Maxim Hochintegriertes Smart-Meter-SoC

Von einem ausgeklügelten Sicherheitssystem umgeben: Der Aufbau der Zeus-Smart-Meter-SoCs von Maxim
Von einem ausgeklügelten Sicherheitssystem umgeben: Der Aufbau der Zeus-Smart-Meter-SoCs von Maxim

Mit speziellem Fokus auf dem Thema Sicherheit hat Maxim seine hochintegrierten Smart-Meter-SoCs der Serie »Zeus« entwickelt. Neben den reinen Mess-/Zähler- und Kommunikationsfunktionen bieten sie gleich mehrere Sicherheitsebenen zum Schutz komplexer Smart-Grid-Infrastrukturen.

Mit zunehmender Vernetzung der Smart Meter wird das Thema Sicherheit zu einem immer kritischeren Aspekt. Vor allem der Schutz vor Energiediebstahl und Cyber-Attacken auf das Stromnetz bereiten Experten Kopfzerbrechen. Hier setzt das neue Smart-Meter-SoC (System on Chip) »Zeus« von Maxim mit seinem ausgeklügelten Sicherheitskonzept an: Während ein eingebautes Kryptografie-Modul die Kommunikation absichert, verhindert ein sicherer Bootloader unbefugte Veränderungen an der Firmware. Die Erkennung von Manipulationsversuchen bietet den Energieversorgern überdies die Gewähr, dass jegliche physische Attacke auf den Energiezähler erkannt, aufgezeichnet und gemeldet wird.

»Zeus« basiert auf einem mit 120 MHz getakteten ARM-Cortex-M3-Applikationsprozessor und einem 32-Bit-Mikrocontroller MAXQ30 mit 40 MHz Taktfrequenz und DSP-Unterstützung für die Stromzähler-Funktion. Seine Multicore-Architektur unterstützt die WELMEC-konforme (WELMEC = Western European Cooperation in Legal Metrology) Trennung zwischen rechtlich relevanten und irrelevanten Funktionen, um die Validierung zu erleichtern. Darüber hinaus punktet der Baustein mit einer hohen Zählergenauigkeit: Mehrere ADC-Kanäle arbeiten jeweils mit einer Abtastrate von 10 kSample/s und erzielen eine Genauigkeit von 0,1 Prozent über einen Dynamikbereich von 5.000:1.

»Mit ’Zeus‘ gibt es endlich ein wirklich komplettes Smart-Meter-SoC«, sagt Kris Ardis, Business Director für Smart-Grid-Produkte bei Maxim. »Durch die Kombination aus Messtechnik, Sicherheit und Kommunikation können wir hier eine Plattform für jegliches Embedded-Smart-Grid-Equipment anbieten, das auf sichere Weise messen und kommunizieren muss. Die von »Zeus« gebotenen Fähigkeiten bieten Energieversorgern und Stromzählerherstellern eine flexible Plattform, die schon heute für die Anforderungen von morgen gerüstet ist.« Zur »Zeus«-Plattform gehören die Bausteine MAX71616, MAX71617, MAX71636 und MAX71637.