电表开发新思维：智能电表与"仪器云"融合技术的应用

电表开发新思维:智能电表与"仪器云"融合技术的应用
中国现代电网量测技术平台

张春晖
2017年5月25日
1,采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发应用正当时！
1）传统的智能电表远程在线检测系统技术发展进程
•2002年，吉林省电科院发布:«多路三相电能表远程微机检测系统的开发»。
•随后，2004年由华中电网技术中心，2005年由厦门航空公司，2007年由上海电力表计量测管理所，2007年由云南电力试验研究院，2008年由原河南思达高科公司，2009年由华北电科院，华北电网公司，2010年由太原市优特奥科公司，2010年由郑州三辉电气公司，2014年由郑州瑞能公司相继发表传统的智能电表远程在线检测系统技术研究论文或新产品信息。
•以上传统的智能电表远程在线检测系统发展进程中，系统方案不断改进，其共同特征:需要配备1只标准电能表及计算系统，复杂了互感器二次回路。由于投资较大，目前，只用于部分电网关口计量点，少量110kV及以上高压变电站。同时，现在的智能电表远程在线检测技术，主要对安装于现场的标准表与被检智能电表的计量结果进行比对，而对标准计量装置的送检，维护又成为新问题，对电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）的主站也未发挥其可集中实施数据分析，处理功能。
2）本课题的由来
2017年2月，由深圳供电局，清华大学学者发表:«基于"测量仪器云"的电子式电能表远程在线检测系统»提出:智能电表远程在线检测技术开发新思路:在"仪器云"环境下，进行高精度的数据计算，处理，可以替代标准电能表及计算系统，大幅减少互感器二次回路改进工程量，降低系统成本，有利于系统推广应用。该文还给出了用户新配置的高速率数据采集终端实施方案。关于"仪器云",只作简要介绍，未叙述新一代系统设计技术方案。
之前，2014年8月，清华大学学者发表:«云计算环境下仪器虚拟化研究»提出:"仪器云"环境下，仪器虚拟化系统的物理架构及广义的"仪器云"运作程序，未涉及智能电表远程在线检测系统具体案例。
近期，国家电网报就"国网云"平台上线运作作了一些省级电网业务系统迁移上云应用的报道。
再看国网的需求:从2010年至今，国网陆续安装应用三相智能电表约3800万只。从2018年起，这些量多面广的电表进入运行周期为8年的定期轮换更新阶段。为此，2017年初，国网下发«关于2017年计量工作的指导意见（国家电网营销[2017]105号）»文首次提出:"全面推进智能电表状态检测与状态更换工作",其"基础计量工作:全面开展全事件采集工作，提高计量在线监测和智能诊断的准确性"。"状态检测方面:先是完成MDS系统和营销业务系统的配套功能部署，再是按照先主站评价制定计划，再开展现场检测的原则，开展 I ,II , III 类用户计量装置的电能表状态检测"。
可见，由于国网计量部门未推广应用传统的智能电表远程在线检测系统，三相智能电表的状态检测，只能依靠现场检测，局部考核的方法。可以说，运行三相智能电表计量准确性的宽负荷范围，24h持续考核是道技术难题。因此，研究符合国网:全面推行三相智能电表状态检测与状态更换要求的新一代智能电表远程在线检测系统开发与应用正当时！
3）本文作者经汇总以上新情况并将新一代系统具体化后，编写出:«电表开发新思维:智能电表与"仪器云"融合技术的应用»。本文重点叙述采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发项目，还讨论智能电表与"仪器云"融合技术的拓展应用开发项目及市场前景评估，供参考。
2,采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统开发项目
1）云计算环境下,仪器虚拟化技术
本部分内容主要录用于«云计算环境下仪器虚拟化技术研究»:
"仪器的虚拟化技术是实现仪器程序控制和远方测量的基础"。"很多原来由硬件设备完成的仪器功能，都可通过软件算法来完成，从而使仪器的开发和使用成本大为降低"。
云计算功能中有一项基础设施即服务（IAAS）模式:
"IAAS模式的基本思想是将CPU，内存，存储设备，网络设备等IT 基本硬件资源通过虚拟机管理程序（VMH）进行虚拟化，然后按需分配给运行于上层的虚拟机（VM）。对用户来说，每个虚拟机（VM）实例就相当于1台带网络功能的自定义计算机或服务器"。
"目前，云计算中应用最广泛的是硬件级虚拟化技术，因为这种技术的效率最高"。

"硬件级虚拟化技术中，虚拟机与物理硬件具有相同的指令集合，虚拟机的绝大多数指令可以直接在硬件上执行"。
"仪器虚拟化新模式，将远程仪器模拟成云平台本地的硬件设备直接接入到虚拟机管理程序（VMH）中，告知VMH有仪器接入云中，而不提供任何与仪器 *** 作相关的具体信息或功能"。
IAAS模式下的远程测量方式:
仪器----（总线连接）----仪器提供者----（网络连接）----仪器虚拟化:CPU/内存/硬盘----虚拟机管理程序（VMH）----虚拟机（VM）:与仪器虚拟化及其CPU/内存/硬盘一一对接， *** 作系统，测量程序。
2）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统设计纲要
本部分内容主要参照«基于"测量仪器云"的电子式电能表远程在线检测系统»，«云计算环境下仪器虚拟化研究»，并结合本文作者实际计量工作经验编写而成。
一是，新一代系统架构，包括:
•用户（YH）:安装有被检电能表，新配置的高速率数据采集终端。
新配置的数据采集终端:以4000Hz的采样频率采集现场的电压，电流数据。"该数据采集终端由高精度数据采集单元，电表通信模块，4G无线通信模块以及中央控制单元4部分组成"。其中，中央控制单元"在 *** 控过程中，最重要的是应确保上传至"仪器云"的采样数据与被检智能电表的电能计量脉冲之间的时间要严格一致。这样，才能保证智能电表远程在线检测的精确度。中央控制单元可采用精密时钟协议IEEE1588,来对数据采用终端与被检智能电表进行时间同步"。
数据采集终端的开发:为降低成本，可将电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）中的负荷控制终端加以适当改造而获得数据采集功能。如现场条件不具备，也可以单独设计成产品来应用。
•电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）
•仪器所有者（IS）:本地仪器（或本地工作计算机）的所有者
•仪器代理（IA）:部署于本地仪器的上位机（或本地工作计算机）中，或通过专门的硬件设备实现。IA的基本功能是将本地仪器（或本地工作计算机）的接入信息通过网络推送到"仪器云"的仪器资源管理系统（IRM）上。同时，附加一些辅助信息，以便用户（YH）或仪器所有者（IS）对本地仪器（或本地工作计算机）进行识别等。

IA将接入的本地仪器（或本地工作计算机）远程虚拟成资源节点。这些资源节点的状态信息被保存于"仪器云"的存储控制器（IM）上。
•"仪器云"平台，主要有:
---- 仪器资源管理系统（IRM）:受理由仪器代理（IA）推送的本地仪器（或本地工作计算机）的接入信息
---- 云控制器（CC）:其用户接口提供由用户来查询和调用已授权的仪器资源
---- 存储控制器（IM ):提供仪器资源在云中的注册和管理功能
---- 集群控制 器（CLC）:内有节点控制器（NC）
---- 节点控制器（NC）:内有虚拟机，包括应用程序--- *** 作系统--- 仪器驱动
•新一代系统架构内的通信方式
---- 仪器资源管理系统（IRM）,云控制器（CC）,存储控制器（IM）:
通过4G无线公网或电力专网接入:仪器代理（IA）,用户（YH）,仪器所有者（IS）,电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）
通过共用的私有网络接入:集群控制器（CLC）
---- 集群控制器（CLC）:通过专用的私有网络接入节点控制器（NC），其内有虚拟机（VM）
---- 节点控制器（NC）:与仪器代理（IA）进行虚拟连接。
二是，新一代系统的运作要求与程序
•系统运作前的准备
电能计量自动化系统（或用电信息采集系统）主站（ZZ）:
按用户被检智能电表的现场检测要求，需向仪器代理（IA）提供的被检智能电表的参数，各类计算方法，检测结果的处理要求，保证检测正确性措施等。对向云控制器（CC）申请需用已授权的本地仪器（或本地工作计算机）的技术条件。
•对用户（YH）的要求:
系统主站（ZZ）发出检测命令后，首先进行被检智能电表与新配置的数据采集终端之间的计量时间同步。随后，将数据采集终端采集的现场电压，电流数据，被检智能电表的电能计量输出信息，通过4G无线公网或电力专网上传到ZZ申请需用的仪器代理（IA），进行数据/信息计算，处理。还需向ZZ发送远程在线检测的启，止时间。
•新一代系统运作程序
----系统主站（ZZ）"可通过云控制器（CC）

提供的用户接口来查询和调用已授权的本地仪器（或本地工作计算机）资源。当ZZ需要使用某一授权的本地仪器（或本地工作计算机）时，即可向CC提交申请"
---- "然后，由CC向存储控制器（IM）发送资源调用命令。此时，IM就可以将仪器资源节点的接入信息通过集群控制器（CLC）推送到ZZ申请需用的虚拟机所在节点上。最终，包含虚拟管理程序（VMH）的节点控制器（NC）将与本地仪器（或本地工作计算器）建立一个虚拟连接，并向其上用户运行的虚拟机（VM）发出硬件接入通知。随即，VM上就会显示‘发现新硬件‘的信息，并提示安装驱动程序"。
---- 系统主站（ZZ）将系统运作前准备的各项要求，发送给ZZ申请需用并已确认的本地仪器（或本地工作计算机）节点的虚拟机上。该节点虚拟机按ZZ提供的各项要求， *** 作对用户被检智能电表的检测程序，并将检测结果发送回ZZ。
---- 当ZZ"使用完本地仪器（或本地工作计算机）后，该仪器资源可被IM回收。若该仪器资源为共享资源，那么其它用户可继续申请该仪器资源。所有的仪器资源调度和管理功能都在IM中实现"
三是，"仪器云"平台的搭建
先叙述"国网云":
•2017年4月27日，"国网云"正式发布，一体化"国网云"平台同时上线。
"国网云"包括企业管理云，公共服务云和生产控制云。其中，公共服务云是覆盖外网区域的资源及服务，支撑电力营销，客户服务，电子商务等业务。

"国网云"部署于国网的三地集中式数据中心及27家省级公司的数据中心。2016年，国网在其总部，北京，冀北，天津，上海，浙江，江苏，福建，黑龙江，陕西电力等单位组织启动了企业管理云和公共服务云的试点建设，部署云平台组件，实现同期线损等12类应用迁移上云。
•参考:"国网云"上云案例
冀北电力:营销稽查系统迁移上云
"国网云" *** 作系统可以根据营销稽查系统需求，自动匹配和选择最合适的资源。冀北电力通过云 *** 作系统"应用管理"模块,进行营销稽查系统一键部署。几秒钟就可以完成5个应用实例的部署，并把实例平均分布在3台物理主机上。云 *** 作系统还支持资源的状态转化，即物理机转变为虚拟机。
再讨论"仪器云"平台搭建的技术路线:
鉴于"国网云"具有明显的优势:强大的并行，分布式，跨域计算能力，根据迁移上云业务系统需求，自动匹配和选择最合适的资源，云 *** 作系统支持资源由物理机转变为虚拟机。同时，用电信息采集系统和用户可以方便地上云。因此，本文作者建议:"仪器云"平台的搭建优先选用"国网云"作为依托，进行新一代系统部署。为此:
•先要编制适应国网"公共服务云"要求，经规范后的采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的 *** 作和应用软件系统。
•经与有意向的省级电网数据中心协议:新一代系统的 *** 作与应用软件系统，通过省级电网的"国网云"组件，在国网"公共服务云" *** 作系统中，开发相应的模块，进行采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的部署。
•新一代系统:应与

有意向的省级电网数据中心合作试点后推广应用。
说明:"仪器云"平台的搭建，采用与云计算服务供应商合作开发模式，待考证后再讨论。
3）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统计量溯源的讨论
按JJG 1001的规定:校准,在规定条件下，为确定计量器具示值误差的一组 *** 作。
•采用"仪器云"高精度计算给出的三相有功功率值，在用户被检智能电表的现场环境下，可以用高准确度的三相标准电表来进行现场校准测试。以02S级被检智能电表为例，由"器云"计算出的三相有功功率的计量误差，应不大于005%。在现场，可采用的三相标准表准确度宜为001级，或002级，实际计量误差不大于0012%。
•采用"仪器云"计算出的三相有功功率，在现场进行校准测试，目前还没有相应的计量校准规范。
作为第一步，建议先通过制定地方[计量器具]检定规程的渠道，经协商:由省级计量院为主，合作制定:采用"仪器云"高精度计算出的三相有功功率数据的计量校准规范。再报经省级计量行政部门批准发布在本地区施行，作为检定依据的法定技术文件。
有关新一代系统计量溯源的后续工作，视本课题进行情况再讨论。
4）采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统的应用前景
•国网，110kV及以上高压变电站估计有近10000个站。近5年来，采用传统的智能电表远程在线检测系统约400个站，占总量的4%。每个站按投资30万元计算，国网合计投资12亿元。
•采用"仪器云"高精度计算的智能电表远程在线检测系统，前面已经提到:由于不需要标准表及计算系统，互感器二次回路改进工程量小，投资大幅下降，可以普及应用，适应全面推进三相智能电表状态检测与状态更换工作的新需求。按60%的110kV及以上高压变电站，每个站投资10万元计算，国网共需投资6亿元。
•再说，新一代系统可以扩大应用到月用电量为100万kWh及以上或变压器容量为2000kVA及以上的大工业户。这些用户约占国网拥有大工业户的10%,即5万户。每户投资控制在1万元，国网需投资5亿元。
3,智能电表与"仪器云"融合技术的拓展应用开发项目
智能电表与"仪器云"融合技术优先选用"国网云"作为依托，在用电信息采集系统主站高级应用软件支持下，可能开发出电网计量，控制，补偿系列新产品，具有广阔的应用前景。
1）具有状态检测功能的三相智能电表。主要是将现有三相智能电表，经过技术改进，输出高速率的现场电压，电流采样数据，通过4G无线公网或电力专网，发送到"仪器云",在用电信息采集系统主站支持下，由"仪器云"高精度计算出三相有功功率，实现对这些运行三相智能电表进行24h的状态检测，无需再定期安排现场检测工作。
国网，推广应用具有状态检测功能的三相智能电表:现有大工业户48万户，每只新型02S级表计按3000元计算，国网需投资14亿元。非普工业户中用电容量最大的约10%，即128万户，每只新型05S级表计按2000元计算，国网需投资25亿元。两项合计投资39亿元。
2）谐波源用户:安装具有非正弦波全功率（有功功率，无功功率，畸变功率，视在功率）计算功能的高端三相智能电表
该新型高端三相智能电表的非正弦波全功率计算功能，由该表计输出高速率的现场电压，电流数据，由用电信息采集系统主站提供非正弦波全功率计算软件，最终，由"仪器云"实现高精度的非正弦波全功率的计算，并将计算结果发送回该高端表计，进行数据保存和相应的处理。
据某省级电力计量中心对60个大工业户谐波源进行现场测试的结果:电压谐波含有率基本都在5%以内，60%的大工业户电流谐波严重超标。
具有非正弦波全功率计算功能的高端三相智能电表的主要用途:由非正弦波畸变功率引起的大工业户低功率因数测试，由非正弦波引起用电能耗增长率评估，为电价行政部门制定控制电网谐波污染的经济制裁措施，提供现场计量数据。
推广应用方面，国网拥有大工业户的20%，即10万户，安装具有非正弦波全功率计算功能的高端三相智能电表，每只表计按4000元计算，国网（或大工业户）需投资4亿元。
3）国网的高压变电站，公变台区（约400万个站），专变用户（约150万户）随着智能配电网建设的推进，需要安装应用较多的电能质量监测，智能控制与补偿设备，无功平衡监测与智能补偿装置，三相负荷平衡监测与智能补偿措施等，都可以在现有现场专用/综合终端基础上进行技术改进，或配置新的数据采终端，输出高速率的现场电压，电流采样数据，在用电信息采集系统主站相关软件系统支持下，由"仪器云"高精度计算并将计算结果发送回相应的终端，来实现以上各项配用电业务工程。

在全球贸易战和经济增速放缓的国际形势下，芯片的国产化势头不可阻挡，一方面中国是最大的半导体消费国，还有美国对我国IC产业链的限制，这些都促使我们自主自强。据相关数据显示，2019年我国芯片自给率仅为30%左右，国家规划到2025年，中国芯片的自给率要达到70%。除了存储芯片和处理器芯片，电源芯片也是最大的一块蛋糕之一。

电源管理芯片主要是负责电子设备系统中电能的转换、配电、检测和电源管理，负责将源电压和电流转换为可由微处理器和传感器等使用的电源。人们的生活已离不开电子设备，电源管理芯片对电子系统而言是不可或缺的。虽然目前国内的电源芯片企业实力和国外顶级厂商相比，还有些差距，但是在产品种类上正在逐渐完善，具备了一定的国产替代能力，中国的电源管理芯片企业毛利率水准远高于其他行业，高盈利能力吸引了潜在进入者不断涌入市场。据相关数据统计，2015-2020年中国电源管理芯片市场规模逐步增长，年增长率约9%，新的应用领域层出不穷，电源芯片市场正在迎来很多新势力，产业的革新正在进行当中。截至2019年底，电源芯片行业的企业数量超过1500家，近五年，年平均增长60家以上。

痛并成长着的国内电源芯片市场

由于电源管理芯片行业盈利能力较强加上进入门槛较低，每年吸引许多潜在进入者竞相投入，但大部分电源管理芯片企业由于技术门槛不高而只能在低端市场恶性竞价。电源市场繁荣的背后，也凸显了很多行业的问题，企业创新能力不足、同质化产品严重、制造工艺不成熟、产品的一致性差、行业价格战等痛点，国内企业对于高端产品的研发投入少，害怕失败和创新的投入，这些问题不解决，中国的电源IC产业很难和国际媲美。目前，电源管理芯片正朝着高效低耗化、集成化、内核数字化、智能化等趋势发展，高端的电源芯片正是市场的刚需。

正是因为门槛不是很高，很多国内的新公司通过无晶圆模式切入到电源IC市场，但是这些企业往往定位在电源的中低端电源管理芯片领域，做到最后往往受制于价格的巨大波动，行情不好也容易导致公司业绩波动。

对于国内企业从事中高端电源芯片产品，一个最大的壁垒就是缺乏产业链的配合以及昂贵的晶圆制造成本，没有自己的完善产业链，电源IC企业想角逐高端市场难上加难，企业发展自然也受限。

在笔者采访的企业中，有一家老牌的电源IC企业，它们正在用高端的电源产品对标国际大厂。深圳芯茂微电子是一家位于深圳罗湖的高端电源IC厂商，公司拥有自己的封装厂，具备电源的全产业链优势，主要聚焦在BICMOS和BCD工艺平台进行产品研发，贴近客户需求进行正向定义、设计、封装、测试和销售芯片产品，其芯片广泛应用在物联网、智能家居、消费类电子、通信、计算机、机器人、无人机、电力电子和医疗电子等领域。

虽然国内电源厂商近年来取得了一定的成绩，但是这远远不够。曾经有业内人士说道，中国的电源管理芯片市场份额八成被欧美厂商垄断，国内企业在高端领域的市占率不到一成。国产替代形势严峻。狭路相逢勇者胜，芯茂微电子的市场策略就是和顶级国际厂商竞争并占领市场，取得客户对公司的认可。芯茂微表示，对标美国PI、MPS、ON、NXP、TI等厂商是公司目标，现阶段主要聚焦1000W以下模拟电源，2030年成为AC-DC电源芯片领域全系列的国产产品第一的供应商。

芯茂微电子总经理赵鑫表示，"芯茂微电子聚焦于AC-DC电源管理芯片，所谓AC-DC，就是高压交流电转为低压直流电，可以说是所有用电设备的工作基础。经过10年的积累，产品功率从5W突破到300W，拥有数十项国内发明专利及海外PCT，销售数量及金额已进入AC-DC电源芯片领域国内前三甲。"

凭什么角逐高端电源芯片大蛋糕？

对于电子设备所具备的功能越多，性能越高，其结构、技术、系统就越复杂，电源管理芯片的性能离不开先进的工艺和设计技术，新的工艺、封装和电路设计技术能提高电源功率密度、延长电池寿命和减少电磁干扰以及增强电源和信号完整性，从而让芯片系统更安全。对于高端的电源芯片厂商芯茂微电子而言，这些核心的技术它们掌握了精髓。

能进入高端的电源IC市场，必须具备强大的质量管控能力。据悉，芯茂微的全线产品均通过ISO9001，14000和18000的质量体系认证，芯茂微也承担了"Gan高频电源驱动芯片"深圳市技术攻关项目，参与了2019年广东省重大专项，对每一个电路的设计产品质量的严格把关，是芯茂微取得技术突破、获取成功的第一要素。在芯片制造过程和封测出货过程，芯茂微都选择国内首屈一指的制造商合作，确保制造过程中的质量管控，客户满意始终是我们的质量目标。完善的产品停产管控体系、客诉管控体系、产品迭代管控体系、生产管控体系和新品开发管控体系是芯茂微质量保证的关键。

芯茂微电子的"杀手锏"

1、完善的电源芯片全产业链

随着工业领域对大功耗器件节电的需求，5G、物联网、智能电表、电动 汽车 、智能机器人等新兴应用也需要更好质量的电源管理IC，电源管理芯片产品的发展趋势表现为多样化，体现在供电电压趋势、数字电源管理趋势、产品设计周期缩短趋势、产品面积缩小趋势和低成本趋势等。芯茂微的全产业链优势就是能更好的控制产品质量和成本，从电源芯片的工艺开发、系统定义、产品定义、芯片设计、版图设计，再到产品的流片中测、封装成测、功能性验证、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证应用方案等，这些都是芯茂微自己的团队完成，可控性很强。通常情况下，包含所有环节的设计公司不足15%，很多同行的公司缺乏工艺开发、系统定义、产品定义、质量与可靠性验证、批次性验证、系统验证等环节，拥有完善的电源芯片全产业链公司具有很大的市场优势。

芯茂微表示，公司上游供应链中，晶圆代工部分均在全球排名前十的FAB厂商，如TSMC、华虹宏力等，封测代工部分在均全球前十的封装厂进行代工，如长电 科技 、华天 科技 等，稳定的供应链正是产品优秀质量的保证。

对于工艺技术的持续投入，正是芯茂微不断发展和壮大的"利器"。2020年3月，衡阳市第一批产业项目集中开工仪式视频会议在高新区举行，湖南矽茂5G半导体产业园在开工仪式上全面启动，该项目总投资10亿元，项目公司为湖南省矽茂半导体有限责任公司，深圳芯茂微就是其大股东。

2、先进的工艺和技术

和设计企业相比，掌握晶圆制造能力的设计公司无疑是拥有更多的技术优势。欧美和台湾地区正是掌握了这个核心，占据领先位置多年。由于电源管理IC的技术成熟度越来越高，产品的差异化成为抢占市场的关键。

BICMOS是把双极型晶体管和CMOS器件同时集成在同一块芯片上的新型的工艺技术，它集中了上述单、双极型器件的优点，取长补短，针对高速和高性能的芯片生产。芯茂微已经推出了独特的700V BCD工艺平台、12W 以内内置BJT AC-DC 电源芯片、同步整流技术、高压BUCK非隔恒压恒流电源芯片、200W以上大功率正反激系列原副边配套芯片等。

据悉，芯茂微的700V BCD 工艺平台优势在于拥有自主知识产权，先进的衬底终端技术、功率集成技术、内部多种器件集成等应对市场的高度集成化需求，可以定制客户需求的各种不同类型的功率器件及控制芯片，这个平台获得了国家 科技 进步二等奖。

随着5G及快充的逐步普及和应用，产品功率提升要求增加，要求同步整流耐压更高、内阻更低，DCM模式也会转向CCM模式，在CCM模式下对同步整流开通和关断的检测与控制技术要求更高。高功率密度、小型化都是今后的主流，要求同步整流的检测、环路响应及控制的速度要更快。

据介绍，同步整流芯片技术在高功率密度电源领域应用上有很大优势，芯茂微在同步控制器研发阶段的时间超过6年，技术水准和产品稳定性处于行业领先水平。芯茂微相关人员表示，公司主要聚焦18~300W适配器市场，芯茂微做的合封高压同步整流芯片性能，目前已在亚洲区域领先，并助力2018年的央视春晚及元宵晚会显示大屏。在PD快充市场、生活电器市场、手机充电器市场领先对手至少一代，如LP2801、LP3667、LP3669系列产品，均具有外围简洁、高性能、高可靠性、低功耗等特点。

据了解，2009年，芯茂微推出了国内第一款高压 700V工艺芯片LP2703/45，量产产品的功率从12W提升到国内领先的500W。2014年，芯茂微推出自供电 AC-DC 电源芯片LP377X/378X等系列产品，深得客户认可，累计出已超过40亿颗，目前出货平均50KKPCS/M。2020年10月，单月订单已突破187亿颗。针对大功率正激电源，芯茂微电子在2018年量产了LP9901，SRC01等同步整流控制芯

片，所生产的产品已经进入春晚市场。2020年推出行业集成度最高LP3715/6C系列自供电产品，凭借优异的性能和可靠性，得到了联想等大客户的认可。

五年后目标是在AC-DC领域国际前五

如今，芯茂微电子已在高端电源芯片领域取得了很多成绩。2018年，获批GaN电源驱动芯片深圳市技术攻关项目，200W电源整流芯片被春晚电视墙采用，是物联网wifi模块AC-DC电源管理芯片行业标准牵头单位；2019年，公司量产销售产品功率提升到500W，获批广东省重大专项"Si 衬底上 GaN 基功率器件的关键技术研究及应用，在AC-DC模拟电源芯片领域销售数量和金额领先友商。

提升产品的工艺良率、稳定性和产品可靠性是公司的目标。公司的团队实力强大，涵盖电源芯片的工艺开发，系统设计，电路设计、版图，产品验证、测试、封装、考核，系统验证、考核，质量体系，销售，财务，人事等。未来，在5G、AI、物联网、新消费电子、 汽车 电子等应用对电源芯片的需求增加，国内的电源芯片厂商迎来了一个反超国际大厂的良好机会。芯茂微电子总经理赵鑫表示，集成电路是个非常艰苦的行业，为了吸引人才，留住人才，发挥人才的主观能动性，芯茂微的持股员工数已超过总员工总数量的20%。未来，我们会在专注人才投入的同时，大力增加研发资金的投入，产品功率突破到10KW，进入本领域国际前五强。

有什么问题欢迎评论区留言，我们下期再见！

智能物联网电表应用的领域非常广泛。在物联网时代，更多依赖于远程控电的智能电表也催生了太多的智能化应用，比热在学校、写字楼、大型商场、小区等地方都可以用来电力采集和预售电管理。而远程智能电表是通过物联网技术接入互联网，支持远程进行充值，这样也省去了IC卡作为充电媒介的这个作用。
这样用户也可以不用到电力部门去购买电了，只需要移动设备里面的APP、微信、支付宝等移动支付手段进行充值就好了。

上海贝特威自动化科技有限公司、广州奇峰机电设备有限公司。
1、上海贝特威自动化科技有限公司位于上海市嘉定区马陆镇横仓公路，主要经营电表外观视觉检测系统开发业务。
2、广州奇峰机电设备有限公司位于广州市萝岗区科学大道，主要经营电表外观视觉检测系统开发业务。

松山湖象纬云科电子整体评价是好的。
象纬云科电子主要致力于物联网智能硬件的研发、生产和销售，涵盖了智能电表、智能照明、智能安防、智能家居等多个领域，并提供物联网云平台和数据服务。公司拥有一支专业的技术研发团队和完善的产品生产和质量管理体系，同时也积极与国内外知名的物联网企业、高校和研究机构合作，不断推进技术创新和产业升级。
松山湖象纬云科电子是一家提供物联网设备和云计算服务的高科技企业，总部位于广东省东莞市松山湖高新技术产业开发区。该公司成立于2012年，目前已经发展成为物联网领域的知名企业之一。

作为一个非常热门的技术，物联网是一个讨论度非常高的领域，最近两天，很多的机构都开始推崇电力物联网这个板块，这篇文章就跟大家介绍几个板块中的上市公司！
思源电气：这家公司是目前输变电设备行业中能够覆盖电力系统中一次设备、二次设备、电力电子装置的产品制造和解决方案的少数几个厂家之一。
创意信息：公司继续加快面向泛在电力物联网的战略布局，整合集团技术产品资源，全面参与国家电网从集团到河南、内蒙、天津、陕西、河北等多网省规划项目近40项，形成了覆盖感知、网络、平台、应用和安全五大领域的泛在电力物联网全栈解决方案。
美格智能：美格智能这家公司，有多个智能电力模组产品，主要产品为物联网技术开发服务、基于物联网组网技术的系统解决方案。
积成电子：该公司的主要业务就是主攻电网目动化，凭借公司在智能抄表领域多年的技术积累已和中国移动开展了基于NB-loT技术与云服务、大数据等多方面的合作。
炬华科技：智能电表龙头；收购纳宇电气100%股权，涉足智能水表及智能电表和能源管理系统，开展“四表合一”集采集抄系统试点；客户是国家电网、南方电网及各省网公司。
许继电气：公司与中兴通讯在河南许昌签署战略合作框架协议，双方计划联合就5G通信助力“泛在电力物联网”建设进行深入合作。双方共同探索5G在配电网、综合能源、多站合一、智慧园区等泛在电力物联网业务领域的创新应用，联合开展基于5G的智能电力设备应用场景研究、方案及相关标准的建设，加快5G创新应用的研发和商业化进程。
综合以上的几家，就是在A股市场上，很受市场关注的电力物联网板块的上市公司，希望这篇文章能给投资者们更加了解这个板块，感兴趣的投资者也要注意其中的风险，先了解清楚后再决定是否入场！

感知层：底层数据采集职能，包括芯片、连接芯片和应用设备的模组、传感器、各类识别技术等

1、芯片：低功耗、高可靠性的半导体芯片应用广泛，MCU/SoC逐渐渗透物联网领域。MCU芯片复杂度较低，适用于智能设备的短距离信息运输，主要应用于智能家居、消费电子、医疗保健和工业电子等领域；SoC芯片系统复杂度较高，集成功能更丰富，支持运行多任务复杂系统，可应用于功能较复杂的嵌入式电子设备，应用于无人机、自动驾驶和工业互联网等领域

2、无线模组：为物联网提供网联能力的基础硬件，将芯片、存储器和功放器件等集成在一块线路板上，并提供标准接口，在物联网产业中处于承上启下的中间环节，向上连接芯片行业，向下连接各类终端设备，终端设备借助无线模组实现通信或定位的功能。

3、传感器：作为物体的“五官”，传感器承担采集数据、感知世界的重任，不断向智能化、高精度、微型化的方向发展，市场空间广阔。传感器与MEMS结合是当下技术的新趋势，MEMS传感器集成通信、CPU、电池等组件及多种传感器，具有体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能化特点，广泛应用于消费电子、医疗和车联网等领域。

涉及企业：

芯片

翱捷科技：具备全球稀缺的全制式蜂窝基带芯片研发能力的平台型芯片设计企业。2015年成立以来一直专注于无线通信芯片的研发和技术创新。公司各类芯片产品可应用于手机、智能穿戴设备为代表的消费电子市场和以智慧安防、智能家居、自动驾驶为代表的智能物联市场。

先科电子：领先的高质量模拟和混合信号半导体产品供应商。成立于1960年，主要为客户提供电源管理、保护、高级通信。人机界面、测试与测量以及无线和感应产品方的专有解决方案。

广芯微电子：成立于2017年，一家为客户提供创新解决方案的集成电路设计企业，公司开发包括面向工业物联网（IIoT）并支持边缘计算的专用处理器芯片、面向LPWA的IoT连接专用芯片、IoT基带处理器芯片、以及应用于传感器信号调理的专用芯片。

华为海思：全球领先的Fabless半导体与器件设计公司，前身为华为集成电路设计中心，2004年注册成立实体公司，提供海思芯片的对外销售及服务。

联发科：全球第四大无晶圆半导体公司，联发科技的核心业务包括移动通信、智能家居与车用电子，着重研发适用于跨平台的芯片组核心技术，联发科的芯片经过优化，能在极低散热量且极度节能的模式下运行，以延长电池续航力，时时刻刻达到高效能、高电源效率与连网能力的完美平衡。

紫光展锐：我国集成电路设计产业的龙头企业。公司于2013年成立，致力于移动通信和物联网领域核心芯片的研发及设计，产品包括移动通信中央处理器、基带芯片、AI芯片、射频前端芯片、射频芯片等各类通信、计算及控制芯片，其物联网解决方案支持众多智能电子产品，包括智能手机、平板电脑、Wi-Fi调制解调器、家用设备、可穿戴设备、互联汽车产品等。

移芯通信：为中国自主研发的超低功耗NB-IoT和Cat-M物联网芯片供应商。公司于2017 年成立，2020年12月完成B轮融资。主要业务为蜂窝物联网芯片的研发和销售，致力于设计全球极致性价比的蜂窝物联网基带芯片。

高通：是全球领先的无线科技创新者，也是5G研发、商用与实现规模化的推动力量。成立于1985年，1991年在纳斯达克上市。Qualcomm主要研发无线芯片平台和其它产品解决方案，凭借行业领先的技术解决方案以及在标准组织中的积极贡献，Qualcomm成为赋能无线生态系统不可或缺的一部分。

诺领科技成立于2018年9月，是探索满足IoT需求的全集成、低功耗无线SoC解决方案的先行者。诺领科技作为一家广域无线物联网芯片设计公司，拥有射频模拟、基带通信系统、GNSS、SoC系统和软件方面的顶尖人才，致力于发布最佳SoC解决方案。公司目前推出的产品包括物联网系统级芯片NB-IoT和Cat-M SoCs，服务于广泛的市场，其中包括智慧城市、可穿戴设备、资产追踪等等。

芯翼信息是5G物联网端侧SoC创新领导者。成立于2017年3月，公司专注于物联网通讯芯片（NB-IoT）的研发和销售。其产品XY1100是全球首颗single  die集成CMOS  PA的量产NB-IoT  SoC，具有超低功耗、超小体积模块设计和开发灵活等优势，可应用于智慧气表、智慧水表、烟感、电动车、物流跟踪、智慧穿戴等应用场景。

智联安科技是一家专业从事芯片设计的国家高新技术企业。成立于2013年9月，公司总部位于中国北京，在硅谷、武汉、合肥等多地设有子公司和技术研发中心。公司致力于无线通信芯片的技术研发，目前已于2019年8月成功完成NB-IoT终端通信芯片MK8010量产流片，并在多个行业中实现落地应用。

中兴微电子为中国领先的通信IC设计公司。成立于2003年，中兴微电子专注于通信网络、智能家庭和行业应用等通信芯片开发，自主研发并成功商用的芯片达到100多种，覆盖通信网络“承载、接入、终端”领域，服务全球160多个国家和地区，连续多年被评为“中国十大集成电路设计企业”。

Nordic Semiconductor北欧半导体是专注研究物联网无线技术无晶圆厂半导体公司。公司专注于低功耗无线技术产品，包括短距离蓝牙，2020年从Imagination Technologies收购的Wi-Fi技术和LTE-M / NB-IoT蜂窝物联网解决方案。

Marvell美满是高性能数据基础架构产品的全球半导体解决方案提供商。成立于1995年，Marvell专注模拟，混合信号，计算，数字信号处理，网络，安全性和存储领域，提供产品和解决方案来满足汽车，运营商，数据中心和企业数据基础架构市场日益增长的计算，网络，安全性和存储需求。公司当前的产品主要包括两大类：网络和存储。

Broadcom博通是全球领先的有线和无线通信半导体公司。拥有50年来的创新，协作和卓越工程经验，公司设计提供高性能并提供关键任务功能的产品和软件，包括半导体解决方案和基础设施软件解决方案，半导体解决方案主要包括明星级的有线基础设施业务（以太网交换芯片/数据包处理器/ASCI等）和无线芯片业务（Wi-Fi 芯片/蓝牙/GPS 芯片等）。基础设施软件部门主要包括主机、企业软件解决方案和光纤通道存储区域网络业务。

NXP恩智浦半导体公司是嵌入式应用安全连接解决方案的全球领导者。公司于2006年在荷兰成立，前身为荷兰飞利浦公司于1953年成立的半导体事业部，致力于为客户提供广泛的半导体产品组合，包括微控制器，应用处理器，通信处理器，连接芯片组，模拟和接口设备，RF功率放大器，安全控制器和传感器等

乐鑫科技是一家专业的物联网整体解决方案供应商。公司在2008年4月成立于上海，是一家主要从事智能物联网Wi-Fi  MCU通信芯片与模组研发设计与销售的公司。公司采用Fabless的经营模式，将晶圆制造、封装和测试环节委托于专业代工厂商。近年来，公司牢牢把握智能物联网行业的机遇，主要产品Wi-Fi MCU通信芯片目前主要运用于智能家居、智能照明、智能支付终端、智能可穿戴设备、传感设备及工业控制等物联网领域

晶晨股份是全球布局、国内领先的集成电路设计商。成立于2003年，公司专注于为多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售，芯片产品主要应用于智能机顶盒、智能电视和AI音视频系统终端等科技前沿领域。公司属于典型的Fabless模式IC设计公司，将晶圆制造、芯片封装和芯片测试环节分别委托给专业的晶圆制造企业和封装测试企业代工完成，自身则长期专注于多媒体智能终端SoC芯片的研发、设计与销售，已成为智能机顶盒芯片的领导者、智能电视芯片的引领者和AI音视频系统终端芯片的开拓者。

蜂窝模组企业

移远通信：全球领先的物联网模组龙头。公司成立于2010年，从事物联网领域无线通信模组及其解决方案的设计、生产、研发与销售服务，可提供包括无线通信模组、物联网应用解决方案及云平台管理在内的一站式服务。

广和通：作为首家上市的无线通讯模组企业，近十年为公司业务的快速发展期。成立于1999年，并于2017年在深圳证券交易所创业板上市，成为中国无线通讯模组产业中第一家上市企业。公司主要从事无线通信模块及其应用行业的通信解决方案的设计、研发与销售服务。

美格智能：全球领先的无线通信模组及解决方案提供商。成立于2007年，美格智能专注于为全球客户提供以MeiGLink品牌为核心的标准M2M/智能安卓无线通信模组、物联网解决方案、技术开发服务及云平台系统化解决方案。

日海智能：通信行业连接设备龙头，成立于2003年，2017年相继收购了龙尚科技与芯讯通，入股美国艾拉，在国内率先实现了“云+端”的物联网战略布局，卡位物联网发展关键环节；在2018年重新确立了AIoT人工智能物联网发展战略，

高新兴：全球领先的智慧城市物联网产品与服务提供商。成立于1997年，公司长期致力于研发基于物联网架构的感知、连接、平台层相关产品和技术，从下游物联网行业应用出发，以通用无线通信技术和超高频RFID技术为基础，融合大数据和人工智能等技术，实现物联网“终端+应用”纵向一体化战略布局，构筑物联网大数据应用产业集群，并成为物联网大数据应用多个细分行业领先者，服务于全球逾千家客户。目前公司正处于战略和资源进一步聚焦阶段，重点聚焦车联网和执法规范化两大垂直应用领域。

有方科技：物联网接入通信产品和服务提供商。成立于2006年，公司致力于为物联网行业提供稳定可靠的接入通信产品和服务。公司的主营业务为物联网无线通信模块、物联网无线通信终端和物联网无线通信解决方案的研发、生产（外协加工方式实现）及销售。

合宙通信：一家专业提供物联网无线通信解决方案技术产品和服务的高科技企业。成立于2014年，公司致力于提供基于通信模块的智能硬件、软件平台、云平台等综合解决方案

鼎桥通信：行业无线解决方案的领导者。成立于2005年，公司专注于无线通信技术与产品的创新，布局三大业务板块：行业无线、物联网&5G、行业定制终端。

锐明技术：全球商用车载监控龙头。成立于2002年，公司聚焦商用车视频监控和车联网18年，细分行业龙头公司，产品覆盖商用车全系车型。公司外销“商用车通用监控产品”，内销“商用车行业信息化产品”，全球累计超过120万辆商用车安装有公司的产品

传感器

奥比中光：一家全球领先的AI 3D 感知技术方案提供商。公司成立于2013年，在2020年12月进行上市辅导备案。公司拥有从芯片、算法，到系统、框架、上层应用支持的全栈技术能力，主要产品包括3D视觉传感器、消费级应用设备和工业级应用设备技术产品，其AI 3D 感知技术广泛应用于移动终端、智慧零售、智能服务、智能制造、智能安防、数字家庭等领域。

歌尔股份：一家电子元器件制造商，成立于2001年，属于消费电子行业，主营业务可分为精密零组件业务、智能声学整机业务和智能硬件业务。

汉威科技：气体传感器龙头企业，成立于1998年，并于2009年10月作为创业板首批上市公司在深交所创业板上市。公司致力于气体传感器和仪表的制造、并提供物联网解决方案

联创电子：成立于1998年，公司主营业务为研发、生产和销售触控显示类产品和光学元件产品。公司现已形成光学镜头和触控显示两大业务板块，主要产品包括高清广角镜头、平面保护镜片、手机触摸屏、中大尺寸触摸屏、显示模组、触控显示一体化模组等

瑞声科技：全球领先的智能设备解决方案提供商，在声学、光学、电磁传动、精密结构件、射频天线等领域提供专有技术解决方案。公司成立于1993年，公司是电磁器件、射频天线、精密结构件等多个细分领域的行业冠军，也是5G天线产品的重要供应商

睿创微纳公司是一家专业从事专用集成电路、红外热像芯片及MEMS传感器设计与制造，成立于2009年。公司具有完全自主的知识产权，为全球客户提供性能卓越的红外成像MEMS芯片、红外探测器、ASIC 处理器芯片、红外热成像与测温机芯、红外热像仪、激光产品光电系统。

远望谷：我国物联网产业的代表企业，成立于1999年，公司主营业务集中在物联网感知层和应用层，为多个行业提供基于RFID技术的系统解决方案、产品和服务。

金溢科技：一家智慧交通与物联网核心设备及解决方案提供商。公司创立于2004年，公司产品主要包括高速公路ETC产品、停车场ETC产品、多车道自由流ETC产品和基于射频技术的路径识别产品。

杭州士兰微电子：一家专业从事集成电路芯片设计以及半导体微电子相关产品生产的企业。公司成立于1997年，并于2003年3月在上交所主板上市。公司主要产品是集成电路以及相关的应用系统和方案，主要产品包括集成电路、半导体分立器件、LED（发光二极管）产品等三大类。

水晶光电：专业从事光学光电子行业的设计、研发与制造,专注于为行业领先客户提供全方位光学光电子相关产品及服务的公司。公司创建于2002年8月

敏芯股份：成立于2007年，是一家专业从事微电子机械系统传感器研发设计和销售的的高新技术企业，也是国内唯一掌握多品类MEMS芯片设计和制造工艺能力的半导体芯片上市公司，主营产品包括MEMS麦克风、MEMS压力传感器和MEMS惯性传感器

必创科技：成立于2005年，无线传感器网络系统解决方案及MEMS传感器芯片提供商

固锝电子：成立于1990年，2006年在深交所主板上市，是国内半导体分立器件二极管行业完善、齐全的设计、制造、封装、销售的厂商。

感知交互企业

出门问问：以语音交互和软硬结合为核心的AI公司。公司成立于2012年，作为入选“新基建产业独角兽TOP100”的人工智能企业，出门问问拥有完整的“端到端”语音交互相关技术栈，包括声音信号处理、热词唤醒、语音识别、自然语言识别、自然语言理解、语音合成等尖端技术。

汉王科技：国内人工智能产业的先行者，成立于1998年，在人工智能领域深耕二十多年，是一家模式识别领域的软件开发商与供应商，主营业务包括“人脸及生物特征识别”、“大数据与服务”、“智能终端”、“笔触控与轨迹”等

科大讯飞：亚太地区知名的智能语音和人工智能上市企业，公司成立于1999年，公司主营业务包括语音及语言、自然语言理解、机器学习推理及自主学习等人工智能核心技术研究、人工智能产品研发和行业应用落地。科大讯飞作为中国人工智能产业的先行者,在人工智能领域深耕二十年，公司致力让机器“能听会说，能理解会思考”，用人工智能建设美好世界,在发展过程中形成了显著的竞争优势。

声智科技：融合声学和人工智能技术的平台服务商，也是全球人工智能 *** 作系统领域的开拓者。公司成立于2016年4月，拥有声学与振动、语音与语义、图像与视频等远场声光融合算法，以及开源开放的壹元人工智能交互系统(SoundAI Azero)，具有声光融合感知、人机智能交互、内容服务聚合、数据智能分析、IoT控制和即时通讯等能力。

云知声：致力于AI产业的高新技术企业，成立于2012年6月，总部位于北京。公司以AI语音技术起家，经过多年经验和技术的积累，逐渐构筑起一个涵盖机器学习平台、AI芯片、语音语言、图像及知识图谱等技术的技术城池，成为了具有世界顶尖智能语音技术的独角兽

生物识别企业

商汤科技：全球领先的人工智能平台公司，也是中国科技部指定的首个“智能视觉”国家新一代人工智能开放创新平台。公司自主研发并建立了全球顶级的深度学习平台和超算中心，推出了一系列领先的人工智能技术，包括：人脸识别、图像识别、文本识别、医疗影像识别、视频分析、无人驾驶和遥感等。商汤科技已成为亚洲领先的AI算法提供商。

神州泰岳：致力于将人工智能/大数据技术、物联网通讯技术、ICT技术进行融合，大力提升行业/企业组织信息化、智能化的质量与效率的高新技术企业。公司成立于2001年

端侧BIoT

比特大陆：是一家全球领先的科技公司，成立于2013年。公司立足中国，以全球视野整合前沿研发资源，专注于高速、低功耗定制芯片设计研发，其产品包括算力芯片、算力服务器、算力云，主要应用于区块链和人工智能领域。

---