Für den sicheren Betrieb von Smart Grids
ST: Hochintegriertes System-on Chip für Smart Meter
Präzise Messtechnik, programmierbare Verarbeitungsfunktionen und die Powerline-Kommunikation (PLC) zusammen mit fortschrittlichen Sicherheitsfunktionen hat STMicroelectronics auf dem System-on-Chip STCOMET10 für den Einsatz in Smart Meters integriert.
Das SoC des Typs STCOMET10 zeichnet sich durch einen nie dagewesenen Integrationsgrad aus und profitiert von dem in mehr als 20 Jahren und mit über 90 Millionen ausgelieferten Bausteinen gesammelten Know-How von ST im Bereich der PLC- und Smart Meter-ICs.
OEMs können diese hochintegrierte Plattform nutzen, um das Design von Smart Metern zu vereinfachen, die Markteinführungszeit zu verkürzen und sowohl den Bauteileaufwand als auch die Bauelementekosten deutlich zu senken.
ST hat eng mit Energieversorgungs-Unternehmens (EVUs) und Zählerherstellern zusammengearbeitet, um das STCOMET10-SoC zu entwickeln. Der Baustein spielt bereits eine maßgebliche Rolle im französischen SOGRID-Projekt mit einem Volumen von 27 Mio. Euro. Darin geht es um die Entwicklung eines umfassenden Kommunikationssystems mit Unterstützung für Smart Grid-Anwendungen.
Der STCOMET10 stützt sich auf ein modulares und integriertes Mixed-Signal-Design. Er bietet in einem einzigen Chip sowohl eine hohe System-Flexibilität und Programmierbarkeit als auch eine hohe Performance für spezielle Smart Metering-Funktionen.
»Intelligente Zähler auf Basis des STCOMET10 erlauben es, die Vorteile des Smart Grid praktisch umzusetzen, beispielsweise die Steuerung und Anpassung des Netzes in Echtzeit durchzuführen und die dezentrale Stromerzeugung aus erneuerbaren Quellen einzubinden. Außerdem sind sie für die Verarbeitung mehrerer Kommunikations-Standards ausgfelegt«, sagt Matteo Lo Presti, Group Vice President und General Manager der Industrial and Power Conversion Division von STMicroelectronics. »Weltweit könnten mehr als 1,7 Milliarden kommunizierende Geräte an das Smart Grid angeschlossen werden, und mit dem STCOMET10 verbessern sich ganz entscheidend die Aussichten dafür, dass diese Geräte untereinander interoperabel sind und eine effiziente Nutzung der Energieressourcen möglich ist.«
Das SoC des Typs STCOMET10 enthält eine spezielle, umfassend programmierbare PLC-Signalverarbeitungs-Engine für das Management mehrerer Protokolle. Ebenfalls eingebaut sind ein ARM Cortex-M4-basiertes Applikationsverarbeitungs-Subsystem mit Programm-Flash und RAM, ein sehr genaues, dreikanaliges, analog-digitales Mess-Front-End und eine Sicherheits-Engine. Insbesondere unterstützt das Smart Meter-SoC wichtige PLC-Protokolle wie etwa METERS AND MORE, G3-PLC, IEEE 1901.2 und PRIME. Seine Flexibilität und der umfangreiche Protokoll-Support erlauben den weltweiten Einsatz und die Fernkonfiguration, so dass künftig weitere neue Protokolle unterstützt werden können und sich die Betriebskosten für die Betreiber während der Nutzungszeit auf ein Minimum reduzieren.
Das Mess-Subsystem übertrifft die Anforderungen an Zähler der Klasse 0,2. Es enthält drei hochpräzise 24-Bit A/D-Wandler, integrierte Filter und einen konfigurierbaren, fest verdrahteten DSP zur Berechnung des Energieverbrauchs. Die integrierte PLC-Engine unterstützt Ausgangssignale mit bis zu 28 V Scheitelspannung und bietet eine erweiterte Bandbreite von bis zu 500 kHz. Die spezielle Sicherheits-Engine wiederum ist für moderne Kryptografie-Techniken und mehrere Sicherheits-Modi für den Datenschutz und den Schutz vor Hacker-Angriffen ausgelegt.
Das STCOMET10-SoC im 20 x 20 x 1 mm großen TQFP-Gehäuse steht für ausgewählte Kunden ab sofort zur Verfügung. Die Lieferung in Stückzahlen nimmt STMicroelectronics ab Anfang 2014 auf.
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