)和(he)熱量(liang)（或冷量(liang)）表(biao)(biao)(biao)都是(shi)傳統的(de)機(ji)械流(liu)量(liang)計，但與電表(biao)(biao)(biao)不同的(de)是(shi)，這(zhe)些儀表(biao)(biao)(biao)有許多(duo)“智能”實現(xian)，它們繼續(xu)使用(yong)相同的(de)機(ji)械計量(liang)原(yuan)理。這(zhe)些儀表(biao)(biao)(biao)可以(yi)使用(yong)各種(zhong)旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)葉輪或活(huo)塞來測量(liang)流(liu)量(liang)。燃(ran)(ran)氣(qi)(qi)(qi)表(biao)(biao)(biao)也可以(yi)使用(yong)隔膜(mo)和(he)波紋管(guan)來實現(xian)，這(zhe)些隔膜(mo)和(he)波紋管(guan)在充滿氣(qi)(qi)(qi)體時(shi)膨脹，在排出氣(qi)(qi)(qi)體時(shi)收縮，使用(yong)曲(qu)柄產(chan)生旋(xuan)轉(zhuan)(zhuan)運動來轉(zhuan)(zhuan)動機(ji)械刻度盤。
在(zai)一些(xie)地(di)區，許多智能(neng)(neng)燃(ran)氣(qi)表(biao)都是(shi)通(tong)過在(zai)機械隔膜表(biao)上(shang)簡單地(di)增加一個電子(zi)模(mo)塊來(lai)實現的(de)(de)。該燃(ran)氣(qi)表(biao)模(mo)塊可以讀(du)取(qu)機械刻度盤(pan)，然(ran)后通(tong)過無線通(tong)信網絡(luo)將(jiang)讀(du)數(shu)傳輸到燃(ran)氣(qi)公用事業(ye)單位。這種智能(neng)(neng)儀表(biao)改造(zao)(zao)是(shi)可以在(zai)現場對(dui)已(yi)部署的(de)(de)表(biao)進行的(de)(de)，也(ye)可以在(zai)工廠中(zhong)對(dui)全新的(de)(de)表(biao)進行改造(zao)(zao)。這些(xie)改裝模(mo)塊通(tong)常使用某種光(guang)學(xue)編碼(ma)器（例(li)如格(ge)雷碼(ma)）來(lai)讀(du)取(qu)機械刻度盤(pan)。
同(tong)樣，許(xu)多智能水(shui)(shui)表(biao)(biao)可(ke)使(shi)(shi)用(yong)機械計(ji)量(liang)(liang)原(yuan)理，使(shi)(shi)用(yong)光學、磁性或(huo)電(dian)(dian)感(gan)式電(dian)(dian)子傳感(gan)器來測量(liang)(liang)旋(xuan)轉，從(cong)而(er)測量(liang)(liang)流(liu)量(liang)(liang)。然而(er)，為了提高(gao)準確性和可(ke)靠性，大多數(shu)新流(liu)量(liang)(liang)計(ji)設(she)計(ji)都是(shi)“靜(jing)態”或(huo)完全電(dian)(dian)子化。許(xu)多靜(jing)態流(liu)量(liang)(liang)計(ji)使(shi)(shi)用(yong)超聲(sheng)波(bo)原(yuan)理，測量(liang)(liang)超聲(sheng)波(bo)脈沖在上行(xing)和下行(xing)傳播所需的時間差，以推(tui)斷氣體、水(shui)(shui)或(huo)其他液體的流(liu)速。此外，還(huan)有一些使(shi)(shi)用(yong)電(dian)(dian)磁流(liu)量(liang)(liang)傳感(gan)的水(shui)(shui)表(biao)(biao)的有效實現，其在管(guan)道上施加電(dian)(dian)磁場(chang)，感(gan)應(ying)出與導電(dian)(dian)液體（例(li)如水(shui)(shui)）流(liu)速成正比的電(dian)(dian)壓。
大多(duo)數讀者可能(neng)熟(shu)悉電表(biao)(biao)、氣表(biao)(biao)和水(shui)(shui)表(biao)(biao)，但(dan)(dan)(dan)熱(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)（或(huo)冷量(liang)(liang)(liang)(liang)）表(biao)(biao)不太常見。熱(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)使(shi)用在有集(ji)中供暖(nuan)系統的區域，集(ji)中在熱(re)電廠產(chan)生(sheng)熱(re)水(shui)(shui)，然后通過管(guan)道輸送(song)，為家庭供暖(nuan)。熱(re)量(liang)(liang)(liang)(liang)表(biao)(biao)測量(liang)(liang)(liang)(liang)流(liu)入家中的熱(re)水(shui)(shui)量(liang)(liang)(liang)(liang)，以(yi)及進出建筑物時的水(shui)(shui)溫(wen)。它們(men)通常類似于水(shui)(shui)表(biao)(biao)，但(dan)(dan)(dan)增加(jia)了溫(wen)度傳感器，通常采用相同類型的計(ji)量(liang)(liang)(liang)(liang)方法（機械或(huo)超聲(sheng)波），但(dan)(dan)(dan)水(shui)(shui)流(liu)量(liang)(liang)(liang)(liang)的動態范圍可能(neng)比水(shui)(shui)表(biao)(biao)要小很多(duo)。
熱量成本分配器
熱量(liang)(liang)(liang)成本分配器(qi)（HCA）是(shi)另一(yi)種許多讀者可能不熟(shu)悉的(de)(de)設備。這(zhe)些設備用(yong)于多租戶(hu)住(zhu)宅和(he)商業建筑，以(yi)測量(liang)(liang)(liang)每個(ge)(ge)散熱器(qi)的(de)(de)熱量(liang)(liang)(liang)輸(shu)出，從(cong)而實現共享供(gong)(gong)暖系統的(de)(de)公平成本分配。通過這(zhe)種方式(shi)，個(ge)(ge)人租戶(hu)支(zhi)付的(de)(de)賬單與(yu)他(ta)們對供(gong)(gong)暖系統的(de)(de)使用(yong)量(liang)(liang)(liang)成正(zheng)比，而不是(shi)不公平的(de)(de)統一(yi)費率。
在包(bao)括德國(guo)在內的許多歐洲國(guo)家，熱量(liang)成本(ben)分配器的使(shi)用是(shi)強(qiang)制性(xing)的。HCA具有(you)鼓勵節能的額外好(hao)處。如果(guo)(guo)租戶(hu)為(wei)他們(men)的暖(nuan)氣支付統一費(fei)率，他們(men)沒有(you)動力(li)調低暖(nuan)氣（或者如果(guo)(guo)他們(men)不在時關掉暖(nuan)氣），他們(men)可能簡單地打(da)開一扇窗戶(hu)來降溫。
最初，非(fei)電子HCA使(shi)用蒸發量(liang)的(de)原理來測量(liang)散(san)熱(re)器的(de)使(shi)用情況，但今天的(de)電子HCA有兩(liang)個(ge)溫度(du)傳(chuan)感器，一個(ge)記(ji)錄散(san)熱(re)器的(de)溫度(du)，另一個(ge)記(ji)錄房(fang)間的(de)環境(jing)溫度(du)。這兩(liang)項測量(liang)使(shi)HCA能夠計算(suan)散(san)熱(re)器使(shi)用的(de)熱(re)量(liang)。
通信設備
為(wei)了滿足(zu)“智(zhi)能”的最低定義，所(suo)有(you)這些儀表都需要一種將使(shi)用消(xiao)耗量(liang)反(fan)饋給(gei)公用事業提供商（或在(zai)熱(re)成(cheng)本分(fen)配器的情(qing)況下反(fan)饋給(gei)房東）的方法。這通(tong)(tong)常(chang)是通(tong)(tong)過無線(xian)(xian)(xian)射頻（RF）通(tong)(tong)信實現的，盡管一些電表部署(shu)使(shi)用電力線(xian)(xian)(xian)通(tong)(tong)信（PLC）通(tong)(tong)過電線(xian)(xian)(xian)發送數據，但由(you)于干擾和其他網絡問題，這種方法似乎(hu)不(bu)再受(shou)歡(huan)迎。還有(you)一些短距離(li)、有(you)線(xian)(xian)(xian)通(tong)(tong)信協議（例如M-Bus），這種協議常(chang)在(zai)許多儀表（通(tong)(tong)常(chang)是水表或熱(re)量(liang)表）位(wei)于同(tong)一地(di)點（例如高層(ceng)公寓樓(lou)的地(di)下室）時使(shi)用。
街區或(huo)多(duo)租戶建筑(zhu)物中的(de)(de)無(wu)(wu)線儀表(biao)通(tong)(tong)(tong)常與某種本地收集器、聚(ju)合(he)器或(huo)邊界(jie)路由器通(tong)(tong)(tong)信，這些路由器還具有廣(guang)域網（WAN）連(lian)接(jie)以(yi)完成與公(gong)用事業(ye)后臺(tai)計費系統(tong)的(de)(de)通(tong)(tong)(tong)信連(lian)接(jie)。這種WAN連(lian)接(jie)通(tong)(tong)(tong)常是(shi)無(wu)(wu)線的(de)(de)，通(tong)(tong)(tong)常是(shi)蜂(feng)窩網絡（例如3G/4G/LTE等），還有Silicon Labs公(gong)司的(de)(de)長距離、低功耗Wi-SUN無(wu)(wu)線通(tong)(tong)(tong)信等LPWAN解決(jue)方(fang)案，但也可以(yi)是(shi)某種有線或(huo)光纖連(lian)接(jie)。
通常，每個收集器都會提供數十甚至數百米的場域網（FAN）接入。對于一些公用事業企業來說，找到一個合適的位置并為收集器供電可能是一個挑戰，但這對電力供應商來說不是問題，因為他們在街區內就擁有便利的變電站和配電變壓器。另外，采用無線連接的方式收集數據還會遇到信號遮擋的挑戰，同時全球各地可供選用的頻點不用，因此波長更長的Sub-GHz連接的有效性更高，比如中國市場中的470-510MHz頻段，這也是業內諸如Silicon Labs等領先企業的高射頻性能Sub-GHz物聯網芯片長盛不衰的原因。
家用顯示器
家用(yong)(yong)顯(xian)示(shi)器(qi)（IHD）是我們應該提及的(de)(de)最后(hou)一種智能計量設備。這些(xie)設備與家中(zhong)的(de)(de)智能儀表有直接無線(xian)連接，通常使(shi)(shi)用(yong)(yong)Zigbee網狀網絡。IHD顯(xian)示(shi)累積和瞬時的(de)(de)公用(yong)(yong)事業使(shi)(shi)用(yong)(yong)費率（例(li)如本月迄今為(wei)止的(de)(de)燃(ran)氣使(shi)(shi)用(yong)(yong)量為(wei)35美元(yuan)，當前用(yong)(yong)電量為(wei)每小(xiao)時0.63美元(yuan)等）。
家(jia)用(yong)顯(xian)示器(qi)在英(ying)國(guo)的家(jia)庭中(zhong)(zhong)很常見，它(ta)們是智(zhi)能能源部(bu)署中(zhong)(zhong)智(zhi)能儀(yi)表的一部(bu)分(fen)，其中(zhong)(zhong)所(suo)有電(dian)表和(he)氣表都能夠連接到基于(yu)Zigbee的家(jia)庭局域(yu)網（HAN）。它(ta)們也可以(yi)從北美的一些公用(yong)事業公司獲得，該區域(yu)部(bu)署的許多電(dian)表也內置了Zigbee HAN功能。
通信技術
場域網（FAN）
正如我們之前(qian)提到的(de)，智能儀表部(bu)署中使(shi)用了許(xu)多(duo)不同類型(xing)的(de)通信技術。典(dian)型(xing)安裝中通常使(shi)用具(ju)有星型(xing)或網狀拓撲的(de)sub-GHz場(chang)域網（FAN）——用于工業、科學和醫療（ISM）免授權的(de)頻率上(shang)運行的(de)專有協(xie)議。許(xu)多(duo)專有協(xie)議可能基于IEEE 802.15.4g物理層(ceng)標準(zhun)，許(xu)多(duo)AMI設備(bei)供應(ying)商正在(zai)調整他(ta)們的(de)產(chan)品以兼容無線智能泛(fan)在(zai)網絡（Wi-SUN）聯盟(meng)采用的(de)標準(zhun)。
無線儀表(biao)總線（wM-Bus，EN 13737）是另一種ISM頻(pin)段(duan)FAN技(ji)術，它在(zai)許多歐洲(zhou)國家非常常見用(yong)(yong)于公用(yong)(yong)事業儀表(biao)和(he)熱量成本分(fen)配(pei)器。WIZE聯盟（由法國GRDF和(he)SUEZ支持）建(jian)立在(zai)wM-Bus的基礎(chu)上，以開發和(he)推(tui)廣用(yong)(yong)于水(shui)表(biao)和(he)燃氣表(biao)的169MHz ISM頻(pin)段(duan)LPWAN技(ji)術。
智能儀表部署中使用了許多不同(tong)類型的通信技(ji)術。
一些(xie)AMI供應商（例如Sensus，現在是Xylem的(de)(de)一部分，和(he)丹麥的(de)(de)Kamstrup）甚至在某些(xie)國家擁有頻(pin)譜許可證，允(yun)許他們以(yi)比(bi)ISM頻(pin)段(duan)允(yun)許的(de)(de)更高功率進行傳輸，這使(shi)得他們能夠為其公用(yong)事業客(ke)戶提供更遠距離的(de)(de)授權頻(pin)段(duan)網絡(luo)。
低功耗廣域網（LPWAN）
出(chu)于(yu)對(dui)場(chang)域儀表(biao)網(wang)絡連(lian)接(jie)到廣域網(wang)所需的(de)街(jie)區聚合器的(de)定(ding)位和供電的(de)考慮(lv)，某些儀表(biao)供應商支持的(de)一些公用(yong)事(shi)業公司正(zheng)在使(shi)用(yong)直(zhi)接(jie)內置WAN功能的(de)儀表(biao)設備。這(zhe)可能包括使(shi)用(yong)2G、3G或4G蜂窩技術的(de)機器對(dui)機器（M2M）連(lian)接(jie)。直(zhi)到最近，大(da)多數M2M蜂窩解決方案通常還都過于(yu)昂貴且(qie)過于(yu)耗(hao)電而無(wu)法廣泛使(shi)用(yong)，并(bing)且(qie)通常僅在絕對(dui)必要的(de)情(qing)況下(xia)才(cai)會(hui)使(shi)用(yong)。
然而，隨著3GPP第13版（NB-IoT，又名LTE Cat NB1）中新的窄帶物聯網標準開始在正確的方向降低功率和成本，使得授權頻段蜂窩WAN解決方案也越來越適合智能計量應用。除了窄帶物聯網之外，還有許多競爭性的免授權頻段（ISM）低功耗廣域網（LPWAN）技術正在爭奪公用事業企業、儀表供應商和其他智慧城市和物聯網應用的關注，包括Wi-SUN、LoRaWAN、Sigfox、Weightless和Telensa。
目前，公用事業(ye)行業(ye)中關于(yu)(yu)LPWAN與FAN連(lian)接的(de)辯(bian)論(lun)很多(duo)(duo)。然而(er)，對于(yu)(yu)大多(duo)(duo)數電力公司，無論(lun)是(shi)市(shi)(shi)政(zheng)還是(shi)投資者(zhe)所有，大多(duo)(duo)數智(zhi)能計量(liang)部署迄(qi)今為止似乎(hu)都朝著FAN方向發展。但(dan)是(shi)在諸如(ru)供水(shui)等其他垂直(zhi)市(shi)(shi)場(chang)中，采(cai)用NB-IoT或者(zhe)長距離、低功耗的(de)Wi-SUN等LPWAN技術的(de)案例(li)也越來(lai)越常見，Silicon Labs的(de)Wi-SUN芯片也已被(bei)客戶裝入各種(zhong)智(zhi)能計量(liang)儀表中，并應用于(yu)(yu)全(quan)球多(duo)(duo)個市(shi)(shi)場(chang)。
智能計(ji)量(liang)通(tong)(tong)信的問(wen)題在(zai)于——它不是，也(ye)可能永遠不會是一刀切的方案。即使電(dian)力(li)公司已(yi)投資(zi)建立自己(ji)的AMI場(chang)域網，它也(ye)幾(ji)乎肯定需(xu)要使用替(ti)代通(tong)(tong)信技(ji)術(shu)（例(li)如蜂窩）連接到一些偏(pian)遠客(ke)戶。這是許多儀表設計(ji)采(cai)用模塊化設計(ji)的原(yuan)(yuan)因之一，通(tong)(tong)信部(bu)分與儀表的計(ji)量(liang)部(bu)分分開(kai)。通(tong)(tong)常(chang)，每個部(bu)分都在(zai)自己(ji)的電(dian)路板上(shang)，通(tong)(tong)信部(bu)分通(tong)(tong)常(chang)具有模塊化外形，以便(bian)公用事業(ye)技(ji)術(shu)人員能夠輕松進行(xing)現場(chang)安裝和(he)更(geng)換(huan)。而認證(zheng)則(ze)是大多數儀表設計(ji)中將計(ji)量(liang)和(he)通(tong)(tong)信分開(kai)的另(ling)一個原(yuan)(yuan)因。
計(ji)量有非(fei)(fei)常(chang)嚴(yan)格的(de)認(ren)證要(yao)求(qiu)（以(yi)確(que)保準確(que)性），雖然大(da)多(duo)數(shu)無線通信系(xi)統(tong)的(de)認(ren)證要(yao)求(qiu)也存在(zai)，但它們是由完全(quan)不(bu)(bu)同的(de)組織認(ren)證的(de)。此外，雖然智能(neng)儀表的(de)計(ji)量部分不(bu)(bu)太可能(neng)永遠需要(yao)進行軟(ruan)件(jian)(jian)更(geng)新(xin)，但不(bu)(bu)斷(duan)變化的(de)通信要(yao)求(qiu)，或者更(geng)不(bu)(bu)幸地發現新(xin)的(de)安全(quan)漏洞，很可能(neng)需要(yao)確(que)保將(jiang)軟(ruan)件(jian)(jian)更(geng)新(xin)部署到通信子系(xi)統(tong)。當(dang)然，手(shou)動去部署此類軟(ruan)件(jian)(jian)的(de)更(geng)新(xin)會非(fei)(fei)常(chang)昂貴(gui)，因(yin)此現在(zai)都希望在(zai)智能(neng)儀表中包含部署OTA更(geng)新(xin)的(de)能(neng)力。至(zhi)少，OTA需要(yao)支持將(jiang)程(cheng)序內(nei)存（通常(chang)是閃(shan)存）的(de)容量增加一倍，并具備適當(dang)的(de)安全(quan)功能(neng)，以(yi)防止(zhi)在(zai)設(she)備上安裝未經(jing)授(shou)權的(de)軟(ruan)件(jian)(jian)更(geng)新(xin)。
因此，雖然當(dang)今大(da)多數儀表(biao)都有兩個獨(du)立的(de)子(zi)系(xi)(xi)統(tong)，一(yi)個用(yong)于(yu)計(ji)量，一(yi)個用(yong)于(yu)通(tong)信(xin)，每個子(zi)系(xi)(xi)統(tong)都有自己(ji)的(de)MCU，但(dan)如果將(jiang)這兩個子(zi)系(xi)(xi)統(tong)組合成(cheng)一(yi)個，似乎在成(cheng)本和功率方面都有好處。將(jiang)它(ta)們合并在一(yi)起可以利(li)用(yong)一(yi)種較新的(de)無(wu)線SoC器件，該器件集成(cheng)了完整的(de)無(wu)線收(shou)發器，通(tong)常是(shi)雙頻段sub-GHz和2.4GHz，并具有強大(da)的(de)MCU和外(wai)圍設備。
不幸(xing)的(de)是，迄今為止，目前幾乎沒有(you)這樣(yang)的(de)單(dan)芯(xin)片(pian)電(dian)(dian)表設(she)(she)計(ji)實例。這主要是由于(yu)前文提及的(de)無(wu)線(xian)電(dian)(dian)通信的(de)模(mo)塊(kuai)化需求(qiu)。我們預計(ji)第一(yi)個使用(yong)單(dan)無(wu)線(xian)SoC的(de)儀表將(jiang)是熱量(liang)(liang)成本(ben)分配器(qi)，因(yin)為它們幾乎總是使用(yong)wM-Bus通信，并且有(you)簡(jian)單(dan)的(de)計(ji)量(liang)(liang)需求(qiu)，但簡(jian)單(dan)的(de)燃氣表和水表也有(you)可(ke)能(neng)使用(yong)類似的(de)單(dan)無(wu)線(xian)SoC設(she)(she)計(ji)。
家庭局域網（HAN）（Zigbee等）
在許多(duo)智能計量部(bu)署(shu)(shu)中，重要的(de)第(di)三類通信網(wang)絡(luo)是家庭局域網(wang)或HAN。Zigbee聯盟與電力研(yan)究所（EPRI）和(he)其(qi)他機構合作，開(kai)發了其(qi)2.4 GHz ISM頻段IEEE 802.15.4網(wang)狀網(wang)絡(luo)規范的(de)智能能源配置(zhi)文件。智能儀表現在正在北美和(he)英(ying)國部(bu)署(shu)(shu)，其(qi)中包括符合智能能源標準的(de)Zigbee無(wu)線(xian)電。
在英國(guo)，Zigbee無(wu)線(xian)電(dian)(dian)(dian)在智能(neng)計(ji)量設(she)備(bei)技術(shu)規范（SMETS）中(zhong)被指定(ding)為英國(guo)智能(neng)能(neng)源計(ji)劃中(zhong)使(shi)用的(de)(de)(de)(de)所有(you)家(jia)用設(she)備(bei)必要的(de)(de)(de)(de)HAN，該計(ji)劃的(de)(de)(de)(de)既定(ding)目(mu)標是(shi)在2020年底將5000萬(wan)個(ge)智能(neng)電(dian)(dian)(dian)表和燃氣表部署(shu)到2300萬(wan)個(ge)英國(guo)家(jia)庭(ting)。在英國(guo)的(de)(de)(de)(de)部署(shu)中(zhong)每個(ge)智能(neng)電(dian)(dian)(dian)表和燃氣表中(zhong)都有(you)一(yi)個(ge)Zigbee無(wu)線(xian)電(dian)(dian)(dian)，也包括家(jia)庭(ting)顯示器，以及將每個(ge)家(jia)庭(ting)的(de)(de)(de)(de)HAN連接到WAN的(de)(de)(de)(de)通信中(zhong)心。
SMETS的(de)(de)(de)目標（第一(yi)代SMETS1設備(bei)尚未(wei)實現）是英國四(si)十多家(jia)能(neng)源電(dian)力和(he)天然(ran)氣零(ling)售(shou)商(shang)中的(de)(de)(de)每一(yi)家(jia)都將(jiang)使用可互操(cao)作的(de)(de)(de)設備(bei)，使客戶無需(xu)更換計量表(biao)即可輕(qing)松切換能(neng)源供應商(shang)設備(bei)。除了能(neng)夠(gou)輕(qing)松切換供應商(shang)之外，SMETS2還增(zeng)加了對868MHz Zigbee無線電(dian)的(de)(de)(de)支持(chi)，以解(jie)決某些位置2.4GHz無線電(dian)傳(chuan)播可能(neng)遇到困難(nan)的(de)(de)(de)問題。
雖然英(ying)國(guo)的智(zhi)能儀表僅使用Zigbee HAN通(tong)信，但北(bei)美智(zhi)能電(dian)(dian)表部署通(tong)常包括Zigbee無(wu)線(xian)電(dian)(dian)和更典(dian)型(xing)的sub-GHz FAN無(wu)線(xian)電(dian)(dian)。奇怪的是，據傳聞的報道表明，盡(jin)管經常部署支持Zigbee 的電(dian)(dian)表，但如今幾乎沒有北(bei)美公用事業供應商(shang)啟用這種(zhong)HAN功能。
Zigbee并不是(shi)唯一(yi)(yi)使用的(de)HAN技術，在日本，電力公司采用了一(yi)(yi)種名為ECHONET的(de)Wi-SUN HAN技術，東京電力公司（TEPCO）將其稱為Route B。
Wi-Fi、藍牙和Z-Wave？
雖然智(zhi)能(neng)(neng)儀表使(shi)用(yong)(yong)各種不同的(de)(de)無線網(wang)絡技(ji)術，但值(zhi)得注意的(de)(de)是(shi)三(san)個眾所周知的(de)(de)標準（幾乎）完全(quan)沒(mei)有在AMI網(wang)絡中使(shi)用(yong)(yong)：Wi-Fi、藍(lan)牙和Z-Wave。Wi-Fi沒(mei)有使(shi)用(yong)(yong)可能(neng)(neng)是(shi)因(yin)為對于目前電(dian)池供電(dian)的(de)(de)電(dian)表來說功耗太高(gao)，也許(xu)更重要的(de)(de)是(shi)公用(yong)(yong)事(shi)業(ye)企業(ye)不想依賴客戶(hu)的(de)(de)Wi-Fi網(wang)絡。未來可能(neng)(neng)通過新的(de)(de)低功耗Wi-Fi實現來解(jie)決供電(dian)問題(ti)，這表明(ming)有朝一(yi)日可能(neng)(neng)會在智(zhi)能(neng)(neng)儀表中看到(dao)一(yi)些(xie)Wi-Fi的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)。
可(ke)以(yi)想象藍牙(ya)向客戶(hu)的(de)(de)智(zhi)能(neng)手(shou)機提(ti)供(gong)消耗(hao)(hao)信息(xi)的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)場景，但即使(shi)使(shi)用(yong)新的(de)(de)低功耗(hao)(hao)藍牙(ya)（Bluetooth Low Energy）產品(pin)，功耗(hao)(hao)和成(cheng)本也可(ke)能(neng)令人望而卻(que)步。此外(wai)，對于這個應(ying)(ying)用(yong)場景來(lai)說，藍牙(ya)并不是真正必要的(de)(de)，因(yin)為客戶(hu)可(ke)以(yi)通過服務提(ti)供(gong)商(shang)提(ti)供(gong)的(de)(de)門(men)戶(hu)網站，甚至智(zhi)能(neng)手(shou)機應(ying)(ying)用(yong)程序，在他們的(de)(de)設備上獲得相同的(de)(de)信息(xi)。
一個(ge)更有趣(qu)的應用(yong)(yong)場景(jing)可(ke)能(neng)是使用(yong)(yong)低功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)使公用(yong)(yong)事業技(ji)術人員(yuan)能(neng)夠對電表進行(xing)配置和維護。目前，一些儀表使用(yong)(yong)紅外數據協(xie)會（IrDA）通(tong)信(xin)(xin)或近(jin)場通(tong)信(xin)(xin)（NFC）提(ti)供(gong)(gong)此功(gong)能(neng)。低功(gong)耗(hao)藍(lan)牙(ya)可(ke)用(yong)(yong)于為儀表提(ti)供(gong)(gong)更好的維護接(jie)口，并且可(ke)以在標(biao)準(zhun)智能(neng)手(shou)機上(shang)實現，不需要專門的IrDA設備。
此外，將(jiang)低功耗藍牙(ya)功能添加到(dao)具有Zigbee 2.4GHz無線電儀(yi)表中可能會相對便宜些，特別是如果Zigbee是使(shi)用最新一(yi)代支持(chi)多協議的無線SoC之一(yi)實現的，例如Silicon Labs Mighty Gecko系列。
Z-Wave是另外一種廣受歡迎的物聯網協議，但目前還沒有廣泛進入智能計量領域，其常見的應用場景包括智能家居、酒店、多用戶單元樓（MDU）和智能(neng)(neng)照明等，全球已經有(you)上(shang)億(yi)臺智能(neng)(neng)設備采用了該(gai)通信(xin)協議(yi)。其特點包括由協議(yi)固(gu)有(you)的S2高(gao)安全性、長傳(chuan)輸距離(li)和低功(gong)耗功(gong)能(neng)(neng)，可(ke)以實現電(dian)池壽命長達10年等。如(ru)市場上(shang)全新(xin)的Z-Wave 800 SoC使用了Silicon Labs屢獲殊榮的Wireless Gecko第(di)二代無線(xian)SoC平臺，為開(kai)發(fa)人員提(ti)供了可(ke)用于網狀(zhuang)網絡的Z-Wave Mesh模式(shi)，以及更(geng)遠(yuan)通訊距離(li)的Z-Wave Long Range模式(shi)，覆蓋(gai)距離(li)可(ke)長達2.4公里。
多協議無線通信的影響
多協議無(wu)線連(lian)接的一個有趣用例是由(you)公(gong)用事業(ye)(ye)的技術人員啟用基于移動設備的儀(yi)表配(pei)置(zhi)和管理。在這種(zhong)情況(kuang)下，儀(yi)表將同時支持(chi)公(gong)用事業(ye)(ye)單(dan)位所需的FAN或(huo)LPWAN協議和低功(gong)耗藍(lan)(lan)牙(ya)。通過啟用同步藍(lan)(lan)牙(ya)通信，儀(yi)表功(gong)能(neng)(neng)得到增(zeng)強，技術人員現在可(ke)以(yi)使用移動應用程序直(zhi)接設置(zhi)儀(yi)表、收集計量(liang)信息并(bing)在現場執行維護(hu)。這些(xie)新功(gong)能(neng)(neng)簡化了日常任(ren)務，并(bing)有可(ke)能(neng)(neng)為公(gong)用事業(ye)(ye)企業(ye)(ye)節(jie)省成本。如果(guo)儀(yi)表使用了多協議芯(xin)片或(huo)SoC（例如Wireless Gecko），那(nei)么為儀(yi)表添加低功(gong)耗藍(lan)(lan)牙(ya)連(lian)接的成本是相對較(jiao)低的。
智能儀表市場規模
電(dian)表是目(mu)前使用最廣泛的(de)(de)智能儀(yi)表類型，一些國家，如西班(ban)牙(ya)、意(yi)大(da)(da)利，甚至中國，已經接近(jin)飽(bao)和點，幾(ji)乎每(mei)(mei)個(ge)家庭都安(an)裝了智能電(dian)表。據估計，全球每(mei)(mei)年大(da)(da)約安(an)裝1億(yi)個(ge)新的(de)(de)智能電(dian)表，但由于某些市(shi)場(chang)的(de)(de)飽(bao)和，這個(ge)數字可能會緩慢下(xia)降。然而，隨著電(dian)力公司更新其先進(jin)計量基礎設施(shi)網(wang)絡以增(zeng)加更多(duo)的(de)(de)智能電(dian)網(wang)功能，新的(de)(de)電(dian)表部署(shu)可能會以類似(si)的(de)(de)速度(du)繼續進(jin)行。
據估計，全球每(mei)年大約(yue)安裝1億個(ge)新的智能電表。
智(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)將(jiang)實施諸如(ru)需求響(xiang)應等措施，使電(dian)(dian)(dian)力(li)供應幾乎可以瞬間響(xiang)應需求變化，甚至(zhi)可以預(yu)測此類(lei)變化，前(qian)提是如(ru)果家用恒溫器等設備(bei)在(zai)實際工作之前(qian)可以通知(zhi)公(gong)用事(shi)業單(dan)位打開(kai)或(huo)關閉(bi)供暖(nuan)或(huo)供冷設備(bei)。與簡單(dan)的(de)(de)(de)消耗(hao)報告相比，這種先進的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)(dian)網(wang)功能(neng)(neng)需要(yao)更高(gao)的(de)(de)(de)數據速率和(he)更低(di)的(de)(de)(de)通信(xin)延遲。出于(yu)這個原因，最新一代的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)表(biao)往往比其(qi)他類(lei)型的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)表(biao)具有更強(qiang)大的(de)(de)(de)通信(xin)能(neng)(neng)力(li)。
即使智能電表(biao)的部署率可(ke)能會(hui)下(xia)降(jiang)，但智能燃(ran)(ran)氣表(biao)和(he)水(shui)(shui)表(biao)的安裝(zhuang)率肯定會(hui)增(zeng)加。許(xu)多(duo)燃(ran)(ran)氣和(he)自來(lai)水(shui)(shui)公司尚(shang)未完成(cheng)向其客戶推出智能儀表(biao)的工作，這(zhe)為智能儀表(biao)供(gong)應商發(fa)展業務創造了(le)機(ji)會(hui)。雖然(ran)2017年(nian)這(zhe)兩種儀表(biao)的年(nian)出貨量(liang)可(ke)能低于1500萬，但未來(lai)五年(nian)的年(nian)出貨量(liang)可(ke)能會(hui)翻(fan)倍。
全球熱量成本分配(pei)器的出貨量可(ke)能在(zai)2000萬個單元(yuan)范圍(wei)內（+/-50%），并且在(zai)可(ke)預見的未來，這個市(shi)場似乎將持平，因(yin)為市(shi)場可(ke)能已經(jing)接近飽和，并且大多數新出貨量用(yong)于更(geng)換(huan)裝置(zhi)，這通常每8-12年需要(yao)替換(huan)一次，主要(yao)是由于需要(yao)更(geng)換(huan)電池而引起的。
儀表電子設備的供電和設計
高(gao)數據速(su)率、低延遲的(de)通(tong)信可能(neng)很(hen)昂(ang)貴(gui)，需(xu)要無(wu)線電來實(shi)現(xian)高(gao)級調制方案，例(li)如正(zheng)交頻分復用（OFDM），這不(bu)(bu)僅需(xu)要昂(ang)貴(gui)的(de)設(she)備，而(er)且(qie)比低數據速(su)率的(de)實(shi)施需(xu)要更多的(de)功率。幸運(yun)的(de)是，功耗通(tong)常(chang)不(bu)(bu)是問題，因為(wei)電表有自己(ji)的(de)電源(yuan)（也可能(neng)由備用電池(chi)補充，使電表能(neng)夠提供停電通(tong)知和監控）。
但(dan)是(shi)，其(qi)他智能儀(yi)表沒有這(zhe)(zhe)種內置電(dian)源，燃氣(qi)表、水表和熱量(liang)表以(yi)及熱量(liang)成本分配器幾乎都是(shi)由電(dian)池供電(dian)。對于這(zhe)(zhe)些電(dian)池供電(dian)的儀(yi)表，必須最大限(xian)度(du)地(di)減少電(dian)子(zi)設備(bei)的功耗(hao)，以(yi)最大限(xian)度(du)地(di)延長電(dian)池壽命。幸(xing)運(yun)的是(shi)，特殊的電(dian)池化學物質，例(li)如鋰亞硫(liu)酰氯（“LTC”，LiSOCl2），只要電(dian)子(zi)設備(bei)在此之前不會耗(hao)盡電(dian)池電(dian)量(liang)，就可以(yi)使用長達20年。
公(gong)用(yong)事業公(gong)司(si)通常不希望他們的(de)客戶更換儀表中的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，并(bing)且(qie)派遣(qian)技(ji)術(shu)人員(yuan)更換儀表電(dian)(dian)(dian)池(chi)（或更可能是整個儀表）的(de)成本很高，因此(ci)這些儀表的(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)壽命必(bi)須在(zai)10-20年。然而，中國的(de)一些燃(ran)氣公(gong)司(si)在(zai)其室內儀表中使用(yong)標準(zhun)的(de)消費型(xing)AA尺寸電(dian)(dian)(dian)池(chi)，并(bing)要求客戶大(da)約(yue)每12-18個月(yue)更換一次(ci)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，以(yi)確保其燃(ran)氣供應的(de)連續性(xing)（即無電(dian)(dian)(dian)池(chi)，無燃(ran)氣）。
由于需要(yao)最大(da)限度地延(yan)長(chang)電(dian)(dian)池(chi)壽(shou)命(ming)，智(zhi)能(neng)儀(yi)表(biao)電(dian)(dian)子設計人員(yuan)在(zai)選擇用于其設計的(de)元(yuan)器件時非常(chang)重視(shi)功耗，并且通常(chang)愿意(yi)在(zai)功耗較低的(de)設備上花費更(geng)多(duo)的(de)錢，因為(wei)替代方案是花更(geng)多(duo)的(de)錢購買(mai)更(geng)大(da)的(de)電(dian)(dian)池(chi)。優秀的(de)設計人員(yuan)還意(yi)識到功耗不僅(jin)僅(jin)是查(cha)看數據(ju)表(biao)規范(fan)，例(li)如(ru)無線(xian)電(dian)(dian)接收(shou)功率(lv)(lv)或CPU睡眠電(dian)(dian)流。如(ru)果數據(ju)速率(lv)(lv)較低，或者容易受到干擾，可(ke)能(neng)需要(yao)多(duo)次傳(chuan)輸重試，則(ze)低功率(lv)(lv)無線(xian)電(dian)(dian)可(ke)能(neng)不會降低功耗。
類似地，與具有直接(jie)存儲器訪問方案(an)的(de)MCU（在(zai)CPU保持休眠狀態下支持外設捕獲和數據存儲）相(xiang)比，如(ru)果具有低睡眠電(dian)流的(de)MCU在(zai)每(mei)次需要記(ji)錄傳感器輸入(ru)時都必須(xu)完全喚(huan)醒(xing)，則(ze)實際上可(ke)能(neng)會(hui)消(xiao)耗更(geng)多的(de)電(dian)量。在(zai)延長電(dian)池(chi)壽(shou)命方面，投資(zi)在(zai)更(geng)先(xian)進的(de)電(dian)源管理電(dian)路會(hui)帶來(lai)巨大收益，尤其是(shi)在(zai)優(you)化智(zhi)能(neng)儀表系(xi)統(tong)各個部分的(de)電(dian)壓方面。
例如，LTC電(dian)(dian)池(chi)的(de)標稱電(dian)(dian)壓(ya)(ya)為(wei)3.6V，但無線(xian)電(dian)(dian)功率放大器(qi)(qi)（PA）可(ke)能(neng)不需(xu)要(yao)超過3.3V，同(tong)時CPU內核可(ke)能(neng)在1.0V下(xia)運(yun)行最高(gao)效，而帶有(you)(you)CPU的(de)MCU上(shang)的(de)模擬外設需(xu)要(yao)1.8V電(dian)(dian)源才能(neng)在規格范圍(wei)之內運(yun)行。所(suo)(suo)有(you)(you)這些(xie)不同(tong)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)(ya)都(dou)可(ke)以使用低(di)成本的(de)低(di)壓(ya)(ya)降（LDO）穩(wen)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)提供(gong)，但代價是浪費電(dian)(dian)池(chi)容量，尤其是在1.8V和(he)1.0V電(dian)(dian)源的(de)情(qing)(qing)況下(xia)，它(ta)們能(neng)夠使用更(geng)高(gao)效的(de)開關降壓(ya)(ya)穩(wen)壓(ya)(ya)器(qi)(qi)來生(sheng)成，理(li)想情(qing)(qing)況下(xia)，除(chu)了無源組件之外，所(suo)(suo)有(you)(you)組件都(dou)可(ke)以完全集成到(dao)MCU上(shang)。
智能計量生態系統和商業模式
智能(neng)計(ji)量生態系統(tong)和商業(ye)模式可(ke)以(yi)像智能(neng)計(ji)量中使用(yong)的(de)(de)產(chan)品和技術(shu)一(yi)樣多(duo)樣化。部(bu)署智能(neng)儀(yi)表的(de)(de)公(gong)用(yong)事業(ye)單(dan)位(wei)通(tong)常由當地市政當局、國家所有(you)，或者它們可(ke)以(yi)是投資者擁有(you)的(de)(de)公(gong)司(si)的(de)(de)一(yi)部(bu)分。這些公(gong)司(si)可(ke)能(neng)為他們的(de)(de)客戶提供(gong)單(dan)一(yi)的(de)(de)公(gong)用(yong)事業(ye)服(fu)務，也(ye)可(ke)能(neng)是提供(gong)電、氣、水(shui)或熱的(de)(de)任意組合(he)的(de)(de)多(duo)服(fu)務提供(gong)商。
為(wei)了(le)實(shi)現智能(neng)計量，公用事(shi)業(ye)企業(ye)不僅需要購(gou)買儀表(biao)(biao)，還需要有(you)網絡基礎設施，以(yi)使(shi)這些(xie)儀表(biao)(biao)能(neng)夠進行通信。他們還需要實(shi)施后臺儀表(biao)(biao)數(shu)據管理(li)（MDM）系統(tong)和軟件，以(yi)向消費(fei)者提供每月的(de)賬單。公用事(shi)業(ye)企業(ye)可能(neng)會購(gou)買或租賃(lin)運(yun)營其(qi)業(ye)務所(suo)需的(de)這些(xie)類型的(de)系統(tong)。
許多AMI供(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)商(shang)為(wei)其客戶(hu)提供(gong)(gong)(gong)(gong)構建(jian)和(he)租賃網(wang)絡(luo)的選項，MDM供(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)商(shang)也是如此。幾家供(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)商(shang)為(wei)其客戶(hu)提供(gong)(gong)(gong)(gong)一(yi)站(zhan)式服務，提供(gong)(gong)(gong)(gong)實施智能(neng)計(ji)量(liang)(liang)所需的一(yi)切，其中一(yi)些供(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)商(shang)正在為(wei)其客戶(hu)提供(gong)(gong)(gong)(gong)計(ji)量(liang)(liang)即服務（MaaS）業務模型(xing)。這(zhe)使得公(gong)用事(shi)業企業可以通過提供(gong)(gong)(gong)(gong)公(gong)用事(shi)業服務和(he)管(guan)理其家庭和(he)企業客戶(hu)群(qun)來專(zhuan)注(zhu)于他們(men)最擅長的事(shi)情(qing)，而儀表和(he)AMI設備供(gong)(gong)(gong)(gong)應(ying)商(shang)則負責管(guan)理儀表、網(wang)絡(luo)和(he)所有(you)儀表數據。
除(chu)了計量和(he)通信設備(bei)制造商以及MDM系(xi)統提供(gong)商之(zhi)外，還(huan)有其他生(sheng)態系(xi)統參與者需要了解。例如，政府監(jian)管機構推(tui)動(dong)對儀表(biao)的要求和(he)規定。政府還(huan)嚴格監(jian)管通信、銷售(shou)頻譜許可(ke)證，并經常規定如何使用免許可(ke)的頻段。
電(dian)氣和(he)電(dian)子工程(cheng)(cheng)師(shi)協會（IEEE）和(he)互(hu)聯網工程(cheng)(cheng)任務組(zu)（IETF）等(deng)標(biao)準機構(gou)是定(ding)義(yi)基本通信要求的關鍵(jian)，Wi-SUN聯盟(meng)等(deng)機構(gou)通過定(ding)義(yi)如(ru)何使用IEEE和(he)IETF標(biao)準來補充這一(yi)點以鼓勵多供應商(shang)通信互(hu)操(cao)作(zuo)性的方式。還有一(yi)些組(zu)織在應用程(cheng)(cheng)序級別(bie)定(ding)義(yi)數據(ju)互(hu)操(cao)作(zuo)性，例(li)如(ru)負責設備(bei)語言消息規范（DLMS）和(he)能(neng)源計(ji)量配(pei)套(tao)規范（COSEM）的DLMS用戶(hu)協會。
總結
智能儀(yi)(yi)表(biao)(biao)的世界以多(duo)樣性為主，目前全球有(you)200多(duo)家(jia)智能設備(bei)(bei)供(gong)應商。有(you)多(duo)種(zhong)儀(yi)(yi)表(biao)(biao)設備(bei)(bei)類(lei)型(xing)可供(gong)使用，使用種(zhong)類(lei)繁多(duo)的計量和通信技術。在智能計量領域，沒有(you)任何技術、標準或公司會完(wan)全占據主導地位。
盡(jin)管FAN無線儀表總(zong)線在歐洲(zhou)得到廣泛采用，并(bing)且在北美和亞洲(zhou)的(de)一些重要部(bu)署可能(neng)會符合Wi-SUN標準，但(dan)一些公用事業企業希望完全避免使(shi)用FAN，并(bing)將LPWAN功能(neng)直接(jie)放(fang)入他們的(de)儀表中(zhong)。計(ji)量(liang)設備(bei)供應商需(xu)要能(neng)夠為FAN、HAN和LPWAN構建支持廣泛通信(xin)技術的(de)產品(pin)，但(dan)他們還(huan)需(xu)要具備(bei)計(ji)量(liang)和低(di)功耗(hao)設計(ji)技術方面的(de)專業知識。
無論選擇何種無線協議，多協議連接都是降低(di)設(she)計成本、增強產品(pin)功(gong)能和改善最終用(yong)戶體驗的(de)可行選擇。成功(gong)設(she)計實施的(de)回(hui)報是巨大的(de)，當前部(bu)署量已超過1億個(ge)單元(yuan)。迄今為(wei)止(zhi)，沒有一家供應商在全球(qiu)范(fan)圍內擁有接近10%的(de)市(shi)場(chang)份額(e)，這為(wei)全球(qiu)許多智能儀表供應商公(gong)司在未來提(ti)供了巨大的(de)機會。
