智慧型儀表的市場正隨著社會的發展不斷的演進，而M-Bus能加快智慧型儀表的應用普及，推進智慧型儀表的發展，所以隨著物聯網的不斷發展，無線M-Bus將是大勢所趨。

　　無線M-Bus將推進智慧型儀表市場發展。因應智慧能源發展趨勢，半導體業者已積極投入M-Bus相關晶片、軟體堆疊及模組布局，如推出整合超低功耗MCU與能sub-GHz無線IC的單晶片方案，可望加速智慧型儀表應用普及。

　　隨著無線感測器網路、智慧型儀表、居家自動化裝置和穿戴式電子產品暴增，物聯網(IoT)這個名詞也備受矚目。物聯網橫跨了智慧電表和市區照明等長程戶外網路，以及可聯網住家、住宅保全系統和能源管理的短程室內網路。

　　物聯網的連結
　　
　　無線連結和標準型軟體協定為物聯網提供了至關重要的使能技術(Enabling Technology)，有個不錯的例子是智慧型儀表系統的無線連結。近年來所出現對智慧型儀表zui有用的無線協定之一就是無線M-Bus(Meter-Bus)，它被廣泛運用在歐洲各地的儀表應用中。

　　無線M-Bus探析
　　
　　M-Bus是以歐洲智慧型儀表通訊的標準為基礎。這種連結可以是有線或無線，該標準則是在規范智慧型儀表和資料搜集器之間的通訊鏈結(圖1)。該標準也應用在暖氣費用分配器和臨時或靜態的遠端抄表裝置上。

　　無線M-Bus是M-Bus標準的無線版，存在了超過10年，并持續在歐洲各地的多項布建中成長。以sub-GHz頻段(169MHz、434MHz和868MHz)為基礎，無線M-Bus采用的是簡單的星形網路組態，協定則是針對智慧型儀表裝置的需求來優化；相較于高頻率(如2.4GHz)，sub-GHz頻率能發揮較好的傳送特性。長程傳送可以使無線電波送達難以觸及的無線地點，像是安裝在地下的設備，或是在多道墻面和障礙物背后的儀表。

　　IP定址和網狀網路并未被規范在該標準中，雖然儀表可個別定址，并且/或許能支援中繼或路由某些模式的訊息。較低的資料速率和小封包尺寸可支援以小型軟體堆疊來施作的低功耗、長程解決方案；低功耗對水表和瓦斯表至關重要，因為它們是靠電池來帶動，并須要穩定運轉10年以上。

　　該標準所要求的頻率、調變(以FSK為基礎)和頻寬，使它在譜頻上比通行的譜頻型協定要來得有效率。底層技術可向多家供應商取得，而且*是標準型，所以它在市場上是非常具競爭力的解決方案，并有利于消費者。這些因素加起來，無線M-Bus在歐洲便成了具成本效益的智慧型儀表連結解決方案。

　　無線M-Bus儀表解決方案實作
　　
　　從半導體元件、軟體堆疊到模組，無線M-Bus儀表解決方案有多個現成的選項。能無線M-Bus解決方案*的核心元件包括低耗能微控制器(MCU)、可以卸載主處理器的能sub-GHz收發器，以及提供彈性來支援各種無線連結要求的模組堆疊架構。在設計和組構儀表系統時，還必須要有全套的開發工具。

　　關于無線M-Bus堆疊和OSI模式的高階比較，并突顯出堆疊所要求的層次較少；依照模式和裝置類型，堆疊大小可實作在小于32KB的Flash中。在Flash和RAM的要求降低下，這等于減少了微控制器解決方案的成本。應用層是由使用者來界定，或許也會采用OMS、DSMR、DLMS/COSEM或其他任何自訂的應用層。開放的硬體抽象層(HAL)能為周邊裝置從事低階的硬體組構，像是GPIO或UART的鮑率。這種模組架構能以zui大的彈性來支援各式各樣有共同堆疊版本的裝置。例如芯科就為無線M-Bus應用提供了全套的平臺解決方案，其中包含由Stackforce公司所開發的優化軟體堆疊，以運用在芯科基于ARMCortex-M0 、M3和M4核心為基礎的EFM32微控制器上，以及EZRadioPRO的sub-GHz無線收發器上。高度整合、體積小巧的EZR32無線微控制器平臺把無線堆疊、微控制器和收發器結合為單一晶片解決方案，很適合空間有限的無線型設計。

　　微控制器和無線電很重要的是，要能支援各種低功耗模式，像是休眠和待機，并能快速蘇醒來處理送抵的封包，這對使用電池供電的儀表尤其重要。另一個硬體考量則是對周邊裝置的支援，以及能自主運作而延長電池壽命的感測器介面。

　　無線M-Bus關于智能電網的應用

　　智能電網方案的關鍵組成部分是智能儀表——具有自動抄表(AMR)功能的電表、煤氣表和水表。它引入了本地儀表與公用事業公司之間的雙向通信概念。使用這項技術，能源供應商一方面能夠向能源消費者發送消費者賬單，另一方面能夠實現遠程維護。

　　具有通信功能的智能計量系統的優點之一是能夠使用實時計量數據來分析每一個消費者的能源消耗模型和峰值能源需求。公用事業公司和消費者都能利用這些信息。公用事業公司可提供動態變化的高峰時段和非高峰時段費率。消費者可安排在非高峰時段運行較重的負載，從而受益于較低的費率。公用事業公司受益于沒必要運行僅在高峰時段產生電能的發電廠，因而提高了系統效率。此外，自動數據收集減少了公用事業運營商的本地抄表工作，以及人為錯誤。

　　智能儀表和能源供應商之間存在各種不同的網絡拓撲和連接方式。智能儀表能通過射頻(RF)或電力線通信(PLC)，與本地數據集中器交換數據，而本地數據集中器通過GPRS與公用事業公司實時通信。對于AMR的實施，有各種標準可供選擇。

　　無線M-Bus將為大勢所趨

　　隨著高度整合、超低功耗的平臺以及具成本效益的價位變得越發廣泛，智慧型儀表的市場正迅速演進，世界各國都訂立了時程，數以百萬計的智慧型儀表在不久后的將來就會上路。歐洲可望大量布建無線M-Bus，有很多區域也已在實地試行。

　　超低功耗的微控制器和能的sub-GHz無線IC，加上支援多種協定的彈性架構，將發揮帶頭作用，使智慧、連結與節能的儀表應用能為消費者和公用事業單位節省寶貴的天然資源。北京富瑞恒創科技有限公司。