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Smart-Meter-SoC, Smart-Meter-Entwicklungs-Board und Konzentrator-Design

TI vereinfacht Smart-Meter-Designs

7. Dezember 2012, 11:29 Uhr | Heinz Arnold

Auf dem neuen Smart-Meter-SoC hat TI die Messeinheit, den Controller und die Kommunikationseinheit auf einem Chip integriert

Einen hoch integrierten »Smart Meter on a Chip«, ein Smart-Meter-Evaluation-Board, um die Entwicklung von Smart-Meter-Systemen zu vereinfachen und zu beschleunigen, sowie ein zusammen mit Aricent entwickeltes Datenkonzentrator-Referenz-Design: TI hat gleich drei neue Produkte rund ums Smart Metering vorgestellt.

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»Mit dem Daten-Konzentrator-Referenz-Design wollen wir die Hersteller in die Lage versetzen, schnell Konzentratoren entwickeln zu können, die sich von denen des Wettbewerbs differenzieren«, sagt Markus Staeblein, General Manager Smart Grid Solutions von TI.

Der neue Datenkonzentrator kann auf Basis von zwei Prozessoren von TI arbeiten, dem Sitara AM335x ARM Cortex-A8 und Sitara AM1808 ARM9. Für die Powerline-Kommunikation steuert TI das Analog-Front-End AFE031 in Kombination mit dem TMS320F28PLC83 aus der Controller-Familie C2000 bei. Die Kommunikationseinheit kann sowohl nach dem PRIME- als auch dem G3-PLC-Standard arbeiten. Aricent hat den Protokoll-Stack für Device Language Message Specification (DLMS) und Companion Specification for Energy Metering (COSEM) entwickelt, der auf die Datenkonzentrator-Plattform von TI optimiert ist.

Markus Staeblein sieht Smart Metering als einen interessanten Wachstumsmarkt für Halbleiterhersteller an, weil seiner Meinung nach künftig an intelligenten Netzen kein Weg vorbei führt: »Dazu ist Smart Metering unumgänglich.« In Europa sei die Powerline-Kommunikation für Metering-Systeme auf dem Vormarsch und werde jetzt auch auf internationaler Ebene standardisiert, weshalb TI ICs entwickele, die auf die entsprechenden Standards ausgelegt sind. Er ist aber auch überzeugt, dass es im Haus auf absehbare Zeit viele verschiedene Standards geben wird, damit müssten die Hersteller leben. »Deshalb betrachten wir die EEBus-Initiative als einen interessanten Ansatz, um doch so etwas wie einen einheitlichen Standard ins Smart Home zu bringen«, so Staeblein.

Als eine der wichtigsten Voraussetzungen, um sich als Halbleiterhersteller auf dem Markt für Zähler-ICs behaupten zu können, sieht er es an, ICs mit möglichst geringer Leistungsaufnahme zu entwickeln. Insbesondere gilt dies für Zähler, die meist keinen direkten Zugang zu einer externen Stromversorgung haben wie Gas- oder Wasserzähler. »Hier kommt es auf Low-Power-Controller, Low-Power-HF-Funktionen für die Funkübertragung und vor allem auf das passend ausgelegte Power-Management an. Nicht zu vergessen die Metrologie.« Je höher der Integrationsgrad, desto geringer könne die Leistungsaufnahme ausfallen. »Außerdem reduziert das die Kosten, deshalb legen wir großen Wert darauf, ICs zu entwicklen, auf denen möglichst viele Funktionen monolithisch integriert sind«, so Staeblein.

Selbstverständlich erwähnt er in diesem Zusammenhang den MSP430, ein Controller, mit dem sich TI schon früh im Bereich Low Power einen Namen gemacht hat. Inzwischen sind auch andere Firmen auf den lukrativen Marktsektor der Low-Power-Controller aufmerksam geworden. Doch Staeblein ist sich sicher, die Position von TI in Zukunft weiter verteidigen zu können. »Ein wichtiger Schritt bestand darin, FRAMs auf die Controller zu integrieren«, so Straeblein. Das sieht er als einen entscheidenden Differenzierungsfaktor an, weil die FRAMs erheblich zur Reduktion der Leistungsaufahme beitrügen.

»Aber Ultra Low Power betrifft eben nicht nur den Controller, sondern genauso das Power-Management und die analogen Komponenten. Diese Kombination kann TI aufeinander abgestimmt und mit hohem Integrationsgrad anbieten - einschließlich der auf die jeweiligen Plattformen zugeschnittenen Software«, so Staeblein. Gerade die Software sei oft entscheidend. Wer hier nicht aufpasse, der könne die hart erarbeitete niedrige Leistungsaufnahme der Chips schnell wieder verlieren. »Hier unterstützen wir die Entwickler auf unterschiedlichen Ebenen. Wir bieten beispeisleweise ein Scan-Interface für die Gas- und Wasser-Zähler, und selbst für Standards wie wMBus bieten wir optimierte Stacks, die auf eine lange Batterielebensdauer optimiert sind«, sagt Staeblein.