Atmel: Skalierbare Smart Energy-Plattform

Seine neue Smart-Energy-Plattform hat Atmel speziell für Strom-, Gas- und Wasserzähler sowie weitere Energiemessgeräte entwickelt. Das Ziel bestand darin, sowohl eine hohe Flexibilität als auch eine hohe Integration zu bieten.

Die auf einer Dual-Core ARM-Cortex-M4-Architektur basierende Atmel SAM4Cx-Plattform umfasst mehrere SoCs (System-on-Chip) die Sicherheits-, Mess-, RF- und PLC-Optionen (Power-Line Communications) bieten. »Die Flexibilität ist entscheidend«, sagt Kourosh Boutorabi, Senior Director of Smart Energy Products von Atmel. »Wir bieten sowohl hochintegrierte Chips als auch unterschiedliche partitionierte Chip-Sets, so dass die OEMs die für ihre jeweiligen Anwendungen kostengünstigsten Systeme zusammenstellen und schnell auf den Markt bringen können – und das auf Basis einer einzigen Plattform.«

Denn für ebenso wichtig wie die Flexibilität hält Kourosh Boutorabi die Skalierbarkeit: »Für die unterschiedlichen regionalen Märkte jeweils komplett verschiedene Systeme zu entwickeln wäre viel zu teuer. Auf Basis einer Plattform können die OEMs ihre Designs regional anpassen und ihr IP immer wieder verwenden.« Hohe Integration und Flexibilität – diese widersprüchlichen Anforderungen unter einen Hut zu bekommen, darin liege die Herausforderung auf dem Markt für intelligente Zähler. »Genau das ist aber für einen fragmentierten Markt mit starken regionalen Unterschieden wichtig«, so Boutorabi.

Die Basis für den Erfolg auf dem Markt für Smart Meters bildet laut Boutorabi, der Gründer von Teridian war, die Maxim übernommen hatte, eine hohe Leistungsfähigkeit durch alle Funktionen, von der Messtechnik bis zur Kommunikation. Zu den wichtigsten Merkmalen der SAM4Cx-Plattform gehören eine Messtechnik der Genauigkeitsklasse 0,2 und einem Dynamikbereich von bis zu 6000:1 für ein- und mehrphasige Zählertypen. Zudem zeichnet sich die Plattformdurch eine PRIME PLC Low-Power-Schnittstelle mit integriertem Leitungstreiber, eine fortschrittliche Verschlüsselung, die Möglichkeit zur Integration von Anwendungen, Kommunikation und Messtechnik aus. Außerdem sind bis zu 2 MByte Embedded Flash, 304 KByte SRAM mit einer optionalen Erweiterung durch einen externen Speicher sowie Low-Power-RTC, LCD und Funktionen zum Schutz vor Manipulation enthalten. Dadurch lassen sich die Systemkosten eines Smart-Meters um bis zu 40 Prozent reduzieren.

Der Anwender hat die Möglichkeit, seine Smart-Meters auf Basis unterschiedlicher Konfigurationen im Rahmen der SAM4Cx-Plattform auszulegen. So kann er den A/D-Wandler und den DSP für die Messungen in einem Chip integriert (M90E25) einsetzen. Applikationsprozessor, Crpyto-Prozessor und Kommunikationsschnittstellen sind jeweils als Einzelchips erhältlich, können aber auch in einem Chip integriert (SAM4CP) bezogen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den DSP, den Applikationsprozessor und den Krypto-Prozessor auf einem Chip zu integrieren. Dann sind nur noch separate A/D-Wandler und Kommunikationsschnittstellen erforderlich. Schließlich hat Atmel die gesamte Messtechnik einschließlich der A/D-Wandler plus dem Applikationsprozessor und dem Cryptoprozessor auf dem SAM4CM8/16/32 für Ein- und Dreiphasen-Zähler integriert.

»Der globale Smart-Meter-Markt wird buchstäblich explodieren«, sagt Dr. Howard Scott, Managing Director von Cognyst Adviso. »Um in diesem Markt erfolgreich zu sein, benötigen die Anbieter innovative Lösungen, die fortschrittliche Funktionen integrieren. Gleichzeitig lassen sie sich an die regionalen und wechselnden RF- und PLC- Kommunikationsstandards auf der ganzen Welt anpassen.«

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