UBX100是一款专为智能电表设计的sub-GHz解决方案,并针对无线M-Bus进行了优化。它具备超低功耗特性,并实现了可靠的远程连接。这款单芯片收发器不仅补充了恩智浦的工业无线产品组合,还进一步扩展至sub-GHz领域,以满足智能公用事业和基础设施应用的需求。
智能电表在提升消费者和企业的便捷性与透明度方面取得了重大进展。自动抄表(AMR) 的引入使消耗量、诊断和状态数据能够直接传输至公用事业公司,或通过“免下车”(drive-by)现场访问定期收集数据。
自动抄表(AMR)
自动抄表(AMR)技术用于从公用事业仪表(电表、气表或水表)收集消耗、诊断和状态数据,并将其传输至中央数据库,以支持计费、故障排除和数据分析。AMR通常采用单向传输模式,能够消除人工抄表流程,最大限度地降低人为错误,优化计费周期,并提升运营效率。
然而,随着对实时用量数据获取、远程更新、故障检测和负载均衡的需求不断增长,能源系统也在持续演进。
无线M-Bus、超低功耗操作与AMI效率
由于AMR的能力有限,越来越多的城市和公用事业公司开始采用先进计量基础设施(AMI)。AMI是一种基于固定网络的联网计量系统,依托实时能力提供远程公用事业管理,从而超越传统AMR技术。
在欧洲,无线M-Bus已成为远程抄表领域的主流标准,并已发展超过十年。该技术采用星形拓扑结构,使数百个端点传感器能够连接至中央网关或手持式移动计量数据收集设备,实现“免下车”(drive-by)抄表。这种可扩展的架构使网络能够支持数千甚至更多台设备,从而对可靠性和能效提出更高要求。同时,分表应用也在增长,单个仪表可独立监测楼宇或工业设施内不同租户、部门或设备的能源、天然气和水的使用情况。
为满足这些需求,恩智浦开发了一款全新超低功耗射频收发器UBX100。该产品针对当前智能计量需求进行了优化,同时为未来新一代智慧城市的应用做好充分准备。
UBX100是一款单芯片sub-GHz无线调制解调器,支持无线M-Bus的 S、C和T模式通信,具备高达14dBm的输出功率,同时实现11mA的超低功耗。
我们推出UBX100,旨在为客户提供易于使用的优化和可扩展的系统解决方案,帮助其加快设计周期并缩短产品上市进程。
恩智浦高级产品经理Frank Graeber
UBX100 Sub-GHz无线M-Bus解决方案
即用型全系统解决方案
UBX100是一款先进的解决方案,可与恩智浦MCX微控制器产品组合无缝协作,并受MCUXpresso开发环境与MCX FRDM板生态系统的支持。凭借恩智浦提供的单源硬件和软件保障,STACKFORCE’s OMS®无线M-Bus协议栈 进一步拓展了开发人员的应用能力。该协议栈完全符合OMS® v4.5.1和EN1757-3/-4/-7标准,并支持无缝的双向通信。
- 支持W-MBus的S、T和C模式
- 加密模式5、7和10(安全配置文件A、B和D)
- 完全支持附录C(“传感器”)和附录M(“OMS®用例”)
- 优化TRX时序,延长电池寿命
开发人员可通过UBX100 SDK提供的评估下载许可证,探索该协议栈在计量及传感应用中的使用。
OM-UBX100-001是UBX100的开发平台,兼容MCX MCU FRDM板。立即开始使用 OM-UBX100-001进行开发吧!
UBX100 Sub-GHz无线M-Bus解决方案的结构框图下载
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UBX100的主要特性
- 超低功耗:深度睡眠电流低至600nA,接收(RX)功耗仅11mA
- 高输出功率:在29mA电流下,输出功率可达+14dBm
- 支持W-MBus模式:支持S、C和T模式,符合ETSI、FCC和ARIB法规
- 紧凑型封装:采用7x7mm HVQFN48封装
- 工作温度范围:-40°C至+85°C
- SPI接口:提供5线SPI接口,最高支持2Mbit/s传输速率
2025年新增Wi-SUN支持
虽然UBX100已针对无线M-Bus进行了深度优化,但未来只需通过固件更新,也能够支持其他射频协议标准。例如,恩智浦计划于2025年下半年通过即将发布的软件升级,支持Wi-SUN FAN自修复网状网络。这一功能是恩智浦无线战略的重要组成部分,Wi-SUN联盟 助力公用事业公司、市政当局和政府在未来推动技术创新。Wi-SUN被认为是面向未来的技术方案,专为满足不断扩展的智能电表网络的技术和运营需求而设计,提供以下优势:
- 赋能远程自修复网状网络,提升覆盖范围
- 高节点密度与高效流量处理,适用于大型AMI及城市级网络
- 开放式、基于IP的架构,可无缝集成至现有IT系统
- 跨供应商的互操作性,支持灵活部署并确保长期安全性
Wi-SUN基于IEEE802.15.4-2015与IPv6等全球公认标准构建,能够满足现代物联网及基础设施的需求,远超简单的抄表功能。其原生支持安全的IP通信,适用于固件更新、诊断及双向控制,同时确保合规性。
UBX100 Sub-GHz无线解决方案适用于智能计量系统,包括电表、气表和水表。
携手强大合作伙伴,构建未来安全保障
Wi-SUN还为工业物联网和智慧城市系统提供了坚实的基础,满足严格的网络安全要求。为支持这一转型,恩智浦与Exegin 合作,后者是一家长期从事互操作性测试与IEEE802.15.4开发的Wi-SUN软件公司。作为优秀的网状网络解决方案提供商,Exegin专注于Wi-SUN和Zigbee,并为基于Arm® M的MCU系列和Linux系统提供灵活的协议栈,适用于从智能电表到城市级基础设施节点的各种设备。
我们与恩智浦的多年合作关系涵盖多个开放标准,从Zigbee到Wi-SUN。我们共同致力于打造安全、可互操作的无线基础设施,推动技术从智能电表扩展至整个城市级应用。借助UBX100及恩智浦更广泛的无线技术布局,制造商能够依托经过验证的技术和强大的基础,稳步迈向未来。
Exegin Technologies首席执行官Doug Stead
从机械仪表到动态数字系统,公用事业公司追踪和管理能源的方式正经历深刻变革。恩智浦推出即用型sub-GHz芯片UBX100,助力这一转型,UBX100可与MCX微控制器产品组合无缝协作,构建智能系统解决方案。借助统一的硬件与软件支持,UBX100是加快产品上市进程的可靠选择。