电表配备EEPROM NFC手机轻松读取用电信息

　　智能型手机将可轻松读取电表数据。电表制造商已逐步在新一代产品中，改用双界面电子式可擦可编程只读存储器(EEPROM)，让智能型手机可借由NFC技术，直接读取电表中的用电资料，并透过应用程序进行记录与管理，方便用户掌握家庭用电情形。

　　现今，智能型手机市场渗透率已快速攀升，并为消费者带来更高的智能和效率。然而，消费者的期望不断提高，甚至希望只要按一下手机按键就能获得全部信息，这种需求刺激设计人员将各种系统整合至智能型手机。

　　另一方面，消费者也期望最大幅度降低能耗成本和相关的碳排放量，也因此，节能环保的高效能解决方案具有竞争优势，有助于维持生态系统模型(Model of eco-system)持续发展。

　　智能手机显示用电资料 文字/图表各有优劣

　　电表已经从机械系统发展到电子式智能电表。现在智能电表不只监测家庭总用电情况，还监测每台家电的耗电情况，例如目前市面上有些家电内建电表功能，可监测家电的用电情况;智能插座可以监测所连电器的用电情况。有些智能电表提供某种网络通讯介面，支持集中或远端抄表功能。

　　在智能型手机上显示用电资料，文字信息(Text Message)是最容易的实现方法。但是，须要长期监测用电情况时，文字信息并不方便;此外，若使用者想要查看图表资料，文字信息也有一定的局限性。

　　NFC助臂力 智能手机简单下载用电信息

　　近距离无线通讯(NFC)是新兴的智能型手机连接技术，让手机用户能够短距离(几公分)交换资料，NFC标签毋需电源即可与NFC装置交换资料。

　　NFC 装置与近距离(13.56MHz)无线射频辨识系统(RFID)标签和非接触式智能卡共用基础技术。国际标准组织/国际电工委员(ISO/IEC)、欧洲电信标准化协会(ETSI)和欧洲信息通讯系统标准化协会(ECMA)已接受此标准。NFC读写器与NFC标签之间通讯距离小于4公分，在此距离内NFC标签与读写器之间，或两个NFC装置之间可交换资料。

　　这项技术可方便用户取存智能电表的用电资料。NFC智能型手机可读取NFC标签(NFC被动元件)内的资料，然后消费者可在手机上查看用电分析曲线和其他的电表信息。

　　今日市场有一种双界面电子式可擦可编程只读存储器(EEPROM)，这种创新的RFID产品能够透过I2C汇流排连接任意微控制器(MCU)，使智能电表解决方案内具有NFC界面。主装置可透过I2C或RFID界面对双界面EEPROM进行读写操作。当智能电表采用这种双界面EEPROM，智能型手机可直接读取固定时期内的用电资料，然后以图示方式解释并显示用电资料，以便用电户了解用电情况。

　　配备EEPROM 智能电表能与智能手机互连

　　当我们在智能电表内安装一个双界面EEPROM时，该EEPROM就像一个NFC-V类的NFC标签，并支援ISO 15693标准。电表在双界面EEPROM上连续记录每个月的用电信息和其他的重要用电资料。Android应用程式可以读取每月的用电资料，透过图表方式比较用电情况。下面将详细介绍为上述需求研发的应用软件。 产业界已开发出多个单相或多相电表参考设计。电表工业正在从基本设计转向以宽范围高准确度电流测量、快速数位校表、防资料篡改、防电表篡改为特色的先进电表。

　　应用软件搭桥 NFC手机化身电表读取器

　　电表应用软件基于Android平台，提供使用者友善界面，能够透过NFC技术与内建双介面EEPROM的电表主机板通讯(图1)。

图1 NFC手机与电表内的双界面EEPROM通讯示意图

　　电表内建的双界面EEPROM具备RFID标签的作用。双界面EEPROM从电表采集累计用电量、最大需求、平均功率因数、防电表篡改信息等各种重要参数，并将其储存在指定储存位置。

　　电表应用软件是.apk文件，可从Google Play下载。下载完成后，安装到Android手机上。注意，安装该软件的Android手机须支持NFC通讯功能。

　　从主功能表内选中应用软件按钮，即可启动该应用软件。该软件还提供一个说明的投影片放映。软体启动后，立即开始搜索NFC标签。如果没有标签，则讯号图示为红色(图2);如果发现标签，则讯号图示变成绿色(图3)。

图2 未发现NFC标签

图3 发现NFC标签

　　快速与电表连结并下载资料 Android手机查看用电信息更方便

　　这个功能表让供电公司输入电表厂商、电表型号、序号、硬体版本、韧体版本、产地，并透过NFC保存到双界面EEPROM内。当NFC手机接近NFC标签且讯号图示变绿色时，这些配置资料将保存到双界面EEPROM的指定单元内。

　　将资料从电表下载到智能型手机是这个电表应用程序的一大亮点，使用者可使用这个应用软件下载每个月的用电数量、电表篡改次数及最大用电需求。

　　为从电表成功下载资料，使用者须要把手机靠近双界面电表的EEPROM，然后透过该应用软件下载电表资料。在开始下载前，确保手机讯号图示变为红色。当资料下载完成后，该应用程序提供不同的选项，让使用者了解电表记录的用电量，比较6个月的用电资料和其他信息。

　　使用者可用这个选项随时读取电表基本信息，从手机上查看电表厂商、产地、型号、序号和韧体版本、制作日期。

　　比较月度用电资料是该应用软件的一大特色，透过图形说明，使用者可轻松比较6个月的用电资料，绘制6个月的累计用电量、最大需求纪录、累计用电月、平均功率因数纪录、断地线篡改电表次数、反接篡改电表次数、断零线篡改电表次数、表箱篡改电表次数的图表。

　　不同用电资料的图表可以缩放或水准移动，让每个人都能得到最好的查看体验。图4是一个用电资料图形。

图4 Android应用显示的最大用电需求直条图

　　应用软件还提供其他信息功能，如装表日期、上一次维护日期、校表日期、过流日期、断电日期和累计用电总数的文字信息。

　　Android智能型手机电表软件是一个很有用且方便的电表解决方案，让用户几秒内即可在手机上查看电表资料。随着越来越多的Android智能型手机上市，更多的消费者将透过这样的应用软件在手机上查看电表的即时资料，并将其保存到手机记忆体内。