智能電表爲物聯網和可持續發展提供了巨大機遇

預計到2027年，全球將有超過18億個智能電表連接投入使用，智能電表連接爲蜂窩網絡和低功耗物聯網連接帶來了巨大機遇。

隨着能源價格飆升和淡水等資源稀缺，智能電表成爲監控和管理水、燃氣和電力消耗的最佳設備之一。

智能電表和高級計量基礎設施（AMI）是智能電網的構建模塊。AMI是指收集和分發消費信息的系統。

自2018年以來，許多地區強制安裝智能電表。意大利、德國和西班牙等國家的普及率超過99%。意大利自2006年起強制安裝智能電表，爲更廣泛的市場樹立了榜樣。在英國，智能電表的普及率爲98%。

智能水表和燃氣表仍需廣泛部署。這爲電信和制造商進入這個不斷增長的市場提供了巨大的機會。

Juniper Research最近的一份報告預計，到2027年，全球智能電表連接數量將達到18億台。因此，智能電表連接代表了蜂窩網絡和低功耗物聯網連接的重要機會。該報告預測，智能電表部署和使用的硬件、連接和服務收入將超過600億美元，高於2023年的410億美元。

雖然在許多領域可以使用LoRaWan等專用低功耗廣域網(LPWAN)，但蜂窩連接，尤其是使用LTE CAT-M和NB-IoT等物聯網服務，更適合在許多市場提供無處不在的接入。

該報告的合著者Nick Maynard表示：“雖然智能電表在部署方面取得了長足的進步，但其性能取決於所利用的連接性。公用事業必須致力於爲其所在地聚合最好的網絡，否則將無法獲得智能電表所能提供的好處。”

在一些市場中，智能電力電表使用電網直接連接到公用事業。只要電力线和基礎設施能夠處理數據傳輸，這既方便又便宜。

這僅適用於某些地區和某些類型的儀表。此外，煤氣表和水表不插入電源插座（通常配有電池），並且在停電期間仍可繼續工作。

低功耗蜂窩連接爲部署數十億個智能電表提供了最佳解決方案。LTE Cat-M和NB-IoT都不需要太多的電力來運行，並且可以在電池供電的傳感器、智能電表和其他連接設備中使用這些電力。這些設備通常可以運行數年而無需維護。此外，LTE-M和NB-IoT都提供了通往5G的清晰路徑，因爲兩者都存在於新無线電的規範中。

此外，LTE-M支持OTA更新。與更高的帶寬相結合，傳輸SIM配置文件和所需的更新使其更易於訪問。這在現場有大量設備，且讓技術人員執行相關更新在經濟上效率不高的情況下特別有用。

安全對於智能電表至關重要，ESIM提供信任根

許多最新的可穿戴設備、筆記本電腦、平板電腦以及現在的智能手機都具有使用嵌入式SIM(eSIM)的蜂窩連接功能。eSIM不使用通常插入智能手機中的傳統塑料SIM卡，而是允許制造商直接將安全模塊放置在其設備的主板上，從而節省功耗並縮小尺寸。

根據Juniper Research的數據，到2026年，使用eSIM技術的全球物聯網連接數量將從2023年的2200萬增至1.95億。報告指出，在eSIM平台中，變體“eIM”(eSIM物聯網管理器)的應用日益廣泛，這將推動未來三年的增長。

嵌入式SIM提供與傳統用戶身份模塊相同的功能和安全性。初始信任根是在GSMA認證的工廠中預先編程的，並且運營商憑證被添加到主安全密鑰中。GSMA IoT SAFE（用於安全端到端通信的IoT SIM小程序）使物聯網設備制造商和服務提供商能夠利用SIM作爲強大、可擴展、標准化的硬件安全性來保護物聯網數據通信。這爲防止物理篡改提供了額外的保護，並允許交付經過認證的安全更新。

目前，不同的半導體企業正在推出系統芯片(SoC)模塊，這些模塊可以通過編程來執行智能電表的基本處理功能，包括必要的蜂窩調制解調器，並包含集成SIM卡(iSIM)上的用戶加密密鑰。iSIM的功能與eSIM完全相同，只是其集成到另一個芯片組中，從而節省了電路板空間、提高了性能並減少了組件數量。

Sony Semiconductors的ALT1350就是一個例子。該SoC還提供基於蜂窩和Wi-Fi的定位。其緊密集成，可在單個芯片內提供功率優化的並發LTE和GNSS，以適應各種要求嚴格的跟蹤應用。

智能電表在應對能源和水危機中不可或缺

智能電表還可以在優化電網效率和可靠性方面發揮至關重要的作用。通過實時測量用電量並將數據傳輸到中央數據庫，智能電表可以幫助公用事業更好地管理電力供應和需求，減少能源浪費，並提高電網的可靠性。智能電表的主要好處之一是其能夠支持需求響應計劃，以激勵客戶在高峰需求期間減少用電量，這有助於避免停電和其他電網可靠性問題。

智能電表還通過提供更准確、更有效的方式來監控和管理用水方式，在解決日益嚴重的水危機方面發揮着關鍵作用。智能水表可以幫助識別泄漏、減少浪費，並鼓勵消費者更有效地用水。

蜂窩連接，尤其是NB-IoT、LTE-M和即將推出的NR-REDCAP等低功耗技術，可以在智能電表的部署和運行中發揮重要作用。智能電表需要持續的數據流來傳輸實時使用信息，並接收來自公用事業的更新和命令，這在連接有限或幹擾程度高的地區可能具有挑战性。

隨着這些網絡的不斷擴展和發展，其使公用事業能夠管理能源網格，並促進更可持續的使用實踐。

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