智能表计是智慧城市的典型应用。目前，水、气、电、热表广泛应用于城市居民生活、工矿企业生产中。由于应用环境比较复杂，计量不准确，数据更新不及时，造成非常严重的浪费，同时也非常不方便，传统表计已经不适应社会的发展，因此逐步向智能表计过渡。智能表计除具备基本的测量功能外，还可以对漏水，偷电，管道异常等进行监测上报。随着技术的进步和智能化改造，智能表计行业踏上了数字化变革的新赛道。

智能表计市场应用增长

当前5G、大数据、人工智能和工业互联网等领域为主题的新型基础设施加速实施，物联网成为下一代信息产业发展的制高点和经济增长的驱动力。当前智能表计市场发展非常抢眼，在水、气、电、热表计中，产品覆盖率已经超越传统表计。其中，智能电表的覆盖率达95%以上，智能水表则在50%以上，智能燃气表也在60%以上。智能表计在物联网的赋能下，由传统机械表转向智能表，并且在住宅建筑、商业和工业等领域已经得到大力推广应用，呈现快速增长趋势。

国民技术方案开发部执行总监赵永刚表示，随着表计产品使用年限到期，将持续进行更新换代，预计再经过一次的换代，智能表计的市场覆盖率接近于全部。

目前城市建设都在向智慧城市，AIoT的大方向发展，水、电、气、热作为不可或缺的基础生活元素也在向智能化方向发展。而用于计量的表计也由传统的机械表快速的向具备通信能力的智能水热气表转变。我国智能表计市场正步入高速发展期。

智能电网时代，智能表计的创新应用

近几年来，国家陆续出台政策扶植智能电网的发展，加速了智能表计市场的快速增长。物联网的发展下，电网逐渐智能化，对于表计的数据收集、管理等有了很大的提升。

在智能电表应用领域，国民技术N32家族MCU助力客户实现了许多应用创新，如电表协议转换模块。此应用方案使用N32G455芯片的三路USART分别实现RS485、无线模块数据、RS232数据交换；芯片高速的运算能力支持多种电表协议规约解析，还能实时传输不同电表参数和进行数据转换，并同时处理8块电表数据上传和电表状态控制。电表协议转换模块使用工业级MCU控制芯片，主频高，集成度高，安全性高，能保护用户数据和算法安全，防抄袭，而且方案的扩展性强，数据业务广、采集精准，可适用于各种智能电表管理。

上海复旦微电子集团股份有限公司（简称“复旦微电”）作为智能燃气表MCU的主要供应商之一，和行业里主要客户均有合作。目前FM33G0系列、FM33LG0系列已经在智能燃气表产品上大规模应用。复旦微电技术市场经理王鹏表示，这几年物联网智能燃气表发展迅速，其中远传方式以NB-IoT和LoRa为主。计量方面，除了传统的膜式计量，超声波计量以其更高的计量精度已经成为大口径商业表的发展趋势。

值得注意的是，近场通信（NFC）在表计中有许多应用场景，如传统的预付费非接卡表用的就是NFC读写器和标签。意法半导体作为RFID和NFC技术的先行者之一，提供了广泛的HF RFID/NFC产品，覆盖了所有NFC应用的需求，有丰富的生态系统支持。ST25DV作为一款ST NFC的明星产品，可以为智能表计提供更加丰富的功能。

据意法半导体MMS市场及应用部产品市场经理王鹏飞介绍，ST25DV可以用于表计产品的参数配置和校准，替代传统的红外功能，帮助表计生产厂家在生产流程中更加顺利地进行校表和个性化设置，甚至在不开箱、不开机的状况下快速进行参数设定和改写；同时还可以通过NFC无线接口进行产品的信息追踪以及身份的认证。

其次，ST25DV有利于运营和维护，同时为终端客户带来便利。表计的运营和维护人员可通过智能NFC手机便捷的读取表计运行数据、故障检修的数据，通过手机上报云端获取故障原因，获取处理建议等信息。用户可以使用智能NFC手机触碰ST25DV，快速访问网页，登录付费系统查询付费或者注册保修。除此之外，表计装备ST25DV后无需额外的物理开窗和物理接口，可以提高表计产品的密封性和可靠性。

国产低功耗MCU的优化与突破

随着国产MCU发展快速，已经在多个领域得到市场认可，并开始迅速攀升。相对于国外品牌，国产MCU在整个MCU市场占用率较低，不到10%的份额。不过国产MCU在消费电子、智能卡、智能仪表、物联网等领域，具有与国外品牌的竞争优势，其中国产MCU在智能表计已经成为市场主流。

2016年，复旦微电推出了第一款适用于智能水热表的低功耗MCU产品FM3316，掀起了智能水表MCU的国产化热潮。之后随着NB-IoT和LoRa水表的快速发展，复旦微电又推出了多款适合智能水表行业应用的FM33LC0系列，在容量、外设、性能方面做了大幅度提升，已经覆盖了所有智能表型应用需求，尤其是在NB物联网表型中广泛应用。复旦微电技术市场经理宋吉鹤表示：“随着对智能水热表计量精确度要求的提高，超声波计量方式越来越得到市场的认可。复旦微电紧跟市场的需求，深入调研，将给客户提供更多产品选择。”

不得不说的是，智能表计行业对低功耗的要求极其苛刻，尤其是在智能水气表产品。MCU是系统中的主控单元，不但需要有超低功耗能力，还要有灵活的功耗管理方式，协调外围电路达到最佳整机功耗。据小华半导体市场部总监梁少峰介绍，小华半导体的超低功耗MCU产品具有超低待机功耗、快速唤醒时间、高效动态能耗的功耗特性，目前出货国内第一。正是因为技术领先行业以及可靠性品质优异，其超低功耗MCU产品已得到智能表计市场的快速认可，目前在水表市场中占有主导地位，在气表市场中也成为主流选择。

另外，国民技术面向智能表计推出了N32L4系列低功耗MCU，这款芯片基于ARM Cortex-M4F系列32位处理器内核，内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理，集成数模混合电路，并内置密码算法硬件加速引擎以及安全单元，产品兼具安全、高集成度、低功耗等特点。

在智能表计的发展过程中，无线、传感器和MCU的技术发展将发挥着极大的推动作用。目前，随着国产MCU的优化和突破，其低功耗MCU在智能表计市场中成为重要的选择。其中超低功耗、更高性能、更高集成、符合市场需求等特性将盘踞整个智能表计MCU业态。

智能表计相关的技术难题与措施

基于智能表计的应用特点，整个行业对MCU的品质和性能要求很高。MCU是系统中的主控单元，不但需要有超低功耗特性，还要有灵活的功耗管理方式，在高集成度的前提下要降低成本，同时要兼顾高稳定、高可靠、高安全等特性。