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スマート e メーター： AMR/AMI

スマート・メーター： テキサス・インスツルメンツ（TI）の AMR/AMI ソリューション

ブロック図

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RX Amp TX Amp Wired Interface RFID Solutions RFID Solutions AC/DC PWM System Power Application Processor TMS320F28xx Flexible PLC Modem 32-Bit MCU MSP430 cc25xx Zigbee, SoC, Radio, MCU RF Front End RF Transceiver

設計上の考慮事項

AMR（および AMI）を広く普及させるには、メータ読み取りコストの削減以上のことを実現する必要があります。アセット・トラッキングの最適化、ダイナミックな価格設定、改ざんの通知、目減りの管理、供給の自動化、負荷のプロファイリング、ネットワーク診断などは、このインフラを成功させるための重要な要素です。これは、主要なすべての公益事業（電力、水道、ガス、暖房）で機械式メータから静的（電子式）メータへの移行を推進します。

現在、メータは手動で読み取ったり、タッチ式で読み取ったり（ワンドまたはプローブの付いたハンドヘルド・デバイス）、無線、バス、送電線、モデム、または GSM/衛星を使用して読み取ったりすることができます。各選択肢の推進要因は、コスト、既存のインフラ、および地域の規制です。地域によって、無線周波数帯の使用コストが手動での読み取りのコストより高かったり、地域の送電網が電力線通信（PLC）をサポートしていない場合があったりします。

どのような場合でも、AMR はメータ自体のエレクトロニクス・コンテンツを増やし、AMI はすべての計量に対応できるネットワーク化インフラを推進するという傾向があります。完全な実装には、電力量計への電力線通信、および電力量計から他の公益事業のメータへのロー・パワー・ワイヤレス通信が含まれる場合もあります。家庭/オフィスの主要な負荷（エアコン、ヒータ、冷蔵庫など）に到達するロー・パワー・ワイヤレス通信では、発電設備のピーク負荷時間帯に設定を動的に制御することもできます。

消費電力が非常に低いことが必要であるとすれば、MSP430 のようなマイクロコントローラは、あらゆる計量アプリケーションに最適です。高度な電子メータでは MCU が必要です。MCU は、広いダイナミック・レンジにわたる高精度な測定、プログラマブルなフラッシュ、不揮発性ストレージ、リアルタイム・クロック機能、柔軟性の高いディスプレイ、AMR 対応の通信機能を提供します。MSP430 ファミリは、最大 4 個の独立した 16 ビット・シグマデルタ・コンバータとプログラマブルなゲイン・アンプ、および（簡単でハイパフォーマンスな計量計算を可能にする）ESP エンジンや 32 × 32 のハードウェア乗算器などの専用の内蔵型 e-metering モジュールを提供します。 公共料金の計量

TI の F28x コントローラ・プラットフォームは、PLC テクノロジを実装するためのコスト効果の高い手段を提供します。これらのコントローラは、高度な DSP コアに加えて、AD コンバータ（ADC）、タイマ、パルス幅変調（PWM）などの堅牢なペリフェラルを統合します。F28x コントローラは、150MIPS の 32 ビット制御で最適化された性能、システム統合、およびマイクロコントローラ（MCU）に似た使いやすさを実現した、独特の組み合わせです。この高度なシステム統合により、設計が簡略化され、制御システムのコンパクトさとコスト効率の高さが維持されています。MCU ライクの命令とオンチップ・フラッシュ・メモリにより、迅速なプロトタイピングが可能です。

ロー・パワー・ワイヤレス（LPW）ソリューションの選択において、レンジ、ネットワーク構成、および消費電力は重要な要素です。レンジは出力パワー、感度、選択度の影響を受け、その結果、他の信号源のジャミングに影響したり、最寄りの干渉源から必要な信号を識別する能力に影響したりします。ポイント・ツー・ポイント型、スター型、またはメッシュ型という各ネットワーク選択肢は、これらの要素に影響し、選択する規格や周波数レンジにも影響します。TI の LPW/Chipcon 製品ファミリは、AMR 計量アプリケーションおよび AMI 計量アプリケーションに必要な性能と柔軟性を提供しています。

電力量計の場合、電子機器の電源は、単相または三相の電力線から供給できます。他の公益事業の場合は、メータを電源に接続するか、内部バッテリーを活用する必要があります。一部の地域では、充電可能バッテリと小型の太陽電池を使用して日中に充電を行えることもあります。この作業を効果的に実行するために、高い効率のパワー/バッテリーマネジメント・デバイスが必要です。

アプリケーション・ノート

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リファレンス・デザイン

概要 型番 会社名
CC1020EMX リファレンス・デザイン CC1020EMX_REFDES Texas Instruments
CC1020 評価ボード・リファレンス・デザイン CC1020EB_REFDES Texas Instruments
CC1101EM 315/433MHz リファレンス・デザイン CC1101EM433_REFDES Texas Instruments
CC1101EM 868/915MHz リファレンス・デザイン CC1101EM868-915_REFDES Texas Instruments
CC1110EM 315MHz リファレンス・デザイン CC1110EM315_REFDES Texas Instruments
CC1110EM 433MHz リファレンス・デザイン CC1110EM433_REFDES Texas Instruments
CC1110EM 868/915MHz リファレンス・デザイン CC1110EM868-915_REFDES Texas Instruments
CC2430 Anaren Balun リファレンス・デザイン CC2430BALUN_REFDES Texas Instruments
CC2430-CC2591EM リファレンス・デザイン CC2430-CC2591EM_RD Texas Instruments
CC2430DB リファレンス・デザイン CC2430DB_REFDES Texas Instruments
CC2430EM ディスクリート・リファレンス・デザイン CC2430EM_DISCRETE_REFDES Texas Instruments
CC2430EM リファレンス・デザイン CC2430EM_REFDES Texas Instruments
CC2500EM リファレンス・デザイン CC2500EM_REFDES Texas Instruments
CC2500 リファレンス・デザイン（62 ミル層間隔） CC2500_REFDES_062 Texas Instruments
CC2520EM リファレンス・デザイン CC2520EM_REFDES Texas Instruments
CC2530-CC2591EM リファレンス・デザイン CC2530-CC2591EM-RD Texas Instruments
CC2590EM リファレンス・デザイン CC2590EM_RD Texas Instruments
CC2591EM リファレンス・デザイン CC2591EM_REFDES Texas Instruments
TMS320F2833x リファレンス・デザイン SPRC541 Texas Instruments

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