基于 Sub-1 GHz 欧洲智能电网的 RF 通信

中欧的RF通信开始于10年前的简单自动抄表系统 (AMR)，这个系统取代了成百万住宅和公寓内水表和热费分配表的大工作量、开销巨大的手工抄表工作，从而为终端用户和公共事业公司提供了多重便利。用户不再需要待在家里，等待公共事业部门的员工来读取仪表读数；而公共事业部门也能够连续获取仪表计量数据，从而使他们能够提供准确账单，并且能够快速识别仪表设备故障或现场设备读数的人为篡改。而最重要的是，通过执行自动记账系统解决方案，而不是容易发生错误的手动数据采集和录入，可以为公共事业部门节省大量成本。

欧洲所有的Sub-1 GHz RF通信由欧洲电信标准化协会 (ETSI) 300 220-1 V2.4,1（2012年5月）进行管理，它定义了在欧洲，25MHz至1000MHz频率范围内，可以使用哪种功率级别高达500mW的短程设备 (STD) 无线电器件。几年前，适合于频率为169.400MHz仪表读数应用、波段仅为75kHz的全新ISM窄带波段被添加到之前在ETSI 300 200中规定的868和433MHz免版权ISB波段中。169MHz波段中允许的最大发射功率为+500mW（等于+27dBm），而允许的占空比小于10%。要求的通道间距为50kHz或更小；可使用LBT（先听后说）或（自适应频率捷变）通道访问，不过二者都不是强制性的。

欧洲无线仪表计量总线 (wM-Bus) 标准（基于欧洲EN13757-4，以及-3和-5规范）在10年前被最初引入为自动抄表系统 (AMR) 的欧洲解决方案。同时，wM-Bus协议已经成为OMS（开放式仪表计量技术规格）和DSMR（荷兰智能电表需求）技术文档套件的基础，它分别定义了德国和荷兰的智能仪表计量的系统架构和实现方式。

OMS和DSMR均使用频率为868MHz的wM-Bus（通常成为“传统”T-或S-模式，其中也有被引入的较新的C模式），并且由于相对低的最大发射功率级别（+14dBm (=25mW) 有效发射功率 (ERP)），它们可被视为家庭局域网。由于建筑屋内数十米的有限无线范围，这些wM-Bus模式被用在固定网络中，在这种网络中，数据采集器元件通常可以为支持10至100wM-Bus的仪表计量、二次计量器件提供服务。此外，还有可能实现不停车数据读取，特别是对于T模式和C模式更是如此，数据发送频率可以达到每8至10秒中发送一次。这个解决方案已经在德国被广泛采用，数以百万计支持wM-Bus的热费分配表，以及支持T和S模式的水表或热量表已投入使用，还有更多的此类仪表处于安装过程中。

 

 

图1.wM-Bus模式S，T和C与ETSI 300 220之间的关系

T2和S2模式中的数据采集器以868.3MHz的频率发送数据，最大发射功率+14dBm，C2模式的发送频率为869.525MHz，发射功率高达+27dBm，这个模式在这个次波段内采用更高的可用功率限值和占空比（请见图1）。很明显，以频率为869.525MHz进行链接的+27dBm辐射功率低成本RF将在面向仪表（或者下行链路）的方向上，或者在两个数据采集器之间提供出色的范围覆盖。

这些TI Design参考设计满足了不同智能电网架构终端设备的需要，其中包括终端节点（或者智能仪表）以及网关，比如说数据采集器和移动数据读取器，从而使用户能够开发业内最先进的产品，产品供电电池的使用寿命超过20年。由于所有欧洲国家将他们的工作重点放在欧盟所要求的智能能源系统方面，在未来5年，将会测试大批量的智能仪表和数据采集器或通信集线器。如需了解与wM-Bus RF解决方案相关的更多信息，请查看这个系列的第2部分和第3部分。

其它资源：

用CC1101和MSP430实现无线MBUS（修订版本A）

用CC112x/CC120x高性能收发器系列来实现M-Bus