无线抄表行业的博弈

　　绕过坑坑洼洼的土路，邓宏昌停在了北京市顺义区李桥镇半壁店村孙占荣家门口，在孙家那用红砖和旧窗框堆起来的简易储物间边，他熟练地将电脑包垫在底下，打开电脑，接上手机大小的3G上网卡。这个动作相信在过去的3年中，他已经重复很多次。然而，今天，似乎中移动和他开了个大大玩笑，不远处高高耸立着中移动标志性的蓝色基站，但那是给2.5G的，3G无效。

北京新鸿基瑞程科技有限公司研发部项目经理邓宏昌在顺义半壁店村调试现场

　　身材高大的邓宏昌是北京新鸿基瑞程科技有限公司（以下简称“新鸿基瑞程”)研发部项目经理，在高端的3G上网卡失败之后，他只能进院里求助。杨大姐热情地将其请进屋里，并贡献出了自家的ADSL。

     与以往不同的是，站在邓宏昌身边的，还有德州仪器（以下简称“TI”）亚洲区低功耗无线产品部市场营销经理陈雄基，这是个瘦削、带着黑色细框眼镜、说起话来有浓重港味的男人。不仅如此，远在TI总部负责无线产品的挪威人也曾三次拜访邓宏昌公司所在的花园村8号大院。

　　这样看似并不可能在同一情境中出现的人，就这样组合在了一起。原因只有一个，就是杨大姐家大门正对着的电表。而那块看似普通的电表，实际上是基于无线传感器网络技术的无线抄表的终端，这被认为是抄表行业最有前景的技术之一。

       杨大姐的小九九

　　杨大姐有些好奇于这些陌生人的造访，当得知是因为那块电表时，她一下就明白了，“屋子里老来人，”杨大姐显然已经习惯这样的场面，只是为村里的环境而抱歉。半壁店村因为正在进行自来水改造，一路走来，一米见方的大坑随处可见。

半壁店村的杨大姐和德州仪器亚洲区低功耗无线产品部市场营销经理陈雄基

　　就在邓宏昌紧张而忙碌地演示无线集抄时，EEWORLD记者与杨大姐聊了起来。原本村里的电费都是大队交的，而自从换上了这块电表，都得村民自己掏腰包了。就在记者惊诧于半壁店村原来的福利时，心直口快的杨大姐一语道破其中原委：“那是大家都不交，又没法断电，大队才给交的。”

　　“以前，有人天天使电炉子。现在用多少电，花多少钱”。与大家熟悉的插卡买电不同，无线抄表给电力部门带来的好处并非仅在于杜绝用电不交费的现象，更重要的意义在于：通过技术革新，可以降低能源传输方面的损耗，术语称之为“降低线损”。

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      对于用户来说，新技术也带来了方便。买了电后，还没到家，电表已经通过无线充值了。而且，杨大姐也说出了至少让我们瞠目结舌一秒钟的高科技：晚上拿着家里的遥控器向着电表方向按一下，就可以看到剩余的电量。因为在表的内部，预留了红外接口。

无线抄表页面

　　这时，一旁的邓宏昌已经将软件调到了抄表页面，杨大姐亲眼看到自己家共用电6425.22度。 杨大姐的村子有4台采集终端，她门前的这个采集终端接408块表，输入他们家电表主人的名字，就可以看到以往的记录和一些波峰、波谷的用电信息。其实，半壁店村隶属于北京顺义供电公司，其管理区域面积为1020平方公里，下辖19个供电所，有400多个村庄和居民小区，人口大概是55万。早在2005年就启动了无线自动抄表项目。从2006年开始，已经完成了72600多户的居民抄表，分布在15个供电所，150多个行政村和居民小区，其中4个供电所已经完全取消了人工抄表，全部实现了电表自动抄收。最近正在实施的工程有40000户左右；工程完成后，将使拥有自动抄表设备的供电所达到18个，全顺义将有50%的居民实现自动抄表。

　　诱人的市场

　　远程抄表不是个新鲜话题，但却是个实实在在的市场。

       “全国大概有6亿只电表，”邓宏昌给EEWORLD记者算了一笔账，15亿人口，就相当于每两个半人拥有一块电表，而且是在不包括水表、气表和热表等的情况下。据中国仪器仪表行业协会电工仪器仪表分会的统计，2008年前三个季度我国电工仪器仪表国内外需求增长显著，产销两旺，虽然第四季度在国际金融危机的影响下出现了一定程度的下滑，但全年仍保持了15%以上的年增长率。受益于电力用户信息采集系 统建设及电力线载波技术的日益成熟，其中载波电能表产量增长高达148%，销售收入增长77%。与节能减排相关的预付费电能表、多费率电能表、多功能电能表产销也有较大的增幅。

　　巨大的市场必然会吸引一些企业的关注，其中就包括1993年出生的新鸿基瑞程。“刚开始时做首钢、北京饭店、人民日报社、北京供电局下属的一些大企业的远程集抄，”据邓宏昌介绍，因为这些大企业电线一旦接错，电费数额的波动会非常大。但变电站的数量毕竟有限，用的比较多的还是各省的大型厂矿企业，如山西、内蒙的煤矿等。发展到现在，变电站及大用户抄表已基本饱和，“远程抄表的下一个疆域将是配电变压器抄表和市场巨大的中小工商户及居民集抄”。

      北京的电表改造时并没有向居民收取费用，但是像北京这样的城市和地区毕竟是少数。当目标用户群是个人时，无疑价格成了相当敏感的因素，市场上一个普通电子式单相电能表也就一两百元，如果附加的抄表设备价格太高了，再好的技术也难于被这个市场接受。

　　无线抄表行业恰恰处于这样一个节点，与其竞争的低压电力载波集抄因成本优势占据了国内不小的抄表市场。“我们的价格还做不到那么低，”邓宏昌也坦陈。作为一个抄表企业，对于占有市场相当份额的低压电力载波抄表，是没有理由拒绝的。最近，新鸿基瑞程也在关注一家本土做电力载波芯片的叫做福星晓程的厂商，在国产载波芯片中，他们的价格还算便宜。但是由于国内低压电网特别复杂，干扰信号（电梯、马达、电机）多，低压电力载波集抄以前在深圳、广州做得很多试点，效果并不尽如人意。

北京顺义半壁店村采集终端之一

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　　不过低压电力载波由于一些技术方面的问题，效果并不是很好，国内也在某些省份进行了试点。自从2005年选择了无线秒表这个方向，新鸿基瑞程更看好无线集抄的发展。最初的设计是因为，配电变压器抄表，需要为每台配变都安装一台采集终端，每个采集终端需要一个GPRS卡，这样成本太高，所以就想到通过无线模块，把地理位置较近的几台配变的数据集中到一起。后来通过无线组网技术，可以把附近20~30块配变表集中在一个终端，再通过GPRS传输，这样不但节省了初始投资，而且运行费用也减少了不少。

    “真正无线集抄的兴起，也就是最近几年的事，”邓宏昌回忆起2007年在香山举行的关于远程集抄的会议，“当时做无线集抄的也就两三家，”之后的几年，逐渐多了起来。同时也吸引了众多主流的RFIC厂商进入，包括ADI、TI、Nordic、Micrel、 Semtech、Axsem、Silicon Labs、Atmel、Maxim、Freescale以及台湾的笙科等。

　　其实，不管低压电力载波，还是无线集抄，无外乎通过技术革新，降低能源传输方面的损耗，同时降低管理方面的成本。同样，深圳、上海、北京等一些房地产开发商也试图通过实施水、气、电三表集抄或三表预付费系统试点来实现这样的目的。但多表集抄近期普及还有一定难度，因为水、电、气分属于不同的部门管理，标准不统一是最大的瓶颈。电表领域解决方案已是种类繁多，扩展到水、气等其他领域情况复杂程度可想而知，因此真正统一还需要国家推动。

　　艰难的历程

　　“如果整个北京市全覆盖的话，我们交电费就可以像手机充值那么简单，”邓宏昌说着，演示了一张从通讯管理软件上截取下来的数据图片，上面并排列着顺义的15个供电所安装采集终端的数量，同时也记录下了抄通的情况。从结果可以分析出，单日抄通率可达99%以上，其余不到1%可能由于电表故障、档案错误、停电请因素没有抄到。这样的一个抄通率，起码合同的甲方——北京顺义供电公司是满意的。但是，最初的研发进程，并不如想象中的那么顺利。

　　最初做无线抄表的时候，新鸿基瑞程也是购买别人的模块使用，后来发现当需要自动组网时，市场上并没有现成的模块。而具备这个功能的Zigbee模块那时还比较贵，无奈之下，只能自己动手。

　　“我们不是专业做射频的，”新鸿基瑞程总经理薛世骏告诉EEWORLD，首先芯片的选择就是个问题。于是通过朋友或者渠道打听，得知Chipcon（2006年被TI收购）的射频芯片做的不错。此前，邓宏昌做Zigbee协议栈时也曾经用过CC2420，因而对于公司所选择TI的芯片上手很快。之所以选择TI，很大程度在于其方便性。这样昭示着今后将大批量应用的一个产品，这样的选择看似过于简单，“当时希望快一些出产品，开发时间是很紧张的，”邓宏昌回忆到。后来第一批产品出来时，也想尝试其他芯片，看过ADI的7020和7021、Silicon Labs的EZSI4432芯片。对于新鸿基瑞程本身而言，对芯片的测试也相当麻烦，除了考察传统的芯片性能和参数外、还要使用它进行设计、制板子，其实就相当于重新开发，这样的工作量对于规模并不大的研发团队而言，无疑是有压力的。

　　而此时，对TI而言，CC1100E的推出有极为重要的战略意义。“最初我们跟总部提出中国庞大的市场需求，业界希望做到470MHz”陈雄基说。中国市场本身的潜力最后促成了CC1100E的诞生。当然，由于半导体的条件，前前后后大概用了一年左右的时间。CC1100E是专为中国的频点470MHz到510MHz特别设计的一个收发器，很多抄表的企业都希望把系统放在这个频点，因为这个频点比较干净，而且与Zigbee相比，功率限制更宽、传输距离更远、成本更低。

WSN用于电力集抄——方案拓扑

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　　芯片选定，开始使用，虽然比较顺利，但也还是出现了一起问题，还好TI的技术支持服务很好，很快就解决了问题。然而对于新鸿基瑞程而言，芯片驱动开发只是一小步，更多的精力还是用在软件方面（协议栈、组网）。Zigbee的协议栈比较庞大，新鸿基瑞程努力把协议栈压缩地很小，自己研发了WSN（Wireless Sensor Network，无线传感器网络）无线模块。

      WSN技术就是综合了一些传感器的技术、应用计算技术包括现代网络和无线通讯技术等等它的作用，就是将监测、感知或者采集到的信息，以无线的方式发送，并以自组织、多跳的网络方式传递到用户终端，从而实现物理识别、计算识别和人类社会的联通。该模块正是在普通的点对点无线通讯模块的基础上，内嵌了WSN 的整个无线通讯协议栈，从而使无线模块具有了WSN 节点的能力，能够形成自组织、自路由的多跳mesh 网络。由于mesh网络使一个采集终端能覆盖比较大的范围，能抄收更多单相电表的数据，因而节省了比较昂贵的采集终端数量，同时也节省了GPRS流量费用。这种自组织、自愈合性能的网络，通常有多条路径可供选择，可以从里面选择一个最优的路径进行通信。此外，还实现了无卡预售电，解决了供电局催交电费的问题。

　　初期的研发过程只用了半年多时间，很快，第一批模块就装到了现场。而装到现场的模块，有时会遇到问题，就要成批去更换。其中工程部工程师工作量相当大，因为每次更换都需要在电线杆爬上爬下。“薛总到了那里也爬，我们也总在爬，”话并不多的邓宏昌一句话带过了其间的辛苦，但实际想想一个村子有那么多的电表、那么多的电线杆，工作量可想而知。

　　数量与价格的博弈

　　按理说，顺义近半数的工程实现、单日99%的抄通率，起码研发工作可以歇歇了。但是邓宏昌依然说“很忙“。自2006年至今，没少劳驾工程部的同事爬上爬下，如果手头的无线升级的研发工作可以快些完成，那做工程的同事也不会那么辛苦了。

　　“最初用CC1100，频率只到464MHz，但是我们用到了470 MHz，有时还用到了490 MHz，”邓宏昌介绍，只要是抄表行业的，大家都会选择这个频段，于是问题被TI的代理反映到了总公司，这样就出现了CC1100E。那现在的单芯片方案CC1110（MCU和RF芯片的结合），能否也类似CC1100呢？无疑，使用TI产品相当顺手的邓宏昌有了更多的期许。但是，毕竟TI是大公司，虽然反馈说已经有了相关的计划，但是芯片的修改周期也需要一定的时间。

　　如果说，功能上的需求可以通过暂缓，那成本上的需求就更甚了。“重视但是不降价啊，”邓宏昌半开玩笑地说。与低压电力载波芯片相比，尽管已经做了很多的精简工作，但WSN模块的价位还是高一些。载波芯片现在能做到18元每片，无线芯片还得20多元。像新鸿基瑞程这样的系统厂商，当然希望芯片的价格越低越好，这样他们可以做更多的产品，从而购买更多的芯片，将成本降下去。但是TI作为国际公司，有自己内部的规章制度，什么量有什么样的价格。

离杨大姐家不远处的中移动基站