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电(Electricity)是18世纪后最重要的干净能源，但它的生产方式却一点也不干净，尤其是火力发电(Thermal Power)。在现今的工商社会里，人们对于电的需求与日俱增，然而过于便利的取得与使用，人们在不知不觉中www.cechina.cn，形成了许多的浪费与消耗。
Smart Grid(智能电网)的观念，在2008年全球金融风暴之后，变成一个相当火热的议题，其连动着政府的投资、国家的形象，并且造就了许许多多「绿领」阶级及绿能产业的产生。智能电网是利用IT与IA的技术加以网络化达到供应者(Provider)与使用者(User)之间无障碍的沟通(Communication)，进而提升能源使用效率、减少消耗与浪费。因此远程抄表系统(AMR/AMI) (Automatic Meter Reading/Automated Metering Infrastructure)即成为最重要的基础建设(Infrastructure)，有了这样的系统，供应者与使用者之间就有了沟通的桥梁，进而可以针对发电及用电做较好的调度并提升用电效率，减少发电成本之外，也减少浪费或消耗。
而AMI/AMR远程抄表的概念其实相当的简单，就是利用各种通信方式将使用者(User)的用电信息传递到远方的管理端(Administrator)，省却人力抄表的不便以及实时性的问题。但基于不同的地理环境以及不同使用程度的使用者，远程抄表必须因地制宜。通信的方式可以是有线(Wired)抑或无线(Wireless)的方式来处理。有线通信网络的通信方式如下：
A. Serial Communication
RS232/422/485串行通信是最常见的工业通信方式，其有着使用便利、稳定及便宜的优点，在工业自动化里一直扮演着相当重要的角色。在现今的数码电表里，绝大部分还是使用串行通信(Serial Communication)接口且集成于数码电表之中。这种数码电表可以透过串行埠(Serial Port)进行直接连接或串接(Multi-Drop)，并且连接到转换器(Converter)将串行的封包资料转换为以太网络或是光纤网络等等方式输出。于楼宇自动化或是一般商业集中环境较为适用，除了节省成本之外控制工程网版权所有，亦可减少IP地址的使用量并降低管理上的负担。如中东杜拜著名的哈里发塔，其拥有超过150个楼层以及上千个用电单位，在IP管理以及建置成本的考虑上，亦是采用此较为传统方式来做各楼层使用户的用电资料收集，数十个电表连接到1台转换器上，再透过以太网络或是连接到Wi-Fi无线基站(Access Point)往控制中心(Center Control Room)传送，既经济且使用便利。
B. Ethernet/Fiber Communication
IEEE 802.3以太网络(Ethernet)为一种相当经济实用的通信方式，于一般家用市场或是商用市场使用相当普遍，拥有低成本、高带宽、高集成性为其最大的优势。一些市售的电表亦或支持Modbus/TCP等协议(Protocol)，可将用电信息集成到上层工业监控软件中(HMI/SCADA)提高其集成性与便利性。但其受限于100m的通信联机距离使其不易于区域广阔的环境中使用。另一方面，Fiber Communication基本上为一种光学科技，其为标准Ethernet以太网络技术的延伸。可以将电子讯号转变为光的讯号，利用光的直线传输的优点，可以将资料传送到相当长的距离。一般来说分为Multi-Mode(多模光纤)及Single-Mode(单模光纤)两种，且依传输的线材及传送器(Transceiver)的不同而有传送距离远近之分，最远可以达到80或120km等。但其缺点为价格高昂，所以需将一个区域资料汇整之后再以光纤上传至远程。
在无线通信网络应用方面又可分为Wi-Fi (IEEE 802.11a/b/g/n)、2G/GSM/GPRS/3G/WCDMA/EDGE、嵌入式系统等3种，其中又以Wi-Fi技术最为常见。
远程抄表为配合环境所需，分为有线通信网络与无线通信网络两种技术应用方式。有线通信网络又有Serial Communication和Ethernet/Fiber Communication两种，而在无线通信网络则有以下几种技术：
a. Wi-Fi (IEEE 802.11a/b/g/n)
无线网络最常见的就是Wi-Fi技术，因其使用便利、价格低廉、架设简易等优点，在远程抄表的应用上因其可以超越实体联机的问题，在一些开放式的空间或是距离不会太遥远(建议<1km，目视可及的距离)的应用即相当的合适。如新加坡港区，其内有许多分散的RTU(Remote Terminal Unit)及电表，要布建1套光纤线路于既成且运行中的港区，相当的不容易且成本高昂。Wi-Fi技术就很适合应用于此。透过AP与AP之间的桥接，将无线基站的涵盖范围覆盖所有的RTU所在位置即可。当然，Site Survey的工作并不可少www.cechina.cn，配合不同区域及现场环境高低差来调整天线的接收并确定联机质量，是相当重要的。
b. 2G/GSM/GPRS/3G/WCDMA/EDGE
GSM电信网络为现今最为普及的通信方式，而IP Base的GPRS使得手持式装置可以相当便利地上传与下载资料。远程抄表系统资料量与带宽使用并不大，加上基站布建范围广阔及建置成本低廉，故越来越多人采用GSM/GPRS来建置读表系统。尤其在一些国土广阔的国家或是较偏远的山区海滨，更能凸显出其便利性与实用性。3G系统相较于2G系统，有着更多的加值功能及应用带宽，用于远程抄表系统更有利于双向的沟通与软件应用加值，已有不少国家的电信系统已逐渐升级为3G系统，以取代2G系统。如俄罗斯，其拥有世界上最大领土的国家，地广人稀使得通信系统建置不易，2G/GPRS系统已广泛应用于其各区域电力公司远程抄表系统。在布建上建议使用Moxa OnCell G3000、G5100系列，系统设计方式如图1所示。
c. 嵌入式系统(Embedded System)
嵌入式系统为近年来相当流行的一种方式，其除去了传统IPC不稳定的缺点，并且提供了相当的弹性于硬件规格以及软件程序开发加值功能www.cechina.cn，系统集成商可以自由使用或组合多种通信方式于嵌入式系统，使其相当适用于远程抄表系统。再者，远程抄表系统未来将不仅止于用电资料的收集，在智能电网(Smart Grid)的应用当中，双向通信、需求反馈(Demand Response)、差异或优惠电价等，均可透过嵌入式系统来达成，其前景较一般数码电表加上1个通信系统模块来得更加看好，也更实用。
如台湾电力公司(Tai-Power)的智能电网计划当中，智能读表即成为最重要的基础建设，其选用的即为嵌入式系统来连接数码电表，称为MIU(Meter Interface Unit)。在台电的所有用户里，高压(High-Voltage)用户或是重电用户(Heavy User)消耗的电能占总消耗量的59%，为这些用电客户建置智能读表系统是目前当务之急。其使用Linux-Based的架构来进行开发，搭载2G/3G无线通信能力以及串行与Ethernet埠。其可于远程进行资料读取抑或差异电价，未来配合软件升级与加值，可以实现双向沟通并提供更多的智能加值功能。布建上则建议使用Moxa UC-7110/IA-3341/W325等，其系统架构如图2所示。
网络规划综合建议
在AMI/AMR的应用当中，特别是在网络系统的布建上www.cechina.cn，常常会需要因地制宜来做一些调整，以达成系统安装的目的。在不同的国家、不同的区域或是不同的用户端，其可取得的通信方式相当多变。又由于AMI/AMR系统的建置多为网络的最后一哩(Last Mile) ，故选择适当的通信接口及通信方式之外，从系统观的角度来看，常常会需要多种技术的集成以及完善的网络规划才有利于专案的进行。
常见的应用及适合使用的技术如下：
a. 开放空间/涵盖范围不大的区域：Wi-Fi(IEEE 802.11a/b/g/n)结合有线网络(Ethernet/Fiber)进行读表。
b. 远距离/大范围读表：GPRS/3G结合Serial/Ethernet/PLC等短距离通信方式进行读表。
c. 室内空间/输配电站：使用Wi-Fi/PLC/ZigBee/Serial等配合Ethernet/Fiber方式进行读表。
整体来说，AMI/AMR的建置需要有线与无线网络相互配合，或是远距通信与现场短距离通信技术的相互配合与集成，才能让远程的管理者于屏幕前运筹于千里之外。
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