工业互联网主要特征范文

时间:2023-12-25 17:36:02

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工业互联网主要特征

篇1

1物联网与智能电网介绍

1.1物联网介绍

1.1.1物联网概念物联网是指利用射频识别技术(RFID)、全球定位系统(GPS)、传感器等技术将物体与互联网连接在一起的技术,物联网可以实现信息交流与通信,是互联网技术的深入应用[2]。物联网被视为互联网未来发展趋势之一,其中物联网中的每个物体都是有标识、属性的个体,利用智能接口,按照一定的通信协议连接到互联网中。

1.1.2物联网主要特征1)标识与感知。物联网可通过RFID、传感器等技术标识物体,并能通过上述技术感知或捕获研究目标,采集该物体的相关信息。2)信息处理。物联网获取的信息可以利用计算机进行大数据计算与分析,从而获取极具价值的信息,以供决策与控制。3)信息交流。物联网与互联网技术一样,可以实现数据的实时共享,及时将系统信息数据通过网络传输到系统中心。

1.1.3物联网关键技术物联网技术一般可分为感知层、网络层以及应用层三大环节,每一个环节都对应有关键技术。感知层关键技术包含RFID技术、二维码、传感器技术等,利用上述技术能够实现对物体的标识与感知[4]。网络层关键技术包含计算机技术、互联网技术、云计算技术、大数据处理技术等,是信息处理、数据管理的核心。应用层关键技术包含智能芯片等,是信息处理的应用执行层面。近年来,随着物联网技术的不断发展,出现了许多新型技术或多种技术融合的综合性技术,如PML开发技术、嵌入式技术、传感器网络技术、信息安全技术等,这些技术的应用显著提升了物联网的性能。

1.2智能电网介绍

1.2.1智能电网概念所谓智能电网,其本质是电网的智能化发展,以物理电网为基本框架,充分结合测量技术、传感技术、信息化处理技术、决策系统技术、计算机技术、互联网技术等智能化技术而形成的综合性智能电网。智能电网的应用,将资源开发、电能应用、电网管理等各个环节实现了智能化集成,不仅实现各个环节的无缝连接,而且提升了电网的工作效率及可靠性,因此,具有极大的经济效益。

1.2.2智能电网主要特征1)自愈性。智能电网具备自我修复能力,当电网中出现故障,可以容错重组,实现系统自愈。2)激励性。智能电网可以激发用户参与到电网的运作过程中,从而提高电网的工作效率。3)安全性。智能电网相比普通电网具备更高的安全性,尤其是在利用智能化技术下,电网的抵御能力更强,电网安全性更高。4)兼容性。智能电网可以兼容各种形式的发电、供电、蓄电,因此电网的兼容性更好。5)优化性。智能电网能够优化各种电网设备的运行,降低电网的运行成本,优化性能优越。

1.2.3智能电网关键技术智能电网未来发展趋势,是集合了多种技术于一体的综合性智能化系统工程。智能电网所包含的关键技术主要有可处理大量数据的信息处理技术;高效、实时的通信技术;电网能源分布式接入技术;系统容错技术;传感器网络技术;智能规划技术等。

2物联网技术与智能电网技术融合

物联网技术与智能电网技术的融合是信息化技术发展的必然,也是电网发展的趋势。采用物联网技术的智能电网,能够在资源整合、通信提升、电力信息化等方面的发展提供重要的支撑。此外,物联网技术的应用,能够提高智能电网的自动化、智能化,对提高智能电网的管理,提高电网的工作效率,降低运行成本等方面具有重要意义。为了研究物联网技术与智能电网技术的融合,笔者分别从感知层、网络层、应用层三方面进行介绍。

2.1感知层感知层包含了各种传感器、智能芯片等信息识别与采集设备,从而实现对物体属性、行为的监测,并能够获取物体的基本信息数据,通过网络技术、通信技术将数据传输到数据处理中心。在智能电网中,采用物联网技术可以对输电线路、电气设备等电网目标进行识别与监控,并通过光纤通信技术或无线通信技术将获取的数据传输到数据处理中心。

2.2网络层网络层是利用互联网技术实现数据传输与共享的关键环节。在智能电网中,主要以光纤网络为主要的网络层,并以无线通信网络、无线宽带网络为辅助,将感知层获取的数据进行实时传输。在智能电网的应用过程中,为了保证系统的安全性,因此对数据的传输提出了更高的要求,智能电网的信息传输主要通过电网系统的内部网络,只有在特殊环境下,才可以部分依靠公共网络。此外,为了保证智能电网的应用,电力系统的通信网络应该以骨干光纤网络为主,这样不仅能够保证数据传输的实时性,而且能够提高数据的容量。以光纤网络为主,辅助以无线宽带网络、电力线载波网络、无线数字通信网络等通信技术,实现双向宽带通信的智能电网与物联网的融合。

2.3应用层应用层是物联网对相关信息或处理结果进行应用的层面,在智能电网中,应用层主要是各种电力基础设施、电力资源的应用等方面。电力基础设备将为物联网技术提供重要的信息数据,同时也为物联网技术提供数据处理与计算的基础设施,保证各种数据、设备的接口资源,为物联网提供各种适应性极强的应用。此外,应用物联网技术后,智能电网的在智能计算、大数据处理、模式识别等技术方面有了更有效的解决方案,能够应用物联网技术实现智能化决策,对提升电网的管理水平具有重要意义。

3物联网在智能电网中应用展望

物联网技术在物体识别与感知、信息处理、控制与决策等方面的能力,能够对智能电网的发展提供极大的推动作用。以目前的发展趋势来看,物联网技术与智能电网技术的结合与应用将不断的深入与完善,尤其是在以下几方面的应用,将成为物联网技术、智能电网技术融合的重要方向。1)输电线路可视化。利用物联网技术的远程识别与感知技术,能够对输电线路进行可视化监控,结合无线通信技术、全球定位技术等,对输电线路冰冻、震动、故障等问题进行实时在线远程监控,提高智能电网输电线路的感知能力,缩减解决故障的反应时间。2)电力生产智能化。利用物联网技术,能够实现电力生产的智能化管理,尤其是将RFID技术、传感器网络技术应用到电力现场作业,能够对误操作、非法进入等安全事件进行远程监管,可以对电力生产设备进行智能化管理,减少电力生产的安全隐患,结合用电信息情况,智能规划生产计划。3)用电信息智能采集。传统用电信息通过电表人工采集,实时性、准确性均难以保证。应用物联网技术,可以建立远程用电信息采集系统,并将采集的数据通过通信网络实时反馈到管理中心,可实现用电信息的实时管理,提高智能电网的智能化,适时进行调峰调频,提升用电效率。除此之外,物联网技术还能在电力设备管理、电力设施全寿命周期管理、用电巡检等方面提供重要的应用技术保障,能够有效提高电网的可靠性,提升客户服务满意度。

4结语

篇2

在可预见的未来,物与物、物与人、人与社会、社会与星球之间都将建立一种或多种联系,这种不同层次的联系可以让人类与世间万物有了一个对话、交流的平台。

在解决好物联网行业商业发展模式的背景下,要真正实现上述场景,就需要给你我他与世间万物“安上可进行信息交流与连接的芯片”。基于此,物联网发展速度与空间很大程度上要依赖并取决于物联网芯片行业。

目前来看,作为最底层、最基础、最关键的物联网芯片行业,甚至物联网行业都亟需规范化。如何定义物联网芯片行业、物联网芯片主要构成有哪几部分、如何将物联网芯片嵌入到物体中成为物联网发展的核心话题。

物联网概念要重新定义

“Internet of Things”是国外对“传感网/物联网”的英文全称。对于物联网这一新兴产物,中国相关业界人士用中文方式进行了一个定义――将世界上各种通过物品通过信息标签识别传感技术和装备与互联网连接起来,利用计算机来进行智能化的管理。

工业和信息化部总工程师朱宏任就曾多次公开表示,物联网到现在为止,还没有一个约定俗成的公认的概念。

对于目前业界这种较为公认并认可的物联网定义,笔者这里表达的则是,仅从字面上把物联网的定义进行了一个直译并不是很合适。正在进行中的“三网融合、三网合一”,从信息、数据的传输通道来看,国外网络是三网合一,中国则是三网融合。由这一点来看直译过来不太适宜,应根据中国国情与特色,加上中国元素的内容后再定义。

毕竟在全球“三网合一”及中国“三网融合”大背景下,今后传输的通道不再局限于互联网这个平台,还包括移动通信网,甚至于现有的及正在发展中的广播类的传输技术――如,有线电视网、NGB、CMMB等都可以“百花齐放并参与到物联网传输平台”,甚至于在技术成熟的背景下,电力网也可成为一条并非仅仅进行输送电力,还可以成为一条全新的数据、信息等方面的传输通道。

在上述诸多的传输通道与技术中,作为新兴产业参与方可通过市场应用的检验与用户的使用,把不成熟的技术/通道淘汰出局。

物联网芯片构成要细化

在近一两年与物联网芯片相关的报道中,部分企业都纷纷以各种名义对外宣布自身已研发出首颗物联网XX芯片,那么在现有物联网概念并没有最终确定的背景下,这些被宣称为物联网XX芯片到底是不是真正意义上的芯片还有待考察。

从可想像的空间及芯片应用的角度,我们知道,物联网芯片可围绕着物与物、物与人、人与社会等重大市场。

有了上述那个很明确的需求后,作为统筹者就可以按照上述物联网芯片的实际需求规定一下物联网芯片到底分为哪几类、哪些领域,各类芯片主要实现的职能是什么,物联网芯片核心架构有哪几层、每层中包括哪些芯片。

如,物联网的嵌入式芯片主要特征是什么;传感网络芯片都包括哪几类;物联网芯片当中的二维码编解码的条码芯片、RFID芯片主要组成部分是什么;在物联网传输、接收环节,则需对这两个环节当中接收芯片、发射芯片等进行一个定义。

芯片研发及资金分配要有规划

在全球经历了金融危机之后,各个国家都有针对性地提出了与物联网相关的信息化战略,更有准备借助物联网这个全新的产业与业态形式推动各自经济的增长这个意图。

国家发改委产业经济与技术经济研究所的曾智泽曾对物联网的发展表示忧虑:“目前我国在传感器网络芯片研发方面与世界领先国家差距较大,高灵敏度、高可靠性传感器80%以上需要进口,一定程度上制约了物联网规模发展。”

就物联网的发展现状而言,国务院发展中心的王忠宏也不乐观,他表示,传感器、芯片、关键设备制造、国内智能交通高端市场,70%以上被国外企业抢占。

GSM协会CEORobConway也曾表示,就物联网所用芯片来说,一是时间还不足以将芯片价格降到相应水平,二是也无法构建类似目前手机检测网络一样的物联网芯片检测体系。一旦芯片问题解决了,运营商和设备商均将主动采用。

此外,由于物联网关键技术涉及业务层、网络层、接入层、延伸网四个层面,在标识解析技术、安全技术、QoS业务控制技术、网络管理等技术问题上,目前我们还没有建立相对统一的技术标准,这造成了物联网在应用上的割据,难以进行资源共享。

目前,全国各地物联网建设热潮不断高涨,各地纷纷投入巨额资金进行物联网相关层面的建设。笔者这里所想表达的是,作为一个新兴的物联网而言,在发展初期,一定要集中自身的优势,有重点地去寻找突破口,发展物联网产业,各地做物联网产业不应过于趋同。

作为国家相关主管部门,则要全局通盘考虑一下物联网主要构成、核心是什么,根据这个信息再来做全国物联网产业的规化,要有条理、有规划地按照物联网未来的产业链条并结合各地人才、资金、技术等方面的特点,进行

物联网芯片产品研发,避免给物联网这个新兴的产业造成不必要的浪费。

如何解决物联网芯片植入难题

工信部无线电管理局局长谢飞波曾在一次物联网峰会上强调了IPv6对物联网发展的重要性,他表示,“在这个世界上,要把物和物都联起来,要给它一个识别码,这个识别码就是地址,IPv4的地址已经不够用了,所以要发展IPv6。如果到那个时候,把任何东西、任何人、任何机器都联起来就没有问题了,也就达到了物联网推进的目标。”

据笔者统计,截止2010年4月21日凌晨,全球IPv4地址的数量仅为327863000个,而离IPv4地址耗竭也仅仅有513天,也就是2012年前后全球IPv4地址将会耗尽。

而来自IPv6技术的传播者几年前就曾很认真地对笔者表示,IPv6的出现可让世界上每一粒沙子都能分配到一个IP地址。

在成功解决世界上每粒沙子都有一个IP地址这道难题之后,如何将世间万物都内嵌上一颗物联网的芯片,就成为另外一个棘手的问题。

目前,业内外人士在关注物联网芯片行业如何快速有效取得进展的同时,也要调整思路,以便解决好如何更好地将物联网芯片嵌入到物体中、物联网芯片能写什么等上述难题。

物联网芯片可以商养商

对于物联网芯片领域较为知名的几家芯片厂商与研发机构(如,中科院上海微系统所新大陆、上海贝岭、士兰微、长电科技、美新半导体、南京三宝等)都很清楚,芯片半导体行业所特有的烧钱式的研发与投入是摆在他们面前一个很严峻的问题。

回首中国IT、通信、互联网等新兴产业,依托于一个很好的idea技术等构建出来的产品,在初期也并不是尽善尽美的,但他们却能把这种劣势转化为优势,那就是从普通大众的生活、工作需求等方面出发,进而研发出相应的产品、业务、技术。

尽管初期这些产品、业务、技术并不成熟,但他们却通过各种渠道与平台,将这些产品推向市场,在自身技术、资金等方面等到加强后,再推出升级版的产品、业务、技术等,周而复始,在这个产业链条层面就形成了一个很好的产业循环,这种以商养商的策略值得物联网芯片企业借鉴。

规范中求发展

中国移动公司总裁王建宙也曾表示,物联网的实现并不仅仅是一个技术方面的问题,建设物联网的过程中将涉及到许多规划、管理、协调、合作等方面的问题,还涉及个人隐私保护等方面的问题,这就需要有一系列相应的配套政策和规范的制订和完善。

唯独对物联网进行一个清晰、规范的定义,才能促进物联网芯片及其他配套技术、产品等方面的发展。