智能電表大大提高了公用事業公司和消費者用電效率的能力，使得其備受市場關注，目前也是全球主要增長的應用市場之一。智能電表市場價值估計為127.9億美元（2017年），預計2017-2022年增長率將達到9.34％。

有趣的是，第一臺智能電表是20世紀70年代在互聯網時代之前開發的，直到20世紀90年代中后期美國國家能源政策法案和全球范圍內類似的公用事業放松管制措施，智能電表才真正起飛。廣泛的放松管制為公用事業公司建立了市場驅動的定價環境，迫切需要公用事業公司了解客戶的能源消耗率，以降低成本，因此對智能電表的關鍵需求誕生了。

現代智能電表通過通信網絡記錄和報告電力，燃氣，水或加熱/制冷的消耗。通過實時獲得此級別的消耗細節，公用事業公司可以降低成本，同時提高客戶滿意度，從而使部署智能電表成為任何類型公用事業公司的寶貴投資。智能電表也在幫助達到許多國家設立的氣候目標方面發揮關鍵作用。

好處是顯而易見的，但從設計師的角度來看，計量技術的類型是巨大的，需要詳細了解市場。以下將詳細介紹智能電表的類型以及其技術需求，為開發人員勾勒更完整的智能電表市場及技術發展境況。請點擊“閱讀原文”至Silicon Labs中文社區觀看全文。

電表類型

最常見的智能電表類型使用單向傳輸通信，稱為自動抄表（AMC）。這些儀表已經通過廣域網（WAN）運行，實現了無線功能的全自動化。

先進計量基礎設施（AMI）計量器：通過雙向通信網絡，不僅能夠產生讀數，還能控制計量器和設備，并允許公用事業公司連接或斷開客戶的連接; 監測和預測使用情況，實現智能電網運行; 并啟用軟件和安全更新。

傳統的計量設備曾用于最早的智能電表中，但今天幾乎所有新型智能電表設計都使用電子設備，在行業中被稱為靜態電表。電表可能是大多數人在聽到智能電表這一術語時所想到的，并且有兩種主要的電表。

電流互感器（CT）：其為最初的電表，盡管現在存在多種基于MCU的電表，這些電表不存在與基于變壓器的電表有關的問題，例如易受大電流飽和的傾向以及易受篡改。

熱成本分配器（HCA）：其為歐洲和城市地區廣泛部署的一種更受歡迎的智能電表類型。這些儀表通常用于多租戶住宅和商業建筑，并且可以實現共享供熱系統的公平成本分配，為租戶提供與供熱系統使用量成比例的加熱費用。這種儀表受到了節能主義者的歡迎，因為它鼓勵用戶降低能耗。

家庭顯示器（IHD）：此為另一種理想的計量方式，而IHD在北美GB智能能源計劃的家庭中也很常見。這些設備與家中的智能電表有無線連接，通常使用Zigbee網狀網絡來顯示不同的累計和實時使用率。

通信技術

嵌入式設計人員并不感到意外，在設計智能電表時有許多通信技術可供選擇。

典型的安裝使用具有星形或網狀拓撲結構的Sub-GHz網絡（FAN），但另一種流行的選擇是使用具有直接內置于儀表的M2M，3G或4G的M2M連接的設備。新的窄帶物聯網標準已經提高了該方法的功率和性價比，創造了許多未經許可的低功耗廣域網（LPWAN）技術提供商。

另一個主要的通信網絡是基于Zigbee的家庭區域網絡（HAN），該網絡已經在英國超過2300萬個家庭中部署. HAN儀表有一個內置的Zigbee，并帶有一個IHD。

盡管主要受功率限制，Wi-Fi，藍牙和Z-Wave無法在智能電表部署中找到。但使用多協議SoC的2.4 GHz無線電，例如Silicon Labs Mighty Gecko，Bluetooth Low Energy是一個可行的選擇。

電源

電源不是電表的問題，因為它們有自己的電源，但電力成為供熱，燃氣和水表的關鍵問題。近年來專為智能電表開發了專用鋰電池 - 長達近20年 - 但并非所有市場都接受這些電池。中國就是一個很好的例子，因為它需要公用事業客戶每隔12-18個月更換雙AA電池。

最大限度地延長電池使用時間是智能電表設計的重要組成部分，使底層技術組件成為創建高性能智能電表的關鍵，這些電表不受電源限制。

無論智能電表采用何種電子設計，智能電表都將繼續證明其價值，作為公用事業高效運行，消費者節省資金以及全社會減少環境足跡的高效方式。