世界各地的公用事業單位都開始在住宅、商業和工業應用中使用智慧電錶。智慧電錶有助於降低營運和資本支出，並可支援許多新型態的服務，為客戶提高營運控制能力。然而，根據不同國家的監管機構的要求，各地的智慧電錶類型也不盡相同，最好的做法是使用一些通用的基本構件，在有需要時才針對不同需求修改韌體。

智慧電錶嵌入式軟體的建置方塊 BigPic:572x395

本文將著重於探討智慧電錶設計時所需的基本元素。本文的重點是這些儀表的軟件設計中所需的基本元素。在考量智慧電錶的硬體設計，以及如何讓不同元件件與微控制器連接時，這是非常重要的關鍵。以下將就這些基本元素進行簡要說明。

硬體抽象層((Hardware Abstraction Layer，HAL)──MCU執行常駐在編程記憶體上的軟體，並藉由連接其他週邊如ADC/計量ASIC、EEPROM、顯示器、通訊介面、I/O、RTC、定時器和中斷器來滿足能源電錶的所有任務需求。HAL包含了透過初始化MCU(包含其內建週邊)和其他已連接之外部硬體來啟動硬體的軟體。

測量和處理──包含一個類比前端(AFE)、類比訊號採樣和訊號處理器。AFE可抑制高電流和電壓，使其成為足夠小的電壓值以便讓ADC進行測量。而後ADC會採樣電壓和電流訊號並將它們轉換為數位形式。AFE提供了基於ADC解析度和所需

儲存處理－－智慧電錶應該擁有像EEPROM或NVRAM這類可永久儲存資料的儲存設備。這些記憶體可能是內建在晶片中，或是透過SPI/I2C連接。它用於儲存測量參數如kWh、kVARh和kVAh，以及各種不同的設備配置參數、校準資料和警報事件日誌等。

[白皮書連結]：Critical Building Blocks of Smart Meters