2035年，2040年，2045年，2050年。當前，全球各國在陸續(xù)實現“碳達峰”目標之后，相繼發(fā)布了本國實現“碳中和”的具體時間規(guī)劃，勾畫出一個“無碳未來”的美好藍圖。在凈零排放不斷被寫入各國法律的情況下，減小能源損耗，提升系統效率已經成為各行業(yè)的頭等大事。

在政策紅利下，智能電網迎來歷史性的發(fā)展機遇。根據全球知名行業(yè)咨詢機構Globa lMarket Insights的預測數據，預計到2024年，全球智能電網的市場規(guī)模將達到700億美元，未來3年復合增長率將超過20%。

智能電網是指在傳統電力系統基礎上，通過新能源、新材料、新設備和電力電子技術，在發(fā)電、輸電、調度、變電、配電、用電、儲能環(huán)節(jié)實現全面智能化，提升整個電網系統的運營效率。作為全球領先的半導體廠商，意法半導體（ST）全面引領智能電網發(fā)展，憑借環(huán)境傳感器、微控制器、電力線通信（PLC）、能量變換計量IC等豐富解決方案，覆蓋智能電網構建的所有模塊。 本文，我們將著重介紹意法半導體的PLC產品系列，從產品性能到開發(fā)資源，再到產品生態(tài)，幫助大家更好地理解各系列產品，快速實現智能電網從發(fā)電到用電各環(huán)節(jié)之間的互聯互通。

可編程、超低功耗PLC解決方案

意法半導體ST8500是一款完全可編程的PLC調制解調器片上系統（SoC），高度集成且低功耗。 ST8500采用標準ARM 32-bit Cortex-M4F完全可編程內核和高性能400 MHz DSP實時引擎，片上集成差分PLC模擬前端、加密引擎、時鐘管理等多種功能單元和外設，提供高達500 kHz的PLC信號帶寬。此外，ST8500具有超低功耗屬性，RX模式下功耗小于200 mW。產品尺寸僅為7 x 7 x 1 mm，只需要很小的PCB面積。 憑借完全可編程特性，ST8500能夠支持多種PLC協議，包括G3-PLC Cen A、Cen B、以及FCC等經認證的交鑰匙多標準PLC協議。出色的可擴展特性，讓ST8500能夠和高功率線驅動芯片STLD1、STM32 MCU搭配使用，為智能計量/電網、智慧家居&城市和智能鐵路等遠程管理的電力線通信應用，構建完整的方案平臺。

【ST8500出色的可擴展性】 面向智能電網的新能源發(fā)電環(huán)節(jié)，ST8500提供最佳雙向通信，具備遠程監(jiān)控和快速關斷等智能化功能，無需專用總線、電池和天線，為智能太陽能帶來最低的系統成本。 針對智能照明這一智能電網中的典型用電場景，ST8500是交鑰匙的計量裝置，可實現遠程監(jiān)測、控制和預測性維護。同時，基于成熟可靠的動態(tài)協議，還可實現雙向PLC組網。 如上所述，ST8500的可擴展性使其能夠與意法半導體其他產品系列靈活搭配，極大地擴展了產品的應用場景。比如，ST8500與RF器件、智能傳感器的融合，可實現靈活的智能照明系統；STM32+ST8500/STLD1+S2LP可組成一套新型PLC-RF混合組網解決方案，適用于智能抄表這一典型場景。

【智能抄表應用】 工程師朋友如果想充分了解ST8500這顆產品，可借助EVLKST8500GH868/915模塊化套件，這套全功能ST8500/STLD1 PLC模塊對ST8500性能有著系統、全面的展示，再通過意法半導體提供的G3-PLC協議固件包、PRIME PLC協議固件包等設計資源，在開發(fā)上得到充分支持。

【EVLKST8500GH868/915模塊化套件】

高集成、多兼容的電力線調制解調器

ST7580是一款靈活的FSK、PSK多模電力線網絡片上系統，片上集成高性能 PHY 處理器內核、協議控制器、模擬前端 （AFE） 和線路驅動器等優(yōu)質硬件資源，兼容多個CENELEC頻段，可編程頻率從9 kHz到250 kHz。面向能源生產和分配應用，ST7580是一款可擴展、經濟高效的窄帶電力線通信平臺。 為幫助工程師朋友快速了解ST7580，意法半導體提供了擴展板和評估套件。其中，X-NUCLEO-PLM01A1為ST7580擴展板，示例固件可用于點對點通信，兼容STM32Cube固件；EVALKITST7580-1為ST7580評估套件，除了是一套交鑰匙的評估節(jié)點，還可用于應用原型制作。

【ST7580評估套件】 ST75MM與ST7580相比，有著相同的硬件和物理層，相同的集成度，相同的低BOM應用，同樣是電力線網絡片上系統。所不同的是，ST75MM是全球首款支持Meters and More開放式通信標準的智能電表IC，有助于簡化電表設計，從而加快智能電表的部署速度、降低成本及提高可靠性。 針對ST75MM，意法半導體提供了包括評估套件在內的全套的生態(tài)系統支持，幫助工程師朋友更快上手。

卓越的集成智能儀表PLC片上系統

在電力線通信產品系列中，意法半導體還提供STCOMET / STCOM兩大電力線通信片上系統。其中，STCOMET是一款集成PLC、調制解調器、高性能應用核心和計量功能的解決方案，提供高達 500 kHz 的 PLC 信號帶寬，并搭載AES 128/192/256加密引擎；如下圖所示，除了計量硬件DSP和計量AFE，STCOM和STCOMET具有相同的硬件集成，兩款產品都是卓越的集成智能儀表PLC片上系統。

針對STCOMET / STCOM，意法半導體打造了領先、全面的生態(tài)系統，提供EVLKSTCOMET10-1全功能開發(fā)板，兼容G3-PLC Device/PAN（CEN A）/PRIME 1.3.6 SN（CEN A）/PRIME 1.4 SN（CENA）且獲得認證的PLC協議固件庫，并且還有數據手冊、參考手冊、用戶手冊等設計資源，以及IAR/ KEIL工具鏈、計量管理軟件、Free RTOS集成、存儲器保護單元管理等全面的軟件支持和集成。 通過采用意法半導體電力線通信產品系列，開發(fā)人員可以快速構建高速、雙向、集成、實時的智能電網連接應用，覆蓋電力傳輸、供電負荷實時采集和電力資源調度等核心應用，極大地降低基礎建設和運營維護成本，是智能電網通信系統搭建的第一選擇。