你对泛电力物联网怎么看

物联网0145

你对泛电力物联网怎么看,第1张

什么是“泛在电力物联网”?要建一个什么样的泛在电力物联网?

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为什么要建泛在电力物联网?

国家电网公司在2019年两会报告中提出建设世界一流能源互联网企业的重要物质基础是要建设运营好“两网”,这里所说“两网”分别是“坚强智能电网”和“泛在电力物联网”。泛在电力物联网这个名词首次出现在国家电网公司的两会报告中,成为和坚强智能电网相提并论的重点工作。

首先来看国网2019年1号文件是怎么说的:在2019年1月13日发布的国家电网有限公司2019年1号文件中,排在年度重点工作首位的就是:推动电网与互联网深度融合,着力构建能源互联网。具体内容是:“持之以恒地建设运营好以特高压为骨干网架、各级电网协调发展的坚强智能电网……。充分应用移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术,实现电力系统各个环节万物互联、人机交互,打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网,为电网安全经济运行、提高经营绩效、改善服务质量,以及培育发展战略性新兴产业,提供强有力的数据资源支撑。承载电力流的坚强智能电网与承载数据流的泛在电力物联网,相辅相成、融合发展,形成强大的价值创造平台,共同构成能源流、业务流、数据流“三流合一”的能源互联网。”

可以认为一号文件中对泛在电力物联网的定义以及在能源换联网中的重要地位作出了明确地官方解释。一号文件的重点工作之二是:培育壮大发展新动能,创新能源互联网业态。其具体内容是:研究探索利用变电站资源建设运营充换电(储能)站和数据中心站的新模式,积极推动公司通信光纤网络、无线专网和电力杆塔商业化运营,拓展服务客户新空间。大力开拓电动汽车、电子商务、智能芯片、储能、综合能源服务等新兴业务,促进新兴业务和电网业务互利共生、协同发展。一号文件的重点工作之三是:扩大开放合作共享,打造能源互联网生态圈。具体内容是:充分利用电网数据、技术、标准优势,加强与新经济和互联网企业合作,积极参与新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新兴业务领域的开拓建设,加快构建围绕能源互联网发展的产业链、生态圈。

从一号文件中可以看出国网未来将通过建设电力互联网发展与互联网经济相关的新业态,包括新能源、智能制造、智能家居、智慧城市等新业务。非传统领域的新业态已经和传统电网业务处于同等重要的地位,实际上,所谓所谓新能源、智能家居、智慧城市,都可以被囊括进“泛在电力物联网”。总地来看,“坚强智能电网”仍是国网业务的基本盘,坐稳输-变-配-用-售环节的既定业务范围,在增量配网试点和配售电侧改革不断深入的背景下坚守传统阵地,抵御“外部的野蛮人”,是国网今后工作的“拿分项”;而在国有企业改革走向深水区,电改大势倒逼,国网新一代领导层逐步稳定之际,提出“泛在电力物联网”概念,则是主动出击开拓新方向的求变之举,是国网今后工作的“发力点”。

国网内部对于公司发展和业务调整,有一定的共识和紧迫感,主要集中于以下几个方面:一是随着新能源发电占比升高,电网形态日趋复杂,电力潮流和电网故障演化机理不断由可预见向难以预见演变,这对电网的安全稳定运行提出了更高要求;二是电改推进、政府及社会对电价下调的要求,导致企业经营面临瓶颈;三是在互联网经济与数字经济的蓬勃发展下,社会经济形态发生着深刻变化,在改革即将进入深水区之际,如果没有做好未来这几年的发展转型,通信运营商现在面临的困境可能就是国网的明天。而借着“泛在电力物联网”的东风,继续在传统强电部门深耕,加强信息化,还是着力发展电动汽车、综合能源服务等新业务,需要一个有力的规划纲领作为指导。

02

什么是“泛在电力物联网”?要建一个什么样的泛在电力物联网?

物联网的概念由 MIT 的 Kevin Ashton在1998年首次提及,他指出将

RFID技术和其他传感器技术应用到日常物品中构造一个物联网。紧接着的第二年由 Kevin Ashton 带头建立的 Auto-ID center

对物联网的应用进行了更为清晰的描述:依靠全球 RFID 标签无线接入互联网,使得从剃须刀到欧元纸币再到汽车轮胎等数百万计的物品能够被持续地跟踪和审计。

电力行业对“物联网”的理解是:物联网是一个实现电网基础设施、人员及所在环境识别、感知、互联与控制的网络系统。其实质是实现各种信息传感设备与通信信息资源的(互联网、电信网甚至电力通信专网)结合,从而形成具有自我标识、感知和智能处理的物理实体。实体之间的协同和互动,使得有关物体相互感知和反馈控制,形成一个更加智能的电力生产、生活体系。从而衍生出泛在智能电网——基于通信技术的全业务泛在电力物联网-泛在电力物联网概念。

各国在建设现代电网的过程中都用到了物联网,但对其应用的侧重点则各有不同。在欧洲,提升供电安全性、节能减排、发展低碳经济是各国积极发展智能电网的主要原因,在这种驱动力下,欧洲电力行业对物联网的应用更倾向于清洁能源和环保方向;在日本,可再生能源接入、节能降耗和需求响应是日本发展智能电网的主要驱动力,日本电力行业对于物联网的应用主要在于对新能源发电监控和预测、智能电表计量、微网系统监控等领域;在中国,物联网技术为提高电网效率、供电可靠性提供了技术支撑,RFID技术、各类传感器、定位技术、图像获取技术等使仓库管理、变电站监控、抢修定位与调度、巡检定位、故障识别等业务实现灵活、高效、可靠的智能化应用。

目前国网对泛在电力物联网的具体定义还未形成,将传统电力生产、传输、消费的所有环节信息化,都可以称为泛在电力物联网。就目前国网的技术储备而言,增强电网的感知、通信、计算和分析能力,是其可预见的发展方向。2018年的国网信通工作会议上就提出了“打造全业务泛在电力物联网,建设智慧企业,引领具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业建设”的工作目标,并提出了建设国网-电力物联网SG-eIoT

(electric Internet of Things)的技术规划。预计将综合运用“大云物移智”等信通新技术,与新一代电力系统相

互渗透和深度融合,实时在线连接能源电力生产和消费各环节的人、机、物,全面承载并贯通电网生产运行、企业经营管理和对外客服服务等业务。在终端层表现为万物互联的连接能力,在网络层表现为无处不在、无时不有的通信能力,在平台层表现为对全景设备和数据的管控能力。在2018年国网信通工作会议上制定的规划来看,整个“SG-eIoT”系统在技术上将分为终端、网络、平台、运维、安全等五大体系,打通输电业务、变电业务、配电业务、用电业务、经营管理等五大业务场景,通过统一的物联网平台来接入各业务板块的智能物联设备,制订各类电力终端接入系统的统一信道、数据模型、接入方式,以实现各类终端设备的即插即用。

有意思的是,国网一直以来虽然没有明确喊出电力物联网的口号,却已经有了相当的技术积累。国网的信息化水平近年来也不断提升,目前国网系统接入的终端设备超过5亿只(其中47亿只电表,各类保护、采集、控制设备几千万台),规划到2030年,接入SG-eIoT系统的设备数量将达到20亿,整个泛在电力物联网将是接入设备最大的物联网生态圈;经过D5000、调控云等系统改造和升级,国调中心在电网观测、控制水平已经称得上世界先进,输电网基本做到可观、可控、能控、在控;各地配电自动化系统建设也在推进当中,规划到2020年完成全网95%的配电自动化覆盖率,各种在线监测、智能预警系统比比皆是;基于PMS20系统,主要设备的全生命周期管理在近两年内也能基本完成;通信网络建设如火如荼,无线专网、保护专网陆续上马;国网智慧车联网平台目前已经连接全社会80%的公共充电桩以及4万多辆电动汽车。想要在近年内交一份能够写出足够多亮点的成绩单,问题应该不大。

笔者认为,国家电网作为世界五百强第2的旗帜性央企,应该有更高要求拿出真正的可以定义行业发展方向的技术方案,要么具备成熟的、可复制的海外技术输出能力,被海外能源企业接纳,例如华为通信解决方案,支付宝/微信移动支付;要么具备强烈提升用户体验、能直接让用户感受代际差异的新服务水平,如高铁。就供电可靠性、电网安全稳定性等方面而言,进一步提升的空间和产生的社会效应都已有限。泛在电力物联网应该向着智慧小区/智慧城市整体能源解决方案、智慧交通整体能源供给方案、智慧能源套餐及交易模式、用户能效分析及用户画像、智能家居与用能管理等方面延伸。虽然国家电网是国内每年电气专业研究生就业的首选单位,是每年获取专利数最多的企业,甚至超越了华为,但国家电网作为一家科技公司的形象在公众心中依然没有建立起来,电力用户期待获得更多的知情权和参与感,例如得到用电诊断、科学用电方案、差异化电价信息等增值服务。在前有堵截后有追兵的行业背景下,要“建成世界一流的能源互联网企业”,只有深刻改变用户习惯,才能进一步赢得发展的先机。

03

建设泛在电力物联网应规划先行

一般情况下,抛出一个战略性概念后,国网公司会在组织机构、科技研发、重点工程等方面共同发力,并使之成为今后3-5年的主要方向。按以往规律,国网的新概念往往由相关利益部门主张并提出,上升形成公司战略后由原提出部门出主力班底进行战略规划、科研投入和工程运作。新战略的实施情况,有时受制于公司其他利益部门对该战略的支持和配合力度。国网领导班子对新成立部门的支持力度、其他利益部门对新成立部门的配合力度往往关系着新战略的整体推进效果。相对于我国政府和企业过往一些实施相对成功的战略,国网的风格还有些遵循丛林法则,主要由强势部门和地方公司利益驱动,在领导层取得首肯后立即上马项目,一定程度上缺乏规划引领的顶层设计,导致重复建设、技术路线多样,虽然每年都涌现出数量众多“世界一流”的技术或工程,却难以形成合力,在国际上和社会上缺乏“中国高铁”这样的名片技术。

物联网技术虽然在电网有着广阔的应用和前景,但也面临一些发展问题。从技术上来看,感知层的传感器数据准确性、传感器在复杂环境下的故障率、数据传输的及时性、无线传输的安全性等都是亟待解决的问题。受到可靠性、成本、原有管理制度等多种因素的制约,物联网产业一直推进缓慢。制定合理的长期规划,对指导物联网在电网发展具有重要意义。

因此,国网应组织科研单位牵头,遵循目标导向,按照我国不同地区电网技术基础及资源禀赋,设定泛在电力物联网近期目标及中长期技术规划,尽快明确重点项目及技术攻关方向,集中力量突破既定关键技术。此外,利用好自身科研人才和科研力量,必要时与外部企业及科研力量联合,突破传统电力生产-科研-设备研发利益窠臼,走出电网成熟技术的舒适区,从微创新转变为模式创新,真正成长为具备全球影响、全民感受的科技巨头。

经历了互联网、移动互联网,人类正在迈入万物互联、万物智能的世界。5G、IoT、云计算、人工智能成为 社会 关注的对象,数字经济成为政策宣传的重点,各种概念和解释产生,使得当下有很多话题可以讨论。

数字经济背景下,企业竞争最核心的能力是什么。

不同行业发展数据智能的潜力有何不同?

企业如何高效进行物联网应用开发?

企业对云平台的使用体验如何

对于类似问题,阿里云IoT、ICA联盟一直希望与行业人士进行对话。上周,ICA联盟物联网万亿生态伙伴聚合沙龙在杭州举办,活动以“粘合行业碎片,共创IoT基石”为主题,以阿里云IoT云产品为话题,吸引近200名行业人士到场交流。

4位嘉宾依次上台分享

物联网需要化繁为简

物联网产业链很长,覆盖了感知层、网络层、应用层三大层次。它改变了传统的商业运作方式,让商业 社会 变得更加复杂。

首先,物联网让产品变得复杂。增加了传感器、模块等部件,需要进行更多的开发管理。

其次,物联网让需求变得复杂。企业从生产产品变成了提供个性化的服务。

就是这两个变化,让产业体会到很多新的发展痛点。

1 物联网开发过程链路极长,从获客到交付典型过程常常要经历十几个环节。

2 将软件研发、硬件研发、嵌入式研发,云产品的购买,施工/安装/维修费用计算在内,物联网开发成本极高。

3 调查表示目前78%的用户需求为定制化需求,65%的物联网软件需要定制化开发,这导致软件复用性较低。

4 设备联网、用户交互产生海量数据,众多场景亟需数据实时分析、可视化的能力,提升使用效率及用户体验。

新的形势促进了变化的发生,计算力的进步预示着满足更大的信息处理能力,更强的灵活性。

物联网平台在整个产业链中地位,也从当年行业所关注的“要不要上云”,随着企业自身数据资源日渐丰富,应用数据意愿的显著增强,过渡到了“如何高效地上云”。

物联网云平台,由此更直接地承担起IoT产业“基础设施”的角色,为物联网项目的规模化落地减负降压。

阿里云IoT 产品结构

阿里云 IoT 资深产品专家JASON CHEN从各个原子化产品角度,描绘了阿里云IoT的全局样貌。包含物联网操作系统AliOS Things、边缘计算Link Edge、网络管理平台Link WAN、开发平台IoT Studio、物联网设备接入与管理、物联网数据分析、物联网市场Link Market、物联网安全Link Security等功能在内,展现阿里云为各类IoT场景和行业开发者赋能的能力。

将各个基础产品分别阐述,体现出阿里云IoT强化基础设施角色,希望阿里云的产品技术变成合作伙伴解决方案一部分的心态。再次印证阿里云智能总裁张建锋在3月阿里云峰会上所提出的“被集成”口号,阿里云的重要转变已经发生。

以下,我们就将重新认识阿里云IoT云产品。

物模型

阿里云 IoT 技术运营专家薛圆在交流中表示,ICA联盟推出物模型,定义物联网设备模型与属性。通过对任意物联网设备建模,合作伙伴共创设备数据标准模型,确保数据标准的准确性、合理性,实现设备间的互联互通互懂。

类似将拼图碎片整理成更完整的拼图模块,物模型将实现碎片数据结构化、差异模型统一化、烟囱场景联动化、软硬一体标准化的目标,帮助用户缩短开发时间、标准化开发工具。

物联网数据分析

在任何商业活动中,数据都是一种资本,数据分析是可以产生创新收益的手段。

阿里云 IoT 高级产品经理腾春艳在对物联网数据分析产品介绍时表示,阿里云为物联网开发者提供数据分析服务,覆盖了数据存储、清洗、分析及可视化等环节,有效降低数据分析门槛,助力物联网开发。

在空间数据可视化方面,阿里云IoT提供二维、三维空间数据的可视化功能,致力用数据连接真实世界。比如对智能停车场的车场现状、排队数据、收入进行分析;比如定义电子围栏,当物品超出围栏范围时,配置报警;比如在物流追踪、设备管理等物联网低频定位场景下,展示设备轨迹;比如在三维空间可视化需求下,基于阿里云物联网平台构建监控、展示、控制为重点的BIM可视化系统,实现园区、建筑、楼层、房间、设备的逐级可视化。

图:阿里云IoT数据分析产品架构

IoT Studio 物联网应用开发

如前文所述,物联网产业的痛点很多都落在了开发上。阿里云 IoT 产品专家曲文政在演讲中再次阐明IoT Studio作为物联网开发者生产力工具的产品定位与功能。

1 一站式完成云端SaaS 搭建 :用户可以通过IoT Studio轻松搭建出简单IoT SaaS系统,或构建出部分功能集成在原有的SaaS系统中

2 可视化搭建,降低定制化成本 :通过可视化搭建、服务编排的方式让一般嵌入式开发者经过简单培训也可以快速搭建出各种物联网应用;

3 提供AI 等高阶能力: 将高阶能力输出给开发者,增加营收,扩展业务边界;

4 后续提供更多解决方案模版: 通过模版的方式给用户提供即刻可用的IoT SaaS解决方案(包含硬件、嵌入式代码、页面/APP、服务)。

整体而言,IoT Studio作为开发工具,向上承接业务需求帮助用户快速搭建SaaS,向下汇聚能力将阿里体系的能力更快更好地输出给用户,是阿里云IoT产品中承上启下的关键一环。

图:IoT Studio 产品架构

结语

在 汽车 行业,定制化需求增多,产品的敏捷规划、全生命周期运维是厂商的关注焦点;在零售行业,企业追求着精准化营销的目标;在农业,看天吃饭需要向精准化种植转变……

未来的各行各业,在面对各种不确定的因素之时,都希望用数据说话,用数据管理、用数据决策。

在这样的产业愿景之中,阿里云IoT将继续践行技术和商业基础设施的角色,覆盖物联网云管边端开发环节,提供满足各类开发者需要的基础产品,助力合作伙伴创新模式,发展商机。

1.物联网的政策和法规。

物联网不是一个小产品,也不是只是一个小企业可以做出来,做起来,它不仅需要技术,它更是牵涉到各个行业,各个产业,需要多种力量的整合。这就需要国家的产业政策和立法上要走在前面,要制定出适合这个行业发展的政策和法规,保证行业的正常发展。

2.技术标准的统一与协调。

物联网发展过程中,传感、传输、应用各个层面会有大量的技术出现,可能会采用不同的技术方案。如果各行其是,那结果是灾难的,大量的小而破的专用网,相互无法连通,不能进行联网,不能形成规模经济,不能形成整合的商业模式,也不能降低研发成本。因此,尽快统一技术标准,形成一个管理机制,这是物联网马上就要面对问题,开始时,这个问题解决得好,以后就很容易,开始解决不好,积重难返,那么以后问题就很难解决。

3.管理平台的形成。

物联网的价值在什么地方?在于网,而不在于物。传感是容易的,但是感知的信息,如果没有一个庞大的网络体系,不能进行管理和整合,那这个网络就没有意义。因此,建立一个全国性的,庞大的,综合的业务管理平台,把各种传感信息进行收集,进行分门别类的管理,进行有指向性的传输,这就是一个大问题。一个小企业甚至都可以开发出传感技术,开发出传感应用。但是一个小企业没有办法建立起一个全国性高效率的网络。没有这个平台,各自为政的结果一定是效率低,成本高,很难发展起来,也很难起到效果。

4.安全体系的建立与形成。

物联网目前的传感技术主要是RFID,植入这个芯片的产品,是有可能被任何人进行感知的,它对于产品的主人而言,有这样的一个体系,可以方便的进行管理。但是,它也存在着一个巨大的问题,其他人也能进行感知,比如产品的竞争对手,那么如何做到在感知、传输、应用过程中,这些有价值的信息可以为我所用,却不被别人所用,尤其不被竞争对手所用。这就需要在安全上下功夫,形成一套强大的安全体系。现在应该说,会有哪些安全问题出现,如何应对这些安全问题,怎么进行屏蔽都是一些非常复杂的问题,甚至是不清晰的。但是这些问题一定值得注意,尤其是这个管理平台的提供者。安全问题解决不好,有一天可能有价值的物联网会成为给竞争对手提供信息方便的平台,那么它的价值就会大大的打折扣,也不会有企业愿意和敢于去使用。

5.应用的开发。

物联网的价值不是一个可传感的网络,而是必须各个行业参与进来进行应用,不同行业,会有不同的应用,也会有各自不同的要求,这些必须根据行业的特点,进行深入的研究和有价值的开发。这些应用开发不能依靠运营商,也不能仅仅依靠所谓物联网企业,因为运营商和技术企业都无法理解行业的要求和这个行业具体的特点。很大程度上,这是非常难的一步,也是需要时间来等待。需要一个物联网的体系基本形成,需要一些应用形成示范,更多的传统行业感受到物联网的价值,这样才能有更多企业看清楚物联网的意义,看清楚物联网有可能带来的商业价值,也会把自己的应用与业务与物联网结合起来。

6 商业模式。

物联网商用模式有待完善,要发展成熟的商业模式,必须打破行业壁垒、充分完善政策环境,并进行共赢模式的探索,要改变改造成本高的现状。

物联网工程顾名思义就是物物相连的互联网。物联网,是把物体通过信息传感设备,比如说传感器、射频识技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器、气体感应器等各种装置与互联网连接起来,实时采集所连接物体的各种信息,然后对其智能化的管理。

比如说物联网可以应用在保证你家里的安全方面,如果你在外面工作的时候,家里的煤气发生了泄露,这个时候我们部署在室内的有毒气体传感器,可以获得室内有毒气体的浓度,并通过无线传输的方式,将数据传输到后方的数据库,然后将这些数据和设定的安全值进行比较,如果高于安全值,那么智能终端就会像窗户发出打开指令,等室内煤气浓度降低时,会发出关闭阀门儿的指令。同时,终端还可以向用户发送简讯,同时打开家里面的摄像头,供用户远程查看情况。当然,用户也可以进一步远程操纵室内的智能物体。这也是一个简单的物联网应用的案例。

物联网基本上是分成三个层次的。

第一层,就是利用传感器感受外界的环境信息,我们称之为感知层。感知层,除了各种传感器应用比较广泛之外,还有各种射频标签以及二维码、GPS和摄像头等终端感知。

第二层,就是把收集的数据传输到数据中心,我们称之为传输层。传输层除了三大网络运营商提供的服务之外,还有各种近距离的传输方式,比如广泛应用于移动支付的NFC技术。都为物联网的数据传输提供了技术保证。

第三层,是对收到的数据进行分析,并对物体实行智能控制,我们称之为智能处理层。

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