美国能源部2009年智能电网报告中特别指出：智能电表是智能电网的基础。它不仅向电力公司和消费者提供用电量和用电时间的相关信息，而且还会获取市场用电状况，帮助协调用电设备的运行并调整能耗。

如果不能广泛、深入地向每个家庭提供这种成功的高级计量技术和相关服务，就会拉大能量供给与需求之间的差距，从而削弱智能电网基础设施运转效率，使公众利益受到损害。另一方面，按照爱迪生电气学会会长Tom Kuhn的观点，成功开发高级计量系统需要采用新的通信方案、加密技术，充分利用新一代高度可靠、高度安全的低成本智能电表集成方案。智能电网开发所面临的重大挑战之一是成本问题，据不完全统计，电力公司在高级计量设备的花费就高达270亿美元。

智能电网中，电能消费者即使不是最重要的因素，也是设计中需要关注的因素。这里面临的挑战是必须转变消费者的消费习惯和态度，通过提高重要信息的透明度和互通性，帮助消费者有“选择”地使用电能，并充分了解合理“选择”带来的益处。值得庆幸的是，能源危机使得人们开始重视能效问题，各行各业也开始参与高效节能产品的开发，以及面向消费者的能量管理和自动化产品（诸如智能设备、互联网入口以及类似服务）的开发。因此，这也是大势所趋。从全球范围看，当前安装的16亿电表中仅有6%属于具有双向通信功能的智能电表。

消费者在动态价格信息或其它经济利益的驱使下，开始青睐能够帮助降低并调整能耗的“智能器件”。价格信息不一定通过专用的智能电表获得，也可通过宽带路由器/网关等用户互联网设备传送。对于电力公司及其用户来说，两种传输渠道各有利弊，需要权衡信息安全性（隐私）、网络安全性以及各种设备之间的互操作性和商业流通性等因素。最基本的要求是：两种技术既可以单独工作，也可以协同工作。目前主要关注智能设备的有效性，集成了智能电表和动态价格调整架构的器件能够给出更明确的结果，大幅降低高峰期的用电量，进而有效降低电能成本。绝大部分初期工作基于简单的判决算法，根据收到的价格信息可以更有效地控制设备的运行/关闭状态。状态控制也可以基于更多细节，例如设备的分类计量结果，这里消费者可以更灵活地操控电能的使用，做出更明智的选择。这项工作还处于开发阶段，很大程度上取决于消费者对测量设备的成本效益要求。

一些主要的电表厂商已经开始研发智能产品，这一举措不仅受到联邦激励基金计划的推动，还受消费者期待参与并要求提高透明度的影响。从电力公司的角度看，如果增强这种透明度，消费者能够更好地了解设备运行的真正成本，培养良好的用电习惯，或者依靠高级系统（比如，由微软和Google开创的网络服务）控制并降低设备能耗，降低相关开销，从任何方面看，这都不失为一个双赢的结果。复杂产品的设计需要关注可靠性、成本、剪裁灵活性等问题。因此，用于能量测量的半导体产品不再像第一代产品那样只是简单地累计能量，而是具有更强的功能。

发展进程

即使2010年有4亿美元激励资金的支持，对于中、小规模的电力公司而言，开发成本仍是阻碍开发进程的屏障。智能电表硬件成本的增加加大了投资回报率的风险。这些成本主要涉及到一套复杂的与通信相关的功能装置，诸如数据存储、加密、连接电网和家用电器的多重加密双向通信功能，以及远端继电器和附加印制电路板（PCB）断开状态的显示。另外，如果不能向公众成功展示这些新产品的工作状况，也很难得到公众的支持和理解。

另外一个附加成本是这些系统缺乏足够的可编程能力，产品升级困难、不能胜任未来智能电网发展对安全性和互操作性方面的需求。考虑到这些因素，为安全起见需要在设计中嵌入更大容量的存储器和更强大的通信功能，这远远超出了近期的使用需求，当然也提高了系统成本。

没有人希望在把设备大规模推向市场后，很快发现由于对智能电发展进程的认识不足，而导致产品存在缺陷并很快遭到市场淘汰。草率地把不够成熟的产品推向市场，势必造成频繁更换基础设备，这将为电力部门带来极高的运行成本，造成极大浪费。人们所面临的更严重的设计挑战，应该是这些复杂的电气基础架构较短的使用寿命和较低的可靠性。与二十多年以前的老旧、简单设备相比，新设备包含了更多的元器件和互连单元，这也容易导致设备的频繁更换。

半导体器件的设计考虑

住宅电表开始大规模采用半导体技术的历史，也反映了产品工作寿命的问题。这项技术始于十多年以前，目前在全球大概1.2亿块新电表中，大约有85%的电表采用半导体技术，其余则是传统的机械式法拉盘电表。