引言:交流與對話是人類生活的重要組成,能與物對話嗎?能召喚它們?yōu)槿祟惙諉??假如能,什么技術能實現(xiàn)呢?這就是物聯(lián)網(wǎng)技術,而實現(xiàn)這一切的基礎設施就是物聯(lián)網(wǎng)。
物聯(lián)網(wǎng)到底是什么?
1999年11月2日,我在莫尼黑訪問時,德國專家介紹了未來的汽車與交通:汽車將采用清潔能源、無人駕駛,當你想去那里,只需告訴汽車就可以了,汽車會在網(wǎng)絡控制下自動行駛到達目的地。在網(wǎng)絡中,汽車可以像魚群一樣高速行駛,交通堵塞與交通事故將不再發(fā)生。實現(xiàn)這一切的關鍵是需要一個具有高精度衛(wèi)星定位的“智能交通管理網(wǎng)”和符合該網(wǎng)絡協(xié)議的汽車,當時我只將它當成了一個科學幻想,并沒有真正在意。
2005年11月,在突尼斯舉行的“信息社會世界峰會”上,國際電信聯(lián)盟正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念。并描繪出“物聯(lián)網(wǎng)”時代的圖景:當司機出現(xiàn)操作失誤時汽車會自動報警;公文包會提醒主人忘帶了什么;衣服會“告訴”洗衣機對顏色和水溫的要求等。
物聯(lián)網(wǎng)的概念實際上就是將物體(或物品)通過信息傳感設備與網(wǎng)絡連接起來,進行信息交換和通訊,實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理。在此基礎上,人類可以更加精細和動態(tài)地管理生產(chǎn)和生活,達到“智慧”狀態(tài),提高資源利用率和生產(chǎn)力水平。
現(xiàn)在,我們應該知道前面提到的“智能交通管理網(wǎng)”就是物聯(lián)網(wǎng)要實現(xiàn)的眾多功能之一,但受技術限制,在物聯(lián)網(wǎng)建設的初期還無法實現(xiàn),甚至不能作為實現(xiàn)的目標,但隨著技術的進步、物聯(lián)網(wǎng)建設的深入,這一切比將成為現(xiàn)實。
今天,我們才開始走向“物聯(lián)網(wǎng)”時代,人的意識、法律法規(guī)、技術和標準等還需要一個漫長的時間去適應。物聯(lián)網(wǎng)的概念、定義和實現(xiàn)的目標,也將隨著社會的進步、需求的變化、技術的發(fā)展及建設的深入而改變。
讓物品說話的技術
物聯(lián)網(wǎng)的概念打破了之前的傳統(tǒng)思維,過去我們一直是將物理基礎設施和IT基礎設施分開,一方面是公路、建筑、汽車、家電等物體,而另一方面是數(shù)據(jù)中心,個人電腦、互聯(lián)網(wǎng)等。而物聯(lián)網(wǎng)將其整合為統(tǒng)一的基礎設施,像是一個新的地球,世界在上面運轉。
它是一個覆蓋世界上萬事萬物的網(wǎng)絡,物品在網(wǎng)絡中,能夠彼此進行“交流”,而無需人的干預。其實質(zhì)是利用射頻自動識別(RFID)技術、無線傳感網(wǎng)絡技術、全球定位系統(tǒng)及信息技術等構建網(wǎng)絡,實現(xiàn)物品的自動識別和信息的互聯(lián)與共享及智能社會。
RFID在標簽中存儲著符合網(wǎng)絡規(guī)范的信息讓物體(物品)“說話”,傳感網(wǎng)絡對物品的信息進行自動采集、處理,實現(xiàn)物品的識別,GPS對物體定位,并通過開放的網(wǎng)絡實現(xiàn)信息交換、共享與控制,從而實現(xiàn)對物體的“透明”管理。
正泰的物聯(lián)網(wǎng)機遇
今天,我們家中,自動抄收的電能表,可視房門監(jiān)視電話、自動煤氣探測、聯(lián)網(wǎng)報警系統(tǒng)等其實就是物聯(lián)網(wǎng)智能家居的初級模式;指紋門禁考勤、聯(lián)網(wǎng)刷卡系統(tǒng)等都是物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)容之一,只是還沒有加裝RFID標簽、也沒有按物聯(lián)網(wǎng)標準進行規(guī)范;而且,國網(wǎng)公司用電信息采集系統(tǒng)建設已經(jīng)拉開了中國智能電網(wǎng)建設的大幕,可以說物聯(lián)網(wǎng)建設已在不知不覺中開始了。
物聯(lián)網(wǎng)的技術構成包括物聯(lián)網(wǎng)構架技術和智能物品設計與改造技術兩大類,目前,人們關心的主體還局限于構架物聯(lián)網(wǎng)的相關技術,事實上要真正建立一個有效的物聯(lián)網(wǎng),必需有廣泛的支持該網(wǎng)絡的各類智能物品及規(guī)模,有了智能物品網(wǎng)絡才能運轉,具備了規(guī)模,才能使物品的智能發(fā)揮作用。例如,溫州有300萬輛汽車,且只有1萬輛汽車符合物聯(lián)網(wǎng)規(guī)范,就不可能形成一個“智能交通管理網(wǎng)”。
智能物品涉及到世間萬物,對于任何要接入物聯(lián)網(wǎng)的物品都要按照物聯(lián)網(wǎng)的標準與規(guī)范進行設計或改造,可以說技術領域遍及國民經(jīng)濟的各個行業(yè),這才是物聯(lián)網(wǎng)帶給我們真正的發(fā)展機遇,它必將催化中國乃至世界生產(chǎn)力的變革,并改變今天的產(chǎn)業(yè)結構與格局。我們應對物聯(lián)網(wǎng)建設與技術發(fā)展進行跟蹤研究,并對相關信息進行分析處理,找到我們可以接入的產(chǎn)品領域,實施切入。
正泰是清潔能源及智能電氣解決方案供應商,覆蓋高低壓電器、輸配電設備、儀器儀表、工業(yè)自動化、建筑電器、光伏電池及組件系統(tǒng)和汽車電器等產(chǎn)業(yè),而且已經(jīng)制定了切實可行的智能電網(wǎng)設備發(fā)展方案,并已開始實施。正泰的第二代高效非晶微晶薄膜光伏電池、全系列光伏逆變器、光伏發(fā)電并網(wǎng)解決方案,智能電表、用電信息采集系統(tǒng),智能輸變電成套設備、智能高壓開關和變壓器、智能變電站、電力電纜、“交鑰匙”總包工程等處于領先地位;而且,智能電表、自動抄表系統(tǒng)(AMR)、負荷控制系統(tǒng)等已經(jīng)用于國家電網(wǎng)公司用電信息采集系統(tǒng)建設中。因此,智能電網(wǎng)建設應是我們首先要介入的重點,并以此為基礎向物聯(lián)網(wǎng)的其他領域擴展,以下產(chǎn)品與系統(tǒng)可以成為我們發(fā)展的重點:
一、 可再生能源及其計量管理系統(tǒng)
可再生能源包括太陽能、風能、燃料電池和燃氣冷熱電三聯(lián)供等多種形式,包括幾種發(fā)電和分布式發(fā)電兩種方式,分布式發(fā)電是指建在用戶端的可再生能源發(fā)電方式。可再生能源是取代傳統(tǒng)生化資源是解決能源危機、減少溫室氣體排放及環(huán)境污染最有效的方法與措施。因此,可再生能源利用成為了智能電網(wǎng)建設的重中之重。
由于可再生能源具有不可控性,需要多種能源有機的配合使用,才能滿足變化的電力需求。而實現(xiàn)這一切的關鍵設備就是分布式能源計量與管理系統(tǒng)。
二、 AMI、ADO、ATO、AAM
AMI(Advanced Metering Infrastructure)先進計量基礎設施、 ADO(Advanced Distribution Operations)先進配電運行體系、ATO(Advanced Transmission Operations )先進輸電運行體系和AAM(Advanced Asset Management)先進資產(chǎn)管理體系是涉及智能電網(wǎng)“發(fā)、輸、變、配、用、調(diào)”的全過程的關鍵設備與系統(tǒng)。
AMI是用來采集、計量、測量、儲存、分析和運用(用戶)信息的完整網(wǎng)絡系統(tǒng),已經(jīng)超出了儀表和網(wǎng)絡設備范疇,由智能電表、廣域通信網(wǎng)絡、測量數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)和用戶戶內(nèi)網(wǎng)絡四部分組成。涉及傳感與檢測、通信、輸配電、網(wǎng)絡、電力電子、儲能等技術領域。
ADO和ATO范圍涉及輸電、變電、配電和調(diào)度,包括智能輸變電成套設備、智能高壓開關和變壓器、智能變電站、電力調(diào)度自動化系統(tǒng)、配電自動化系統(tǒng)、電力電纜等。
三、 電動汽車充電站及營業(yè)管理系統(tǒng)
發(fā)展電動汽車是解決能源危機、減少碳排放最有效方法與措施,也是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)智能交通管理網(wǎng)的基礎之一。2010年4月,國家電動汽車充電站系列標準正式發(fā)布,同時國網(wǎng)和南網(wǎng)先后公布了電動汽車充電站建設規(guī)劃。僅國網(wǎng)就計劃到2020年在全國范圍內(nèi)建立1.4萬座電動汽車充電站和充電樁,總投資323億元人民幣。
發(fā)展電動汽車將涉及電動汽車、車用電池、智能配電網(wǎng)、充電站及充電樁等。充電站主要設備:充電機、充電樁、電能計量與監(jiān)控設備、有源濾波裝置、交直流轉換裝置、變壓器、配電柜及電纜等。
四、 其他
電器開關、接觸器、斷路器等控制器件將是物聯(lián)網(wǎng)建設中應用量相當大的產(chǎn)品,但要接入物聯(lián)網(wǎng)這些器件就必須符合物聯(lián)網(wǎng)的技術規(guī)范,滿足規(guī)范的重點。
嵌入式智能電表是智能家居中家用電器的必備器件,與智能電表十分相似,但智能電表是終端產(chǎn)品,而嵌入式智能電表是家電中的器件,他們技術相近、功能類似,但產(chǎn)品形式、技術要求、使用方法差別很大,成本、集成度、體積和嵌入方式是研究的重點。
三網(wǎng)合一必將成為物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡基礎,國家電網(wǎng)公司已經(jīng)開始在沈陽等地利用嵌入光纖電纜進行光纖入戶的三網(wǎng)合一試點,基于先進光纖通信(EPON)的智能電表、嵌入光纖電纜及三網(wǎng)合一設備都是我們可以擴展產(chǎn)品范圍。
結束語:從我們的產(chǎn)業(yè)結構分析,我們的產(chǎn)品多數(shù)屬于可以接入物聯(lián)網(wǎng)物品,但需要按物聯(lián)網(wǎng)的技術要求與標準進行改進或重新設計??梢哉f物聯(lián)網(wǎng)給我們帶來了前所未有的發(fā)展機遇,但機遇的到來,風險也會隨之而來,原本清晰的產(chǎn)業(yè)界限在逐步消失,相互滲透成為必然。如跟不上發(fā)展速度,原有的市場也可能隨著物聯(lián)網(wǎng)建設的深入而流失。
因此,我們現(xiàn)在應該分析現(xiàn)有產(chǎn)品接入物聯(lián)網(wǎng)的可能性,以及接入需要的改進措施與技術方案,并開始為我們重點發(fā)展的產(chǎn)品接入物聯(lián)網(wǎng)進行技術準備,準確掌握物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)律,適時切入,我們必將迎來美好的明天。
