過去十年（nián），智能電表大範圍替代傳統電（diàn）表的（de）產（chǎn）業轉（zhuǎn）變，成為工業物（wù）聯網高速發展的一個（gè）縮影（yǐng）。中商產業研究院相關報（bào）告指出，預計2021年全球智能電表市場營收規模將達142.2億美元，與2016年的88.4億美元、2017年的97.2億美元（yuán）相比，年均複合增長率約10%。而Navigant Research研究報告指出，中國在2018年第一季度持續引領全球（qiú）智能電表市場，安裝量超過4.96億台，占全球總量的68.4%，並正在向下一代智能電表發展。

圖1：中商產業研究院預測2021年全球智能電表市場營收規模

由此看來，中國智能電表行業已全麵落地，這是否意味著電表市（shì）場將趨於平穩？非也。智能電表（biǎo）屬於強製（zhì）檢定（dìng）設備，到期需要更換（huàn），更（gèng）換周期一般為5-10年。值得一提的是，國家電網發布智能（néng）電網規劃（huá）、並啟動大規模智能電表安裝的時間點正是2009年，這（zhè）表示中國的智能電表市場正（zhèng）處於集中替換（huàn）周期。對（duì）於（yú）智能電表行業的（de）供（gòng）應鏈而言，無（wú）疑是重磅的利好消息！日前，富士通電子（zǐ）元器（qì）件(上海)有限公司產品管理部總監馮逸新在一次公開研討會上表達了同樣的觀點：“智能（néng）表（biǎo）計行業是富士通長期關注的重點業務，在未來幾年具有很大的市場潛力。”對此，富士通推出了眾多創新型存儲產品，如FRAM鐵電存儲器在智（zhì）能電（diàn）表行業已經作為（wéi）標準存儲器被（bèi）廣泛采用，在中國、歐洲、北美等地（dì）區擁有很大的市場占有率，比（bǐ）如（rú）威（wēi）勝集團、海興電（diàn）力、林洋能源、Itron、西門子（zǐ）等業界主流的電表供應商都（dōu）是富士通FRAM的客戶。

累計出貨超八（bā）千（qiān）萬，富士通FRAM強勢進擊電表市（shì）場

工（gōng）業物聯網（wǎng）的蓬勃發展，對數據鏈上如數據采集、數據記（jì）錄、數據處理等各個環節的應（yīng）用提出了更高的要求。對於智能（néng）電表而言，數據記錄及存儲需要考慮準確（què）記錄、非易失性、耐久度等多個方麵的需求。因此，智能電表方案商需考慮挑選合適的（de）存儲產品予以應對（duì）。馮逸新稱：“富士通FRAM在需要準確記錄和存（cún）儲智能電表（biǎo）重要數據的應用中、發揮著關（guān）鍵作用。例如電表使用的（de）重要數據，需要在非常短的間（jiān）隔(1-3次/秒)裏（lǐ）保存在存儲器（qì），並確保掉電情況下數據依然完整。”

圖2：智能電表選用FRAM可確保掉電情況下（xià）數據依（yī）然完整（zhěng）

以256Kb獨立FRAM存儲器為例，每寫入1Byte數（shù）據，所需時間僅為150ns。因此，富士通FRAM在智能電表應用中帶來了關鍵的優勢：掉電保護重要數據。國家電網公司也有規定，重要數據必須以1次/秒的頻率實時記錄到存儲器，按照智能電表10年運行周期來計算，存儲器需（xū）達到寫入次數為：1*60*60*24*365*10=3.2億次。當前，單片FRAM寫入次數壽命高達10萬億次，而EEPROM僅有百萬次。顯然，選用高速、高（gāo）讀寫耐久性的富士通FRAM能夠滿足數據寫入性的要求，並在掉電或者其它異常情況發生時，能確保重要數據的完整記（jì）錄，從而（ér）確保電力產業的準確收費。馮逸新（xīn）自豪地表示：“富士通FRAM在（zài）智能電表行業已深耕10年之久，內（nèi）置有富士通FRAM的智能電表（biǎo）是當前電力公司所追求的理想解（jiě）決方案！2018年，富士通FRAM麵（miàn）向全球（qiú）電表客戶已累計交貨8,000萬片，為智能（néng）電表行業提供高性能、高可靠的存儲方案！”

圖3：麵向全球（qiú）電表客戶的（de）富士通FRAM產品已累計交貨8,000萬（wàn）片

不僅如此，在物聯網時代，企業與消費者對數據（jù）保密與安全的認（rèn）知進一步提（tí）升。若遇到黑客違法盜取及分（fèn）析電表（biǎo）的機密數（shù）據，將導致大範圍的信息泄露。對此，富士通FRAM賦予了智能電表應用的另一優勢，就是防止黑（hēi）客盜竊或篡改數據。當黑客的篡改事件發生（shēng）時，低功耗和（hé）高（gāo）速的FRAM可以利（lì）用給RTC供電的小型電池電（diàn）源，瞬間消去重要數據，從而確保電力用戶的（de）信息安全。例如FRAM僅需0.1mA的工作電流，就能夠在0.3ms的時間內擦除256bit的數據，相比EEPROM擁有顯著的優勢。

圖4：智能電表防（fáng）止黑客盜（dào）竊或篡改信息的係統（tǒng）構成及FRAM高速擦除數（shù）據的優勢

基（jī）於FRAM實（shí）現（xiàn）低成本“通用”智能表計方案

經過智能電表市場的長（zhǎng）期驗證（zhèng），富士（shì）通FRAM產品在不斷優化性能與（yǔ）降低成本的同時，也逐步轉向更廣（guǎng）泛的智能表計市（shì）場（chǎng），如水（shuǐ）表、熱（rè）表、燃氣表等領域。“水、氣（qì）表這些（xiē）行業與電表的市場規律有一定的差異，”馮逸新表示，“最明顯的一點就是水表、氣表必須選用電池供（gòng）電，而（ér）非電表那樣可直接接入電源，因此低功耗成為了水、氣表方案最關鍵的需求。”

據介紹，富（fù）士通FRAM在近幾年也逐漸打入全球智能水（shuǐ）、氣表的主流（liú）供應鏈，成為準確記錄和存儲（chǔ）智能水、氣表重要數據的標準元件。富士通FRAM在智能水、氣表中的應用，與智能電表類似，如非易失性與（yǔ）高寫入耐久性確保了準確、可（kě）靠的數（shù）據記錄。此外，由於水、氣表使用電池供電（diàn），FRAM擁有超低功耗（hào）的特性使之備受方案商的青睞。以64Byte數據寫入為例，FRAM的功耗僅僅是EEPROM的（de）1/440，可以輕鬆應對實時、頻繁（fán）存儲數據的工作模式，這不僅大大延長了電池壽命，更有助於電池與設備的小型化。

圖5：富士通FRAM在智（zhì）能水、氣表計中的應用（yòng）

在（zài）實際應用中，富士通建議采用超低容量（liàng）FRAM (4Kbit)與EEPROM並用，幫助（zhù）實現低成本（běn）的電、水、氣、熱智能表計（jì）方案。馮逸新表示：“智能電表，特別是單相電、水（shuǐ）、氣、熱表對方案成本的要求（qiú）非常苛刻（kè），采用FRAM與EEPROM並用的方案設（shè）計（jì）可實現智能（néng）表計的高可靠性與安全性，並在整體方案架構上省去用於EEPROM掉電保護的大電容，從而有效地降低係統整體的BOM成本（běn）。”

圖6：基於FRAM打造低成本的智能表計方案

性能突破、造價更低，下一代存（cún）儲“神器”NRAM已在路上！

如上文提及，富士通FRAM已經（jīng）能夠滿足智能表計應用的各類需求，但富士通已投入開發與試產下（xià）一代高性能存儲產品——NRAM。NRAM是（shì）富士通與Nantero公司協議授權後，共（gòng）同打造（zào）的下一代顛覆性新型存儲（chǔ）器，因為它同時繼承了FRAM的高速寫入、高（gāo）讀寫耐（nài）久性，又具備與NOR Flash相當的大容量與造價成本，並實現很低的功耗。以智能表計方案為例，使用一個NRAM就可以替代電、水、氣、熱表中的Flash、FRAM和EEPROM等所有（yǒu）存儲單元（yuán），不僅減少了存儲器的使用數量，也有利於係統工程師簡化設計上的難（nán）度。

圖7：基於富士通NRAM可簡化智能表計方案（àn）設計

作為NRAM的第一代產品，16M bit的DDR3 SPI接口產品最快將於2020年底上（shàng）市，勢必引發存儲行業的（de）新一輪變革。馮逸新自（zì）信地表示：“NRAM既繼承了（le）FRAM的高性能，又具（jù）有替換NOR Flash大容量的特（tè）點，我們堅信這必將（jiāng）是一個劃時代的存儲器解決方案！敬請期待！”