翟敌
叩持(西安)电子信息技术有限公司 710038
摘要：微电子技术作为21世纪不可或缺的技术手段之一，目前初步应用至电网的设计当中，为电网进入智能化时代提供了具体的应用策略，但其发展的道路是曲折的，仍然有很多问题亟待解决。
关键词：微电子技术、智能用电
引言
微电子技术是建立在以集成电路为核心，各种半导体元器件为基础的一种新型电子技术，其基础也是传统电子技术，该技术因体积小、重量轻、可靠性高、工作速度快，故被称为“微电子”，其特征与特点是“四微”：1、该技术工作范围是固体甚至是晶格级别的微区；2、该技术对信号的加工处理是通过固体内微观电子的运动实现的；3、该技术对信号的传递交换只在极其微小的尺度内进行；4、微电子元器件的体积很小但是其容积很大，可以将一个电子功能部件，甚至是一个完整的子系统集成在一个微型芯片之上。
智能用电目前是构建坚强智能电网的重要支柱和六大环节之一，是实现坚强智能电网各项功能的核物理载体，是建设坚强智能电网的着力点与落脚点。在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自独特的发展方向，并且拥有特色的技术路线，这也反映除了各国对现代电网发展模式及未来规划的不同理解。智能化用电已经成为现代电网的发展必然趋势，并且在全世界范围内逐渐形成共识。
1 微电子技术
微电子技术诞生于21世纪，其特点是能够应用在半导体电器元件上，因此，其兼备体积小和可靠性的双重优点，另外，其运作速度也有了较大幅度的提升。
微电子技术遵循摩尔定律，即每18个月，每个芯片上电子器件的数目就会出现1倍增长的趋势。微电子技术发展至今，已经可以在处理器芯片当中集成数十亿个晶体管，极大程度提升了当前国际微电子技术的研发水平。
1.1微电子技术的发展趋势
目前，微电子技术正在向更高的集成度、更快的运行速度、更低的功耗与更低的成本方向发展，其主要得益于以下三个方面。第一，制造工艺的进步。目前，微电子技术的制造工艺已经由单层平面分布发展至多层工艺，这种制造工艺在大大降低制造成本的同时，大幅增加其功能。另外，系统的集成方法也从二维平面结构向三位立体结构发展，这样可以为集成电路的发展开拓出一条新的道路。第二，所用材料的更新。目前，微电子技术所用材料已经逐渐将重心从硅晶体转移至砷化镓等氧化物半导体和超导体材料，目的是更有效的提高集成电路的开关速度、工作温度和抗辐射能力。第三，芯片尺寸的增大。随着芯片尺寸的增加，可集成度也随之提高，目前，一个12英寸的芯片可以包含数十亿个元件，数量之惊人。
1.2微电子技术发展的影响
微电子技术的发展，推动了大规模与超大规模集成电路的出现，这使得计算机技术出现了革命性的发展，是计算机技术在21世纪迅猛发展的源动力，正因如此，也使得计算机技术更加深远的影响着人类的发展。同时，微电子技术的发展也影响着国防、文化、教育、卫生、交通运输、邮电通信、经济管理等各种需要电子产品的行业当中，其对电子设备的依赖性已经接近于100%。另外，微电子技术也同样影响着科学技术的发展、经济的发展、推动信息化社会、提高医疗水平的关键性基础技术。可以体现出一个国家的综合国力。
2 微电子技术在智能用电当中的实际运用
通过智能化的掌握和支配电力，可以做到节能减排与低碳生活，所以目前智能用电逐渐进入人们的视野。
微电子技术作为目前计算机技术发展和信息化产业的核心技术，也逐步应用于智能用电当中。
2.1微电子在智能电表中的应用
随着坚强智能电网的建设，智能电表的市场需求也变得越来越大。因智能电表起到连接智能电网与用户的作用，因此智能电表中信息采集与传输模块的设计变得更为重要，微电子技术也是应用于此。微电子技术因其体积小，储存量大的优势，可以做到在不占用电表过大体积的同时，同时做到拥有对用电信息的储存、用电费用的计算和用户端对其进行控制等各种智能化操作功能。随着微电子技术在智能化当中的应用，在应用到智能电表的过程中时，可以极大减少国家电网的人工成本，减少挨家挨户的用电查询，更加提高了经济效益以及电网系统的工作效率。
微电子技术作为智能化电表的核心技术，标志着智能电网的终端即智能电表的智能化，因此，每一户人家都可以拥有一部智能化的电表。智能化电网终端可以通过网络和计算机相连，从而使得电力资源得到更加合理的分配，同时也减少了人力的分配，更加节省了开支，降低社会成本，更加贴合现代化管理制度。另外，也尽可能的避免了收费难、偷电等社会性问题。目前，智能化电表终端的类型主要有IC卡电表和智能电度表两种类型，前者通过刷卡进行缴费和数据传输，后者通过购买电量，经由电网公司输入至用户电表账户后，对其进行供电。
2.2微电子技术在用电账户信息采集系统中的应用
通过微电子技术建立的新型智能电网，其优点是高度集成且可以双向通信的网络，其可以更加人性化和多元化的为用户与供电商提供智能化服务。在微电子技术加持下的智能化电网可以通过高度集成的电路，对用电客户进行信息采集、管理与分析并与其进行沟通，将信息可视化处理，做到更加便捷、直接的完成供电商与客户之间的沟通交流。另外，客户的信息通过采集设备进入电网的监管通道，通过分析与过滤，再进入远程控制的主站层，在这一层，用户的信息经过处理后，反馈给用户，从而达到更加合理的分配电力资源。通过微电子技术，在电力的分配过程当中，可以使得海量的客户信息被更加快速且合理的分流，随后按照不同的处理方式对用户信息进行分析，最终做出相应的反应，因此，微电子技术的加入最大限度的提高了工作效率与电力资源分配的合理性。
3 微电子技术在应用当中的不足
目前，将微电子技术加入到智能用电中仍然处于较为初步的发展阶段，发展时间仍较短，技术仍不够完善，存在的问题也是显而易见。
3.1 国家智能电网系统的完全铺设尚未完成
依托于微电子技术的智能用电离不开智能电网系统的铺设，若仅限于个体户使用，该技术的应用成本仍然很高。另一方面，国家电网终端有大量的用户数据需要处理，微电子技术的加入可以使数据处理变得更加快速，其分流数据的特点可以大大提高国家智能电网的工作效率。但是国家智能电网系统的完整铺设需要对超大规模集成电路进行更加完善的设计。
3.2 智能电表的市场体系尚未完善
因智能化电表的安装是一项庞大的工作，在其技术环节上要求较高，需要集成电路的设计与制造，同时，为了实现智能化电表进入家庭，需要实现统一生产。因此在制造与生产环节上的全方位发展，对于智能化电表的市场发展尤为关键。另外，智能化电表的售后维修以及技术支持也是亟待攻克的难题。目前，家用电表仍然处于无法进行数据沟通交流的能力，所以，大力发展该方向的生产能力是首要任务。
结语
随着微电子与计算机技术的迅猛发展，其被应用于智能化行业中已经成为不可或缺的一部分，而微电子技术的应用可以使得电网的建设摆脱传统电网的束缚，进入智能用电的新时代。
参考文献
[1]刘刚,张琴.智能用电中微电子技术的应用研究[J].信息通信,2018(03):288-289.
[2]谢运兵.微电子技术在智能用电中的应用[J].开封教育学院学报,2015,35(04):265-266.