大中华区物联网英雄特辑(七):麦希通讯布建智慧能源生态系统

by Administrator Siliconlabs ‎12-05-2016 01:44 AM - edited ‎12-06-2016 04:25 AM

随着物联网的应用和理念不断被市场所接受和熟知,其中作为先行者的工业物联网应用已经在中国市场被广泛应用多年,并切实为广大民众提供高效,方便的服务。其中,水电气热的智能能源管理系统已经是多年实践并持续发展的受行业瞩目的一个开发热点。中国国家能源委员会日前更颁布了“能源发展十三五规划”,明确订定了智慧能源建设及落实智能电网的战略目标,并要求行业集中力量在新能源并网技术和储能、微型网技术上取得突破,全面建设“互联网+”智慧能源,提升电网系统调节能力,增加新能源消纳能力,发展先进高效节能技术,抢占能源科技竞争制高点。

 

以智能电表为例,不仅能够提供更加准确的用电计量,还能实时监测用电量,及时反映群众的用电情况,使群众缴费用电更加方便、清晰。目前中国各级省县市政府皆开始积极推进换装智能化水、电、气、热仪表,并同步安装集中抄表系统,带动了巨大的智慧能源软硬件需求商机。迎向行业的新浪潮,深圳市麦希通讯技术有限公司(Jmesh)正携手业界领先的Sub-GHzZigBee低功耗无线协议解决方案供应商──芯科科技(SiliconLabs),并仰赖其在微功率无线通信模块、智能抄表设备及软件长久积累的技术实力,协助国家电网及各级省县市政府加速落实建构智慧能源生态系统的战略目标。

 

我们特别邀请了江苏麦希通讯技术有限公司总经理王东林先生进行访问,以便更进一步了解未来中国的智慧能源设备开发、生态系统及结合物联网无线协议应用的产品和技术发展趋势,请观看完整的采访整理文章。

 

請告訴我們您在物聯網市場、產品設計方面的經歷及獨特想法

 

王东林水电气热能源管理的需求深入每个家庭,是一块相当重要的市场。近年在全球节能减碳风气带动下,以及可再生能源事业的抬头后,整个行业对于如何运用新兴的半导体科技和物联网无线通信技术,进一步实现“智慧能源”生态系统萌生了极大的兴趣。

 

麦希通讯技术团队自2011年进军电表市场以来,就一直锁定各种智能仪表的微功耗通讯模块设计、信息安全防护方案研发,乃至于更大范畴的数据采集平台和后端骨干网络的对接解决方案,成为智慧能源行业的市场开拓者和技术领先者。针对下一阶段的发展,我们认为“稳定的无线+窄波/宽带通信混合组网设计”、“低功耗与高效数据传输”、“坚固的信息安全防护机制”,以及“软硬件兼备的数据服务采集平台”将是智慧能源集中抄表系统不可或缺三大要素。

 

有鉴于此,麦希通讯技术希望将公司的定位从通信模块、抄表设备与系统解决方案供应商,提升至“物联网综合服务商的层级”,协助公家机关及企业建构搭建完善的智慧能源生态系统,以真正落实智能化的能源管理服务。

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图说:江苏麦希通讯技术有限公司总经理王东林

 

请告诉我们麦希通讯技术的文化及特点,以及在物联网市场上的独到策略

 

王东林江苏麦希通讯技术有限公司于2011年正式成立,并于2015年在深圳设立其全资子公司—深圳市麦希通讯技术有限公司。麦希通讯技术集团专业从事微功率无线通信技术的应用和信息采集解决方案及相关产品的研发、制造、销售。依托深圳和合肥两大研发基地,并长期和高校合作进行基础算法研究,凭借专业的技术和对客户需求及行业发展的深刻洞察,公司在物联网及智能电网领域不断发展壮大,产品多次在省级电力公司中标。

 

深圳市麦希通讯技术有限公司则是集研发、测试为一体的技术型公司,也做为我们的Sub-GHzZigBee通信模块和先进智能集中抄表解决方案的最主要研发基地。麦希通讯集团拥有众多行业内顶尖的专业技术人才,核心团队熟悉国网和南方电网各类电能表及采集设备的产品技术标准,能将电能计量技术和无线通讯技术结合一体,用于用电信息采集设备的配套开发应用,是麦希通讯在无线信息采集行业中领先于同行的优势之一,并且麦希通讯能向用户提供水、电、气、热等计量表计的四表合一信息采集综合解决方案。

 

麦希通讯集团已获得多项专利和数十项软件著作权证书,公司所有的产品全部是自己研发制造,拥有完全的自主知识产权,并已通过了ISO90012008质量体系认证, ISO140012004环境管理体系认证和OHSA180012007职业健康安全管理体系认证。我们将秉承“创新求精、诚信务实、团结高效、追求卓越”的经营理念,为客户创造价值,为客户奉献精品。

 

目前麦希通讯主要提供国网集中器和国网单/三相智能电表标准接口模块,同时也能为客户的二次开发提供良好的技术支持,包括提供标准接口的测试模块和测试软件和测试方法,以及为OEM客户提供售后服务。对于合作伙伴在处理过程中遇到的问题,麦希通讯有着全面的技术支持体系,可以对合作伙伴的支持要求做出最为迅捷的响应。根据产品需求的实际情况,麦希通讯可以提供资料文档,电话答疑,以及技术人员现场支持等多种方式和手段,未来则将朝向计量领域的软硬件生态系统建构服务商的目标迈进。

 

请告诉我们麦希通讯技术产品的特色与优势

 

王东林智能电表是智能用电的重要组成部分,是实现双向互动智能用电的“末端神经”,支持双向计量、自动采集、阶梯电价、分时电价、冻结、控制、监测等功能。麦希通讯技术团队在2005年投入电表市场时,先是主攻载波通信技术,随着无线通讯技术的蓬勃发展,麦希通讯也在20072008年开始研发及部署2.4GHz的无线宽带ZigBee解决方案,并于2010年开始扩大采用Silicon LabsSub-GHzZigBee无线协议芯片、模块和软件协议栈,以提供客户更优异的组网能力、网络稳定性,并降低设备功耗。这11个年头的戮力耕耘,使麦希通讯非常熟悉行业应用和技术需求,并且能达成自组网能力强、低功耗、高安全,以及能支持200Kbps以上高速传输、双向互动的集中抄表系统方案。

 

除了藉由引进Silicon Labs高品质、高可靠度、低功耗的无线协议产品,提供具有出色组网性能的集中抄表解决方案外,麦希通讯也通过与顶尖学府--中国科学技术大学的研发及测试合作,让旗下产品都具备国家级资料安全防护的重要特色。值得一提的是,由于麦希通讯同时具备窄带和宽带及自组网网路技术,对于未来极有可能成型的无线窄带/宽带混合组网的网络架构设计而言,将站在有利的制高点。

 

以麦希通讯的水电气热四表集抄方案为例,其包含原有用电信息采集系统采用微功率无线方案,通信接口为无线接口的水气热表,通过改造I型采集器(或者电表)上的通信模块,形成网状网+星状网全程无线接入采集系统;通信接口为有线方式的水气热表,通过增加协议转换器接入采集系统。

水电气热四表集抄方案优点

  • 主站软件扩展档案管理部分,定时数据收集由集中器完成,协议转换由无线模块或者新增协议转换器完成,主站软件改动少。

  • 集中器软件扩充档案,下行协议统一,协议转换由无线模块或者新增协议转换器完成,集中器软件改动较少。

  • 市电供电的通信节点采用成熟的微功率无线技术,自动组网,网络稳定,抗干扰能力强,通信速率快,抄表实时性好,网络具有自修复能力,易维护。无需布线,施工简单。

  • 电池供电的水、气、热表通讯节点采用低功耗技术,支持双向实时通讯。

  • 协议转换器,上行通讯采用无线组网,下行通讯支持有源485M-BUS、低功耗无线等多种方式,并可根据不同厂家的通讯协议定制软件。配置灵活,施工简单。

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图说:麦希通讯水电气热四表集抄方案

 

另外,针对无线用电信息采集系统,麦希通讯提供由单相远程费控智能电表(无线/远程)或单相本地费控智能电表(无线/CPU卡)+三相远程费控智能电表(无线/远程)+集中器+主站系统。通过集中器上行为GPRS/CDMA/光纤通讯与主站进行信息交互,下行以微功率无线通讯与智能电表进行信息交互;实现对电力用户的用电信息进行自动采集、处理和实时监控。所有数据通过无线模块进行传输。集中器通过微功率无线信道抄收电表数据,下发报文,集中器通过无线公网将数据发到SG186主站系统。

无线用电信息采集系统特点

  • 集中器到电表通过无线传输,施工简单,无需布线,更换集中器和电表通讯模块即可。

  • 适合国网大部分区域的省电力公司及农村等用电环境复杂区域安装。

  • 可做为客户巳安装使用国网标准的单、三相远程费控智能电能表(载波/远程),但抄收效果不好的台区替换方案,即将载波采集方式更换为无线采集方式。

 

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图说:无线用电信息采集系统

 

什么原因使您选择了Silicon Labs作为理想的半导体合作伙伴

 

王东Silicon LabsSub-GHz解决方案是行业内性能最佳的解决方案之一,可同时提供高性能无线连接和超低功耗的 8 位和 32 位微控制、射频发射器、接收器和收发器选项,用来开发多种级别的物联网系统。而Silicon Labs2.4GHz ZigBee芯片和模块产品更具备行业最佳的节点扩充性,一个APAccess Point)就能支持200个以上的节点,这是市面上其他供应商所做不到的关键技术成就。基于上述理由,麦希通讯选择了Silicon Labs的无线产品,并持续紧密合作以开发更高性能、更低功耗且性价比更优异的智慧能源相关设备。

 

麦希通讯产品中采用了Silicon LabsSi4438EZRadioPRO 高性能、低电流ISM频段收发器,覆盖425 525MHz的频段,该系列包含覆盖各种应用的完整发射器、接收器和收发器产品线。Si4438专门用于中国的电表市场,可实现可靠的远程通信,通过其集成片上 PA 展现出无与伦比的高达+20dBm的输出功率,拥有出色的124dBm接收灵敏度,同时可实现极低的活动和待机电流消耗:75mA发射模式电流消耗(功率为 +20dBm)和14mA的接收模式电流消耗,加上极低的40nA待机电流和快速唤醒时间确保了在最严苛的应用中实现更长的电池寿命。高输出功率和灵敏度可实现出色的 144dB 链路预算,允许扩展范围和高度可靠的通信链路。通过多年及数千万级的现场安装运行,基于Silicon Labs方案设计的产品的高可靠性能得到电力行业客户的高度认可。

 

整体而言,Silicon LabsSi4xxx系列EZRadioPRO®ISM频段集成电路产品具有高度集成、低成本、灵活性、低BOM和易于设计等功能优势。EZRadioPRO® IC的目标是更复杂的ISM频带应用,并提供多个增强的参数和功能,包括出色的射频性能以及802.15.4g和无线M-Bus的标准软件包支持,频率范围是1191050MHz,输出功率高达20dBmM-Bus是一个远程读取燃气表、电表和热量表所遵循的欧洲标准,此软件包包括一个完整的协议堆栈,该协议堆栈为 EN13757 指定的S (868MHz)T (868MHz)C (868MHz)N (169MHz)无线 M-Bus 模式提供支持。更多Silicon LabsSub-GHz解决方案信息,请访问:

http://cn.silabs.com/products/wireless/ezradiopro/pages/si4438.aspx

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图说:Silicon Labs高性能、低电流的Sub-GHz收发器

 

麦希通讯也在旗下的无线宽带产品中采用了Silicon Labs的EM35x系列ZigBee芯片。EM35x ZigBee 芯片是业内领先的基于ARM® Cortex®-M3的ZigBee SoC系列,其可在一个紧凑的封装内提供无与伦比的性能、功耗和代码密度。EM35x系列结合了一个 2.4GHzIEEE 802.15.4的无线电收发器与一个32位微处理器、闪存和 RAM,具有受硬件支持的强大的网络级调试功能。这些设备结合了 ARM 工具的强大生态系统,使 OEM 可以简化开发过程,并缩短上市时间。

 

EM35x SoC与EmberZNet PRO紧密集成,EmberZNet PRO是兼容ZigBee的网状网络软件,也是市场上部署最广泛的ZigBee平台。

 

Silicon Labs在2016年更一举发布了旗舰级的Wireless GeckoTM多波段、多协议无线SoC系列,进一步拓展了Sub-GHz、ZigBee产品阵容,使得开发人员可以用相同的多协议器件运行于2.4GHz和多重Sub-GHz波段,简化了可连接设备的设计、降低了成本和复杂度、加速产品上市时间。并且Silicon Labs除了提供基础的硬件器件支持,同时提供业内领先的协议栈支持方案,可以满足未来物联网的需求。

Wireless Gecko产品家族

  • Mighty Gecko支持运行于2.4GHz波段的ZigBee、Thread和Bluetooth Low Energy连接,和可用于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

  • Blue Gecko支持运行于2.4GHz波段的Bluetoothlow energy连接,和可运行于2.4GHz波段和Sub-GHz波段的专有协议。

  • Flex Gecko支持2.4GHz波段和Sub-GHz波段的灵活的专有无线协议,适用于多种应用场景,包括智能计量、自动抄表、基础设施、远程回程通信至信号采集器等

 

为了满足行业对ZigBee和Thread网状网络设计的殷切需求,Silicon Labs提供了MightyGecko无线SoC入门套件,包含ZigBee和Thread软件堆栈、示例代码和集成调试适配器。多个无线电板可帮助开发人员构建网状网络和评估MightyGecko模块及SoC。凭借 Simplicity StudioTM的一系列支持工具,开发人员可充分利用图形无线应用开发、网状网络调试和数据包追踪以及虚拟能源分析和优化等功能。

 

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图说:Silicon Labs最新Mighty Gecko无线SoC开发板

 

请说明您对物联网发展的看法,并分析中国物联网市场未来的样貌

 

王东林智慧能源”是推展物联网应用的一个长期目标,其对人们生活的影响层面相当广泛。对于拥有大量人口及家户的中国地区而言,智慧能源系统的建置将带来革命性的改变,以及难以估量的巨大商机,在国家政策的大力推广及设备技术日渐到位的前提下,中国发展智慧能源的春天已然来到。

 

目前物联网行业处于厂商百家争鸣、技术百花齐放的局面,然而,要满足对网络稳定性、资料安全性和节能等要求更家严格的智慧能源系统来说,供应商必须掌握软硬件、组网、安全防护机制和数据采集平台等各段组成部分的核心技术,才能提供支持水、电、气、热计量的完整IoT智慧能源管理综合服务。此外,更重要的是必须早期参与智能电网、抄表系统和数据采集相关标准的制订,以便紧跟行业发展走向

 

有鉴于此,麦希通讯持续关注国家电网、南方电网等国家级电力服务机构对智慧能源系统的要求动向,并与行业顶尖的半导体供应商Silicon Labs携手;同时也与中科大、家电设备、新兴互联网硬件业者建立合作,开发安全、互通的API,目标即是成为中国本地最受信赖的智慧能源生态系统合作伙伴。

 

深圳市麦希通讯技术有限公司与其通讯模块、设备及抄表系统解决方案的完整信息,请至:http://www.jsmesh.com/articles/?type=detail&id=42

 

更多Silicon LabsSub-GHzZigBee无线产品,以及智能仪表解决方案相关信息,欢迎访问中文官方网站相应网页:http://cn.silabs.com/solutions/smart-meters.html

 

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