例如,Microchip的解决方案包括高级的加密的三重DES和AES(最高可达到256位密码),以及用于进行用户身份验证和访问控制的低成本专有解决方案(KEELOQ安全)
先进的付费方式
通过使用电子仪表可以实现两种全新的付费技术:分时付费和预付费。其中,分时付费是指在每天的不同时段或每周的某些天对同一种公用资源(例如,电能)收取不同的费用。此技术使用公用事业公司可以调节需求从而优化全天对能源的使用,通过在高峰时段(或每周的某些天)收取更高地使用费,鼓励用户合理高效地使用资源。电子仪表可以集成廉价的及时时钟。(Real-Clock,RTC)和日历(RTCC)电路来及时跟公用资源的使用情况。
其中分时付费是指在每天的不同时断或每周的这些天对同一种公用资源(例如,电能)收取公司可以调节需求从而优化全天对能源的使用。通过在高峰时段(或每周的这些天)收取更高的使用费,鼓励用户合理高效地使用资源。电子仪表可以集成廉价的及时时钟(Real-Time Clock,RTC)和日历(RTCC)电路来及时跟从公用使用情况。
预付费技术意在使公共事业公司降低收费的财务成本。该技术允许用户提前买卖有限数量的服务并接受赊购,通常通过智慧卡或者磁卡付费。在这种情况下,是否提供服务(燃气、水、热能或电能)的关卡。
无论测量的是燃气、水、热能还是电能,都将用到上述部分或全部的特性,这些特性使得电子仪表成为新兴(迅速扩展的)市场和现有(已存在的)市场的首选方案。
仪表组成
电子仪表最关键的部件是感测器、显示器、电源系统,MCU则成为新型仪表的控制中心。例如,只需选用一块专用的电能计量IC(MCP3905)和一个显示/计数器即可方便廉价地实现电表。当采用8或16元MCU甚至16位元数信号控制器(Digital Signal Controller,DOS)时,还可以获得更高级的解决方案。
对于气表和水表,它们使用的是正向位移式流量计,它们需要测量有多少单位体积的流体流过仪表。每流过一个单位体积的流体,转轴或磁体旋转一周。旋转的圈数可被转换为电派动序列,并由MCU进行计数。MCU的任何一个数位输入引脚都可以实现派动计数,但是最好将派动输入信号连接到中断引脚或计时器/计数器引脚,这样可以尽可能多地使用休眠式来把功耗降至最低。
热表采用的是水流量测量方法,检测器件是温度传感。最常用于热量计量的感测器是电阻温度检测器(Resistance Temperature Detector,RTD)。温度感测器对通常使用RTD,因为它们易匹配,精度高,测量精度可达0.1度。这些器件相对便宜,但是必须针对所使用的量程范围对它们进行线性化处理。线性化可以轻松地由运行在MCU上的软体来完成。一旦收集了温度和流量资料之后,经过数学运算就可以计算出所使用的辐射热量。
电表是采用电流感测器和电压感测器测量电能的。确定功率因数则需要更复杂的测量手段,但基本上也使用这两种感测器。感测器的数量必须与系统中电相位的数量一致。这些感测器和支援电路已被集成到专用IC中,使用这些IC可以轻松实现电表设计并能精确测量非线性参数。
仪表最常用地显示部件是LCD和LED,因为它们价格便宜且功耗很低。其中,LED是一种相对高效的光源,当直接极化时(用较低的电压:1.2-1.6V),只需几毫安培电流就可以产生强光。跟LED相似,每个LCD段能代表数码管中的一段、矩阵中的一个图元或自定意的一个完整图示。
仪表通信技术
通常在电子仪表中使用通信技术,来配置仪表内德参数和传送存储的资料到主机。通信方式可以是有线(电话线和传输线等)或无线(IrDA和蜂窝无线网络等)。
一旦采用无线通信埠,设计者就需要采取措施保护仪表的内容。通信软体应具有几个安全级别。例如,首先,软体应采用合理的方式只允许授权人员读取仪表内容;第二,仪表应具有几个访问级别。比如,允许第一个级别的用户读仪表,允许第二个级别的用户读取和清除仪表资料,允许第三个级别的用户配置仪表内的参数等等。