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文檔簡介
1、 物聯網是繼計算機、互聯網和移動通信之后的又一次信息產業的革命性發展。其應用范圍幾乎覆蓋了各行各業。 物聯網是當前最具發展潛力的產業之一,將有力帶動傳統產業轉型升級,引領戰略性新興產業的發展,實現經濟結構和戰略性調整,引發社會生產和經濟發展方式的深度變革,具有巨大的戰略增長潛能,已經成為各個國家構建社會新模式和重塑國家長期競爭力的先導力。 物聯網定義:顧名思義,物聯網就是“物物相連的互聯網”。通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備,按約定的協議,把任何物體與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。 “物
2、”的含義這里的“物”要滿足以下條件才能夠被納入“物聯網”的范圍: o要有相應信息的接收器; o要有數據傳輸通路; o要有一定的存儲功能; o要有CPU; o要有操作系統; o要有專門的應用程序; o要有數據發送器; o遵循物聯網的通信協議; o在世界網絡中有可被識別的唯一編號。 物聯網的開展步驟主要如下: (1)對物體屬性進行標識,直接存儲在標簽中,動態屬性需要先由傳感器實時探測; (2)需要識別設備完成對物體屬性的讀取,并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式; (3)將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心由處理中心完成物體通信的相關計算。 屬性標示處理計算信息讀取物聯網三大特征:智能處理智能處
3、理全面感知全面感知傳感器獲得的數據具有實時性,按一定的頻率周期性的采集環境信息,不斷更新數據。可靠傳輸可靠傳輸通過各種有線和無線網絡與互聯網融合,將物體的信息實時準確地傳遞出去。適應各種異構網絡和協議。利用云計算、模式識別等各種智能技術,從海量信息中分析、加工和處理出有意義的數據,物聯網三層技術架構:o 應用層o 網絡層o 感知層o 應用層 物聯網和用戶的接口,它與行業需求結合,實現物聯網智能應用。o 網絡層 相當于人的神經中樞和大腦,負責傳遞和處理信息。o 感知層 相當于人的神經末梢,其主要功能是識別物體,采集信息。 物聯網三大關鍵技術領域:物聯網三大關鍵技術領域:RFID射頻識別射頻識別傳
4、感網傳感網M2M物物通信物物通信物聯網物聯網RFID: (Radio Frequency Identification)即即射頻識別射頻識別,俗稱,俗稱電子標簽電子標簽 定義: RFID是一種簡單的無線非接觸式的自動識別系統,它通過射頻信號 自動識別目標對象并獲取相關數據。用于控制、檢測和跟蹤物體。 最基本的RFID系統由三部分組成: 1、標簽(Tag,即射頻卡):用于和射頻天線間進行通信。 2、閱讀器:讀取標簽信息的設備。 3、天線:在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。 傳感網:傳感網:定義定義:傳感網的定義為隨機分布的集成有傳感器、數據處理單元和通信單元的微小節點,通過自組織的方式構成的無線網絡
5、。傳感網的結構:傳感網的結構:包括三部分,傳感器節點,匯聚節點,管理節點。用途:獲取觀察目標的相關信息,使其利于管理用途:獲取觀察目標的相關信息,使其利于管理M2M:簡單的說,M2M是將數據從一臺終端傳送到另一臺終端,也就是就是機器與機器的對話。但從廣義上M2M可代表機器對機器(Machine to Machine)人對機器(Man to Machine)、機器對人(Machine to Man)、移動網絡對機器(Mobile to Machine)之間的連接與通信,它涵蓋了所有實現在人、機器、系統之間建立通信連接的技術和手段。 M2M的發展情況的發展情況 :隨著包括通信設備、管理軟件等相關技
6、術的深化,M2M產品成本的下降,M2M業務將逐漸走向成熟。目前,在美國和加拿大等國已經實現安全監測、機械服務、維修業務、自動售貨機、公共交通系統、車隊管理、工業流程自動化、電動機械、城市信息化等領域的應用。 物聯網的應用領域覆蓋到各個角落、各個領域,“十二五”期間,我國物聯網重點投資十大領域 :o 智能電網 o 智能交通 o 智能物流 o 智能家居 o 環境與安全檢測 o 工業與自動化控制 o 醫療健康 o 精細農牧業 o 金融與服務業 o 國防軍事 在物聯網應用的十大領域中,智能電網的投資規模最大。將物聯網關鍵技術應用于智能電網,構建電網運行及管理信息感知服務中心,物聯網與智能電網結合將大大
7、提升智能電網信息通信支持能力。 構建以信息化、自動化、互動化為特征的堅強智能電網,是適應中國國情,滿足未來各方面發展需求的戰略性選擇。 進入21世紀以來,隨著世界經濟的發展,能源需求量持續增長,環境保護問題日益嚴峻,調整和優化能源結構,應對全球氣候變化,實現可持續發展成為人類社會普遍關注的焦點,更成為電力工業實現轉型發展的核心動力。在此背景下,智能電網成為全球電力工業應對未來挑戰的共同選擇。美國智能電網概念: 通過利用數字技術提高電力系統的可靠性、安全性和效率,利用信息技術實現對電力系統運行、維護和規劃方案的動態優化,對各類資源和服務進行整合重組。其范疇不僅涵蓋配電和用電,還包括輸電、運行、調
8、度等方面。美國智能電網發展的七大特征:p 自愈:發現問題,并立即采取措施加以控制或糾正。達到不中斷對用戶 供電服務的目的。 p 互動:消費者自主選擇適合自己的用電方案,也可提出個性化服務的要求, 以滿足特殊需求。p 兼容:可以接入各種分布式電源。如太陽能、風能等可再生能源。p 高效:提高電網輸送效率,提高能源利用率。p 創新:鼓勵并推動創新性產品、服務和市場的發展。p 優質:電壓、頻率波動符合供電質量要求,諧波污 染可以有效控制,保障供電質量。p 安全:通過堅強的電網網架,提高電網應對各種物 理攻擊和網絡攻擊的能力,可靠處理系統故障。歐盟智能電網概念: 通過采用創新性的產品和服務,使用智能監測
9、、控制、通信和自愈技術,有效整合發電方、用戶或者同時具有發電和用電特征成員的行為和行動,可容納廣大范圍的小型分布式發電系統并網。歐盟智能電網發展的主要特征:p 靈活:滿足社會用戶的多樣性增值服務。p 易接入:保證所有用戶的連接通暢,尤其對于可再生能源和高效無CO2排放 或很少排放的發電資源能方便接入。p 可靠:保障供電可靠性,減少停電故障;保證供電質量,滿足用戶要求。p 經濟:實現有效的資產管理,提高設備利用率。 其研究重點在于研發可再生能源和分布式電源并網技術、儲能技術、電動汽車與電網協調運行技術以及電網與用戶的雙向互動技術,以便帶動歐洲整個電力行業發展模式的轉變。 我國智能電網建設的特殊性
10、:o負荷、資源的逆向分布:西電東送。o主要區別:大風電、光伏發電,遠距離輸送,以特高壓骨架為基礎。 我國用電面臨的形勢:p 用戶側分布式電源發展態勢迅猛p 儲能設備大范圍應用p 電力資源優化配置成為全社會共識p 社會對供電服務的需求日趨多樣化p 分布式電源對計量提出新要求p 電力銷售市場迎來較大發展機遇 綜上所述,在新形勢下,必須采取新方法、新思路、新技術對出現的新問題、新情況加以解決。迎接挑戰、滿足用戶需求、突破用電發展瓶頸、提升效率,大力建設我國堅強智能電網。中國堅強智能電網概念: 以特高壓電網為骨干網架、各級電網協調發展的堅強網架為基礎,以通信信息平臺為支撐,具有信息化、自動化、互動化特
11、征,包含電力系統的發電、輸電、變電、配電、用電和調度各個環節,覆蓋所有電壓等級,實現“電力流、信息流、業務流”高度一體化融合的現代電網。中國堅強智能電網的主要內涵:p 堅強可靠:擁有堅強的網架、強大的電力輸送能力 和安全可靠的電力供應,在故障發生時 能快速檢測、定位和隔離故障,并快速 恢復供電p 經濟高效:提高電網運行和輸送效率,減低運營成本,促進能源和資源的高 效利用p 清潔環保:促進可再生能源的發展和利用,提高清潔能源在終端能源消費 比重,降低能源消耗和污染物排放p 透明開放:為電力市場化建設提供透明、開放的實施平臺,提供高品質的 附加增值服務p 友好互動:靈活調整電網運行方式,友好兼容各
12、類電源和用戶的接入和退 出,激勵電源與用戶主動參與電網調節 綜合前面國內外對智能電網的定義,我們簡單歸納總結一下: 智能電網就是以物理電網為基礎,將現代先進的傳感測量技術、通訊技術、信息技術、計算機技術和控制技術與物理電網高度集成而形成的新型電網。發電輸變電配電用電 總結智能電網應具備的特征: 新能源開發是智能電網建設中很重要的一環,目前可供開發使用的新能源主要有:太陽能、風能、潮汐能、生物質能、地熱能等。有關新能源太陽能發電形式主要有兩種:光熱發電和光伏發電。p太陽能光熱發電太陽能光熱發電 通過聚光裝置,利用太陽光加熱工作介質至沸點,使其由液態變為氣態蒸汽,推動汽輪發電機發電。p太陽能光伏發
13、電太陽能光伏發電 利用光照是不均勻半導體或半導體與金屬結合的不同部位之間產生電位差而發電。風力發電p原理:風的動能先被風力機的槳葉捕獲并轉換為機械能,再經過一個含齒輪箱的機械傳動系統傳遞給發電機,由發電機實現機械能到電能的轉化。p展望:由于海上風力資源豐富,而且風力較高和穩定,所以近海風電是國際風電產業發展的新領域。潮汐發電潮汐發電是海洋能發電的主要形式。此領域具有較大發展空間。p原理:利用潮水的漲落所產生的水位差所具有的勢能來發電。p優勢:不占用耕地、容易建造、投資較少。生物質能發電生物質的傳統定義:主要是指用于燃燒的薪柴、木炭、秸稈等農作廢棄物。生物質的現代定義:指利用現代生物質轉化技術轉
14、化成燃料而使用的有機質載體,如動物糞便、生活垃圾、能源植物等。p原理:主要是讓生物質發熱,利用熱能發電。地熱發電p原理:和火力發電一樣,都是利用蒸汽的熱能在汽輪機中轉變為機械能,然后帶動發電機發電。 要利用地下熱能,首先要有“載熱體”把地下熱能帶到地面上來。目前利用的載熱體主要是地下天然蒸汽和熱水。按照載熱體類型的不同可以分為蒸汽型地熱發電和熱水型地熱發電兩大類。 智能電網不是終點,而是一個過程。目前,智能電網技術是國內外有關電網發展趨勢研究的熱點,伴隨著物聯網技術的應用和發展,智能電網的建設也必將被帶入新的高度。現今,智能電網與物聯網正在融合發展現今,智能電網與物聯網正在融合發展 未來,將實
15、現物聯網技術在智能電網應用中的重大突破,將打造出電力物聯網芯片設計、應用系統開發、標準規范體系、信息安全、軟件及測試平臺等完整的產業鏈。 相信,我們的生活會隨著物聯網與智能電網的普及發展而變得更加美好! 最后,再介紹一下國家比較重視的兩個項目:最后,再介紹一下國家比較重視的兩個項目: 三網融合、兩化合一三網融合、兩化合一何謂三網融合?有何效益?兩化合一又指什么?三網融合三網融合:就是指電信網、有線電視網和計算機通信網的相互滲透、互相兼容、并逐步整合成為統一的信息通信網絡。“三網融合”是為了實現網絡資源的共享,避免低水平的重復建設,形成適應性廣、容易維護、費用低的高速寬帶的多媒體基礎平臺。 三網融合將帶來的效益:1、信息服務將由單一業務轉向文字、話音、數據、圖像、視頻等多媒體綜合業務 。2、有利于極大地減少基礎建設投入,并簡化網絡管理,降低維護成本。 3、使網絡從各自獨立的專業網絡向綜合性網絡轉變,網絡性能得以提升,資源利用水平進一步提高。 4、通過網絡的整合,衍生出了更加豐富的增值業務類型,如圖文電視、視頻郵件等,極大地拓展了業務提供的范
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