关晶奇专栏(第20期)|物联网的应用及其风险管理

关晶奇专栏(第20期)|物联网的应用及其风险管理,第1张

以互联网为代表的计算机网络技术是二十世纪计算机科学的一项伟大成果,给我们的生活带来了深刻的变化,物联网是在互联网基础上发展而来的新一代网络。 物联网通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、传感器等信息传感设备,按照约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通讯,使现实世界中的所有物品与网络进行连接,实现了智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。

物联网的应用

物联网发展至今,产业规模不断扩大,产业价值不断增加,物联网带来的价值和社会效应日益明显。 未来物联网将广泛用于智能交通、地防入侵、环境保护、政府工作、公共安全、智能电网、工业监测等多个领域。物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮。有专家预测10 年内物联网将大规模普及,这一技术将会发展成为一个上万亿元规模的高科技市场。

例如,电力企业经营管理就体现了运用物联网关键技术的最佳实践。应用物联网技术和现代管理理念对燃料的管理流程进行规范化,采用先进的RFID 射频识别、视频监控、红外线感应、车辆跟踪定位、自动化计量系统,与企业原有的管理信息系统紧密结合,对企业燃料采购计划、计量检验、入库和结算进行全方位监管,对燃料实行集中控制,为每批次燃料均准备独立的身份标签,对燃料本身与燃料合同、计量检验等进行一体化管理,实现燃料管理全过程的自动、闭环控制。还可以把传感器嵌入到电力企业的生产设备、物资运输设备等各个环节中去,去捕获、收集设备运行状况以及技术人员管理的信息,进而通过软件应用系统进行处理和分析,提出辅助决策或预案,整合电力系统中环境基础设施、材料设备以及人员的控制和管理,使人们可以更加精细和灵活的管理生产经营。

物联网风险及其管理

发展物联网的价值无疑是巨大的,物联网对于当前社会的影响也是不容忽视的,在安全与隐私方面的不利影响已经被人们所认识和关注,成为影响物联网发展的风险因素。物联网从技术上体现了现代科技进步,然而物联网的发展在社会生活的各领域存在诸多风险,需要细致的分析新技术对社会的影响,特别是要积极的应对物联网面临的风险。

物联网接入的各种传感器很可能成为“监听和监视”的工具,物联网的商业应用,为了创造商机挖掘个人隐私,极大地威胁隐私安全,比如传感器在何处设置、由谁设置、谁能阅读物联网信息等等,这些物联网隐私和信息权利的复杂性加剧了物联网商业滥用的风险。 物联网电子标签的使用使风险威胁来自两个方面:首先是标签信息泄露问题,其次是通过标签的唯一标识符进行恶意追踪问题。信息泄露是指暴露标签发送信息,当电子标签应用在药品上时,可能暴露药物使用者的病理;当电子档案、生物特征添加到电子标签中时,标签信息泄露问题便极大地危害了个人隐私。恶意追踪可以在不同的时间不同的地点识别标签,得出标签的定位信息。因此可以通过标签的定位信息获得标签持有者的行踪,并且标签识别装备相对价格低廉,极易隐藏并且使用寿命很长,这就加剧了恶意追踪的风险。

对此,笔者建议,在物联网的风险管理中,应深入研究物联网的影响,构建统一的物联网监管体系,综合治理物联网风险,以切实可行的综合措施引导物联网健康发展,减少物联网风险。 关键技术逐渐成熟,管理机制逐步规范,隐私保护与信息安全同步推进,推动物联网内不同对象间的信息交换更加便捷、高效、安全、低成本、自主式、智能化。从技术现代性的角度,思考物联网的问题和风险,对物联网的未来发展富有启发意义。

物联网具有很好的发展前景。美国和中国的首脑都对自己国家的物联网发展做出过指示,可以想象这会是未来的国家战略的组成部分,所以“物联网”三个字还是有光环的。
目前国内对于物联网有明确规划的,发展的比较好的是无锡,其次类似武汉,成都,昆山等城市也有过规划。
但另一方面,物联网是一个很空泛的概念,没有得到深入的发展,应用面也还很狭窄。国内的物联网专家实际上都自己还处于学习阶段,所以你能学到的知识还是传统的传感器应用,互联网基本知识等。
一个新的概念的发展,会经过 酝酿 -- 炒作 -- 低谷 -- 找到盈利模式 -- 发展 --;也有的概念会在低谷后分解成其他的新的概念。所以你毕业时,很难说物联网处于什么阶段,也就很难判断你能否遇到很好的工作。
不管如何,我还是建议你学习这个专业,但学习时要注意掌握好传感器,数据库,基本编程语言,互联网应用的基础知识。不管概念如何变,只要你这些基础知识够硬,在哪里都可以找到好工作。

电力物联网发展的远景形态:总结了泛在电力物联网发展作用和价值体现,智能电网各个环节概述了物联网技术在电力领域的已有研究和应用基础,智能电网、透明电网和零边际成本电网3个阶段的技术发展趋势,为泛在电力物联网建设的深化提供一些思路,提出泛在电力物联网的若干技术挑战,为泛在电力物联网的未来研究。

总体规模和市场份额均位居全球前列,整体发展态势良好。

《“十四五”现代能源体系规划》提出,创新电网结构形态和运行模式,加快构建现代能源体系。加快配电网改造升级,推动智能配电网建设,提高配电网接纳新能源和多元化负荷的承载力和灵活性。积极发展以消纳新能源为主的智能微电网,实现与大电网兼容互补。

未来随着全球能源环境的变化,环保要求日益严格,电力企业需要更加注重节能减排,以及发展清洁能源,如风能、太阳能等。另一方面,随着智能电网和新能源技术的发展,电力企业需要更加注重科技创新和数字化转型,以提高效率和竞争力。

当今中国的电力企业正逐渐向数字化转型,数字孪生电网是数字化转型中的一个重要趋势之一。通过对虚拟对象或过程进行模拟、分析和优化,以提高现实世界中的效率和质量。电力企业的生产过程中涉及大量的设备,设备数字孪生可以通过虚拟仿真的方式,对设备的运行情况、性能参数、故障检测等进行实时监测和预测。通过设备数字孪生,电力企业可以实现对设备的远程管理和控制,减少人为干预和运行停顿的可能性,并实现对电力需求和供应的实时监控和调节,提高供电可靠性和能源利用效率。

为传统发电厂的控制管理,调度升级等业务功能做可视化转型,提供智慧虚拟电厂负控可视化解决方案。图形引擎强大的渲染功能、高性能的 WebGL 技术,多维度、实时的、动态呈现虚拟电厂接入的各类负荷资源运行实时状态与技术参数变化趋势;展示虚拟电厂运营调度过程以及评估指标信息展示虚拟电厂各类负荷资源技术参数变化趋势,以可视化技术全面支撑虚拟电厂经营决策。

上述得负控管理系统是一个着眼于全面加强电力信息管理的,集负荷控制、远程抄表、电量数据分析和监测以及电力营销管理等多种功能于一体的综合性分析与处理系统。数字孪生技术利用大数据、云计算、人工智能等数字技术对分布式资源物理实体的特征、行为、过程和性能等进行虚拟建模,是实现虚拟电厂、负荷系统运行优化的理想途径。

未来能源企业需要更加注重绿色低碳发展,以满足市场需求和政府要求。智能电网和新能源技术的发展将促进电力企业数字化转型,提高生产效率和服务水平建立多元化的能源供应链,以适应市场需求和应对风险。

再以变电站日常维护来说:需要大量的巡检人员对设备进行检查,不仅效率低下也十分危险,且高温、暴雨、大雾等严酷天气频发,为人工巡检带来许多阻碍。

配合户外巡视机器人的智能巡检系统代替人工巡视,实现变电站的自主监测、监控预警和数据远程集控管理,使得巡检更安全、更精益且更及时。通过智能的巡检系统,根据报警设备发出报警信息,第一时间到达目标位置,能够实时查看巡检视频及报警信息,工作人员可及时知晓并作出相应的处理。智能巡检的运用,不仅提高了工作效率,减轻运维人员劳动强度,降低运维成本,同时,有效提高了无人值守变电站的安全监控管理。

数字孪生和数字化技术在电力企业中的应用,可以实现对设备、电网和运营管理等方面的优化和提升,提高生产效率和质量,降低成本和风险,进而实现电力企业的可持续发展。通过Hightopo三维虚拟仿真的变压器组装动画,介绍变压器设备的工作原理以及装配过程,直观展示变压器主要部件的构成及安装位置,配以文字说明介绍其主要特性,逼真且具有科技感带入。由 HT 自主研发的这套 3D 可视化系统,可作为变压器现场安装及维护工作的仿真培训资料,高效而又灵便的实现新员工的变压器工作原理教学。

三维可视化系统将多种复杂的管理系统信息聚集在虚拟仿真环境下,搭建电力环境全场景的呈现,通过智能数据分析,人工智能巡检、实时监控告警等功能的结合,使运维人员更高效的集中监控管理,有效减少电力系统负面安全影响和经济损失,而且能够为变电站进一步的智能化做好积极准备,实现站内设备连续性数据统计,揭示数据规律变化,深度挖掘数据,并科学精准地安排运维工作。

通过3D可视化,将变电站的整体结构、设备分布情况进行立体化呈现,同时提供鸟瞰、漫游、自动巡检等多种演示方式,满足多样化展示需求,可以将真实环境形象逼真的展现在眼前。

实现对变电站管理规模的扩大化、管理工具的多样化、管理信息和管理数据的海量化展示,助力变电站多维数据的深度挖掘及智能分析。

将生产实际业务无缝融合到平台中,使得对日常的管理工作做到标准化、精细化、自动化,实现企业智能化、专业化管理。

同事,在新型电力系统下,电网运行逐渐呈现智能化、数字化的特点。发展“源网荷储一体化”运行急需“云大物移智链边”其中的云计算、大数据、电力物联网、边缘计算等技术手段,让电网系统配备拥有海量数据处理分析、高度智能化决策等能力的云端解决方案。从而实现各类能源资源整合、打通能源多环节间的壁垒,让“源网荷储”各要素真正做到友好协同。


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