自助下单地址（拼多多砍价，ks/qq/dy赞等业务）：点我进入

早在2017年，国家电网就提出发展“双核”智能电表。 2019年以来，包括国家电网在内的众多行业利益相关方就下一代智能电表的技术、功能、标准等细节进行了深入探讨。 2020年8月，国家电网发布智能电表新标准IR46，有望推动存量电表升级换代和存量电表大规模轮换。

我国电能表经历了机械表、普通电子表、预付费表、智能表四代发展。 下一代智能电表将承载更多除传统计量服务外的功能，可实现系统内业务（运维支持、计量、有序用电管理）和泛在服务（全球电气消防、新能源接入、能效管理、水气数据采集、房间防盗、储能管理、其他应用等）。

目前，我国2010-2017年投运的电表已开始进入密集换代期。 2021年，国家电网智能电表招标量将达到6720万台以上，比2020年增长29%。

泛在电力物联网驱动 新一代智能电表开启“双核”模式

新的IR46标准取消了没有通讯模块和不能更换电池的型号，同时增加了通讯（无线、蓝牙）、遥控（有的会加一个微型断路器）等功能和要求。 新型电表不仅具有计量功能，还需要支持一些管理功能。 基于IR46概念的“双核”智能电表要求新一代智能电表采用“计量核心”和“管理核心”的双核模式。

▲ 图一：IR46双核智能电表设计结构

新一代智能电表为什么要在新一代智能电表上增加计量和管理功能？ 其背后的巨大推动力是势不可挡的泛在电力物联网。

▲ 图2：智能电表在泛在电力物联网建设中的应用场景

国家电网提出，2021年初步建成泛在电力物联网，2024年建成二期。感知层是泛在电力物联网的基础层和数据源。 实现对发电、输电、变电、配电、用电等多个能源系统环节的全面感知，进行精细化管理，便于定点监控，提高新能源消纳、发电效率、用能效率工商业用户，加快实现电器、家电生产企业节能降耗。 电网的智能化、信息化对电表等终端提出了新的要求和挑战。

智能电表是典型的感知层终端，是故障抢修、电力交易、客户服务、配电网运行、电能质量监测等各项业务的基础数据源。 双核设计在硬件上实现了电能计量与电源管理的分离，为未来新需求下的软件升级留有足够的空间。

新一代智能电表在保证基本计量功能稳定、准确、可靠的前提下，从技术角度进行了提升，增加了更多的灵活性、安全性和可扩展性，以满足智能设备的接入并实现设备数据的感知、采集和控制功能，从而不断适应能源互联网的建设需求和日益多样化的服务需求，从多方面提供强大的大数据支撑。

新一代智能电表对用电信息进行精细化分解，提升用户安全智能用电水平，引导用户科学有序用电，贯彻国家低电价总体政策。低碳环保、节能减排，促进用户与电网的友好互动。

电表行业巨变，新一代智能电表焕然一新

未来的智能电表与现在相去甚远。 它更像是一台小型计算机，更加智能，具有更多的存储、通信和感知、监控和管理能力，可归纳为以下七大特点：

首先，对大容量存储的需求激增。 每个独立的模块都需要分配相应的存储空间来保存关键的计量数据，可以存储长达一年的分钟级计量数据。

第二，在低功耗和高性能之间取得平衡。 随着智能电表功能的增加，必然需要更高性能的控制内核来处理这些功能。 但是，在如此庞大的智能电表基数下，对低功耗性能也提出了严格的要求，以实现高性能低功耗。 节能减排要求的平衡。

将于2021年推出的全新超低功耗系列STM32U5，具有出色的低功耗性能。 是STM32的低功耗旗舰产品。 它采用ARM-V8架构的Cortex-M33®内核，在安全性和高性能方面具有卓越的表现。

▲ 图3：基于STM32U5的IR46智能电表控制核心框图示例

▲ 图4：STM32U5的低功耗和安全性能适用于计量场景

第三，支持更加多样化的无线通信技术。 除了常用的RS485、CAN等有线通信外，还加入了更多的无线物联网通信技术，例如：

STM32五个系列中的无线微控制器包括STM32WB和STM32WL两个系列，可以无缝支持智能电表的BLE和LoRa通信。

用于无线短距离通信的STM32WB系列支持2.4GHz频段，包括BLE5.2®、ZIGBEE3.0®、Openthread®等通信协议。 该系列采用双核架构，Cortex-M4®控制核心用于处理事件，独有的射频协处理器Cortex-M0+®核心“全职”处理射频相关功能。 双核架构不仅可以带来更好的实时处理能力液晶电表控制器haoyong888，还可以实现更好的安全性能（双核硬件隔离）和更低的功耗性能。 得益于BLE技术的引入，STM32WB系列产品可实现OTA升级、支付、参数配置等扩展服务，在智能电表行业得到用户的广泛认可。

▲ 图5：STM32WB系列架构图

▲ 图6：STM32WB系列可支持多种短距离通信协议

用于无线远程通信的STM32WL系列支持Sub-GHz频段，包括LoRa®、Sigfox®、M-bus®等通信协议。 作为全球首款支持LoRa®的SoC方案，得益于STM32WL系列在集成度、频段覆盖、内部资源等方面的优秀特性，不仅可以大大减少PCB的占用空间，还因为支持全球全- 频段覆盖、内置双通道PA等优势也能大大降低BOM成本。

▲ 图7：STM32WL系列架构图

▲ 图8：STM32WL系列支持多种远距离通信协议，其中LoRa应用

四是宽量程负载电流精准计量，满足新能源电动汽车等大功率、宽量程负载的计量需求。

五是具备异常用电感知监测功能，增加更多传感器，实现电网、电表、用电异常事件的故障定位和主动上报功能。

该功能与嵌入式AI应用场景高度耦合。 STM32Cube.AI是一款广泛使用的STM32CubeMX配置和代码生成工具，可用于STM32微控制器和微处理器。 它可以自动转换和优化预训练的神经网络模型，并将生成的优化库集成到用户项目中。 NanoEdge AI Studio 是一款面向嵌入式开发人员的实用程序，可在同一设备上实现学习和推理。 这两款AI工具赋能STM32在无线抄表、设备异常检测等应用场景。

▲ 图9：STM32Cube.AI可支持边缘AI应用场景

第六，操作系统的功能扩展性和应用性满足终端处理能力、性能和冗余设计的要求。

七是提高了对系统安全性和可靠性的要求。

一方面，智能电表需要保护敏感信息和敏感数据的传输。 STM32提供大量功能安全和信息安全特性，为设备性能和数据安全保驾护航；

▲ 图10：STM32Trust赋能信息安全

另一方面，智能电表7*24小时的长期运行对可靠性要求更高，STM32工业级MCU的品质保证得到了完美的诠释。

▲ 图11：STM32功能安全测试为产品可靠性保驾护航

电源保护保驾护航，STM32深入电表延伸场景

在新一代智能电表的应用中液晶电表控制器haoyong888，除了电表本身，还有大量的采集器、集中器、DTU、微型断路器等产品，都属于新一代智能电表的范畴。智能电表。 STM32 通过其广泛的产品线、强大的生态系统以及为电表量身定制的解决方案和服务，在推动新型智能电表应用方面发挥着重要作用。

根据国网电力科学研究院13条规定中的集中器型式规范，低压集中器按功能分为Ⅰ型集中器和Ⅱ型集中器。 这两种型号在尺寸、显示和通信接口等性能要求上有所不同。

STM32在集中器I型和集中器II型都有适用的解决方案：

STM32MP1系列是“可以运行Linux的STM32”，广泛应用于集中器和DTU/FTU市场。 该系列拥有双核/三核异构架构，主频高达800MHz。 Cortex-A7内核运行Linux，主频209MHz的Cortex-M4内核进行实时应用处理，非常适合I型集中器的应用需求。

▲ 图12：基于STM32MP1的I型集中器框图

▲ 图13：STM32MP1产品系列选择

针对Type II集中器的规格要求，STM32可以提供基于STM32F4的成熟解决方案。

▲ 图14：基于STM32F4的II型集中器框图

微型断路器可为电气设备提供可靠的过载和短路保护，确保设备安全可靠运行。

超高性价比STM32G0系列采用全新设计平台，减少电源对的使用，在相同封装下可提供更高的GPIO利用率（高达93%）； 其SON-8、TSSOP-20小封装，非常适合小型化产品使用； 最高支持125°环境温度，完全可以满足断路器的使用要求。

▲ 图15：基于STM32G0的微型断路器框图

▲ 图 16：STM32G0 选型指南

STM32生态助力电表开发设计快速迭代

齐全的产品、良好的生态、丰富的本地资源一直是STM32拓展市场的三大法宝。

经过15年的不断探索和发展，STM32坚持多平台迭代更新，各平台产品策略相辅相成，具有可移植性。 拥有5大产品系列，18个子系列，近2000种产品，涵盖微加工领域。 器件、高性能MCU、主流MCU、超低功耗MCU和无线MCU，满足表计行业各种应用场景。

▲ 图17：STM32产品全景图

电表新标准IR46提高了行业门槛。 新一代智能电表功能模块更多，技术难度更高。 STM32通过丰富且可持续的生态系统帮助电表客户快速实现技术迭代。

从软件生态来看，STM32的多平台演进始终基于STM32生态系统，具有较高的代码复用性、连续性和易用性，减少客户开发周期和难度，减少重复性工作量。

从硬件生态来看，STM32提供了大量的硬件开发板资源。 从简单灵活的Nucleo板，到关键功能验证的DK板，再到全功能评估的评估板，应有尽有。

▲ 图 18：STM32 生态概览

STM32中国团队非常重视本地化资源建设，通过一年一度的STM32峰会和全国研讨会、线下面对面培训和动手实验、在线培训等多种方式为用户提供大量的技术资料视频课程、社区/技术论坛等，尽可能贴近用户。

▲ 图19：STM32本地化资源