ZHCAFA5 March 2025 AM62L
簡介
能源基礎設施是現(xiàn)代電力系統(tǒng)的基礎，可實現(xiàn)更智能的電網、提高能效并促進可再生能源的整合。先進能源基礎設施的一個關鍵組件是智能電表，即電子電表——提供對能耗實時監(jiān)控的器件。與傳統(tǒng)電表不同，智能電表可實現(xiàn)消費者與電力公司之間的雙向通信，從而增強對能源使用情況的控制、精度和效率。這些增強的功能需要更高的處理能力。智能電表具有安全測量、分析和傳輸數據的能力，為實現(xiàn)更可持續(xù)的能源未來鋪平了道路。
由于不斷增長的能源需求和對更高效能源系統(tǒng)的需求，智能電子電表在全球范圍內的應用正在迅速增加。根據美國能源信息管理局 (U.S. Energy Information Administration) 的數據，2022 年，美國電力公司共安裝了大約 119 億臺先進（智能）計量基礎設施，約占總電表安裝量的 72%。隨著智能電表的加速普及，不斷涌現(xiàn)的主要趨勢推動了這項技術的發(fā)展。
圖 1 AM62L 能源監(jiān)測器智能電子計量的主要趨勢之一是不斷增長的更高性能需求。雖然目前大多數智能電表都可以利用微控制器單元 (MCU) 或微處理器單元 (MPU)，但隨著現(xiàn)代設計日益復雜，人們越來越依賴 MPU。MPU 對于滿足實時數據處理、安全和連接要求至關重要。為了支持這些功能，嵌入式處理器必須集成 Wi-Fi?、Bluetooth?、Zigbee? 和蜂窩 5G 等通信堆棧，以實現(xiàn)電表、電力公司和其他電網組件之間的可靠數據傳輸。
此外，智能電子電表還必須具備安全性要求。由于電子電表對于我們的電網基礎設施至關重要，因此電力公司和家庭擁有安全的電表至關重要。安全功能型 MPU 可防止電子電表篡改、克隆和黑客攻擊。MPU 中的諸如 Linux? 之類的操作系統(tǒng)提供了許多重要特性，例如安全引導、加密以及防黑客和篡改。雖然基礎智能電表可在 MCU 運行實時操作系統(tǒng) (RTOS) 的情況下運行，但更高級的實現(xiàn)需要更大的靈活性和處理功能，以支持多協(xié)議通信和無線更新。AM62L 處理器在性能、安全性和連接性之間提供平衡，有助于彌合基于 MCU 和 MPU 的設計之間的差距。
除了性能和安全方面的趨勢外，還有其他幾個主要趨勢正在塑造智能電表的發(fā)展。這些因素不僅受硬件和軟件進步的推動，還受法規(guī)要求、安全需求和對可持續(xù)性的推動。了解這些趨勢可以讓我們深入了解智能電子計量如何不斷發(fā)展并影響更廣泛的能源領域。其中包括：
軟件的進步
現(xiàn)代智能電表依靠 Linux 和 RTOS 等操作系統(tǒng)來管理數據分析、用戶界面和通信協(xié)議。Linux 可以支持更高級的功能，例如安全、實時警報、詳細的能耗報告，以及與智能家居系統(tǒng)的集成。各家公司正在改進智能電表軟件，以便為客戶提供對能源使用情況的更大控制、改進電網預測并增強用戶體驗。此外，更先進的智能電表可用作網關集線器，或包含需要輕量級圖形的顯示屏。
AI 和數據分析
人工智能 (AI) 和數據分析通過實現(xiàn)實時監(jiān)測、預測維護需求和識別不規(guī)則消費模式，正在革新智能電表。此外，智能電子電表使用 AI 模型來分析歷史性能耗，并展示負載和能耗預測。
為了在側端實現(xiàn)這一目標，高端智能電子電表需要更多的性能。AM62L 處理器具有多達兩個 Arm? Cortex?-A53 內核，可提供強大的計算能力，從而直接在器件上實現(xiàn)端側 AI 模型，實時數據處理和分析，這通常是 MCU 無法做到的。AM62L SoC 的側端 AI 功能可減少對云的依賴、降低延遲、增強安全性，并有助于更高效地進行數據驅動型決策。
體積小，功耗低
更小、更緊湊的智能電子電表的開發(fā)需要具有小外形尺寸的 MPU。此外，這些緊湊型 MPU 必須具有低功耗，以實現(xiàn)更小的無風扇設計。AM62L 處理器通過低功耗模式提高能效，從而改善熱管理，減少熱耗散并提供長期可靠性。該器件是一款小型 11.9 x11.9mm 處理器，工作功耗不到 1 瓦。借助 AM62L 等處理器，可以更輕松地集成到現(xiàn)有基礎設施中，從而使用低成本的 TPS65214 PMIC 來降低總成本。
物聯(lián)網集成
物聯(lián)網 (IoT) 器件的興起加速了智能電子電表的部署，實現(xiàn)了無縫連接和數據交換。物聯(lián)網集成允許智能電子電表與其他器件通信，這些器件包括家庭自動化系統(tǒng)、公用電網和可再生能源。這種連接可實現(xiàn)遠程監(jiān)控、預測性維護和自動化能源優(yōu)化等高級功能。各家公司都在采用支持物聯(lián)網的智能電表，以提高運行效率、降低維護成本并提供對電力使用趨勢的實時見解。此外，Wi-Fi?、藍牙? 和 Zigbee? 的集成確保了與現(xiàn)代智能家居生態(tài)系統(tǒng)的增強兼容性。
結語
隨著智能計量技術的發(fā)展，TI 的 AM62x 系列處理器可以增強電子電表的安全性、效率和連接性。隨著不斷增長的能源需求以及對可持續(xù)性的推動、AI、物聯(lián)網和可再生能源管理的集成繼續(xù)塑造智能電子計量的未來。
隨著全球能源格局持續(xù)向可持續(xù)發(fā)展和數字化轉變，AM6x 處理器在推動智能電子電表技術和構建更高效、更具彈性的能源未來方面發(fā)揮著重要作用。