智慧電錶應用

即時監控與遠端管理的自動抄錶應用

應用背景

近年來在物聯網（IoT）浪潮的推動下，許多城市積極導入先進電表基礎建設（AMI）系統，以取代傳統的機械式電表。由於 AMI 採用資通訊技術實現雙向通訊，經數位化的智慧電表所收集的用水、用電、天然氣等各類資訊，能夠直接透過網際網路傳送至管理單位的控制中心。管理人員可即時監控用戶的使用狀況，不再需要定期派遣人員到現場抄表來計算帳單。

AMI 系統主要由三大部分組成，分別為前端智慧電表、中介層資料集中器以及後端管理系統。其中，資料集中器作為傳遞站發揮關鍵作用。它不僅負責彙集多個智慧電表的資訊與數據，再轉發至管理系統，同時也為管理人員提供必要的監控與故障排除功能，以便於遠端管理。

此外，針對不同國家或地區，自動抄表應用所需的功能並不完全相同。因此，系統開發商必須審慎選擇合適的嵌入式電腦，才能有效開發因應多元客戶需求的資料集中器。

瀚達電子產品及優勢

瀚達電子的 Matrix-700 是一款支援 Linux 的 ARM9 嵌入式工業物聯網閘道器。憑藉 400MHz ARM 處理器、64MB SDRAM 及 256MB NAND Flash 的配置，這款電腦不僅能同時執行多重任務，也具備處理更為複雜系統功能的效能。

Matrix-700 機身輕巧（78 x 108 x 24mm），卻提供豐富的連接介面，包括一組 10/100Mbps 乙太網路埠、四組高速串列通訊埠（TTY）、兩組 USB 2.0 埠以及一個 micro-SD 插槽。系統開發者可靈活運用這些介面來設計所需功能，例如利用乙太網路埠建構有線網路，或插入 USB 無線網卡（dongle）以支援 IEEE-802.11 b/g 無線連線。

特別值得一提的是，Matrix-700 於板載 NAND Flash 採用 UBI 檔案系統，可提供更卓越的讀寫效能。此外，其內建 2MB 只讀型 Data Flash，作為系統異常時的還原機制。當 NAND Flash 檔案系統故障導致系統或程式無法正常運作時，Matrix-700 會自動以板載 Data Flash 啟動系統，讓管理員無需到現場即可遠端還原電腦，顯著提升維護效率。

瀚達解決方案

一家在資料量測、讀取、收集、傳輸與管理領域擁有數十年經驗的以色列公司，是專精於自動抄表解決方案的系統開發商。僅其水錶產品就已於全球安裝數百萬個單位，更遑論其他產品。因應智慧電表應用的潮流，這家在國際市場享有盛譽的系統開發商，也開始投入遠端自動抄表解決方案的設計。

眾所周知，智慧電表屬於短距離通訊裝置，其通訊範圍會依現場環境而異，從數十公尺至數公里皆有可能。因此，該公司的自動抄表解決方案，必須在智慧電表與管理單位監控中心之間新增資料集中器。為確保資料集中器能準確可靠地蒐集數據，並實現即時雙向通訊，該公司希望選用一款具備良好運算效能與多元連接介面的嵌入式 Linux 電腦作為資料集中器的核心控制單元。

應用架構圖