物联网有哪三个层次

物联网有哪三个层次,第1张

一、感知层——感知信息

作为物联网的核心,承担感知信息作用的传感器,一直是工业领域和信息技术领域发展的重点,传感器不仅感知信号、标识物体,还具有处理控制功能。

目前,在发达国家,其发展已芯片化、集成化和智能化。如最早提出泛在网的加州大学(伯克利分校),已将压力、磁、光等传感单元集成在一个芯片中,而且芯片具备无线接入和自组网功能。

然而,传感器国产化程度较低,其成本、性能和寿命尚不能满足交通运输物联网信息感知的需求。据了解,交通运输部正在和其他部门合作,研制满足交通需求、具有自主知识产权的传感器,并对市场产生了影响。如专业生产感知气象信息设备的维萨拉公司,得知交通运输部正在组织相关研究后,主动要求加入,其产品在国内也应声降价。

二、网络层——传输信息

传感器感知到基础设施和物品信息后,需要通过网络传输到后台进行处理。

目前,传输信息应用的网络先进技术包括第6版互联网协议(IPv6)、新型无线通信网(3G、4G、ZIGBEE等)、自组网技术等,正在向更快的传输速度、更宽的传输带宽、更高的频谱利用率、更智能化的接入和网络管理发展。

据专家介绍,我国在道路建设中,沿路铺设了大量光纤,但利用程度不高。物联网采集到的海量数据,可以使这些道路光纤物尽其用。

三、应用层——处理信息

物联网概念下的信息处理技术有分布式协同处理、云计算、群集智能等。

信息处理的目的是应用,交通物联网的信息处理是为了分析大量数据,挖掘对百姓出行和交通管理有用的信息。此外,还需要建立信息处理和发送机制体制,保证信息发送到需要的人手中。比如,把宏观的路网信息发送给管理决策人员,把局部道路通行情况发送给公众,把某条具体路段的事故信息发送给正行驶在上面的车辆。

物联网的体系结构可以分为感知层,网络层和应用层三个层次。

感知层。是物联网发展和应用的基础,包括传感器或读卡器等数据采集设备、数据接入到网关之前的传感器网络。感知层以RFID、传感与控制、短距离无线通信等为主要技术,其任务是识别物体和采集系统中的相关信息,从而实现对“物”的认识与感知。

网络层。是建立在现有通信网络和互联网基础之上的融合网络,网络层通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连,其主要任务是通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现信息的传输、初步处理、分类、聚合等,用于沟通感知层和应用层。目前国内通信设备和运营商实力较强,是我国互联网技术领域最成熟的部分。

应用层。是将物联网技术与专业技术相互融合,利用分析处理的感知数据为用户提供丰富的特定服务。应用层是物联网发展的目的。物联网的应用可分为控制型、查询型、管理型和扫描型等,可通过现有的手机、电脑等终端实现广泛的智能化应用解决方案。

资料拓展:

物联网的整个结构可分为射频识别系统和信息网络系统两部分。射频识别系统主要由标签和读写器组成,两者通过RFID空中接口通信。读写器获取产品标识后,通过internet或其他通讯方式将产品标识上传至信息网络系统的中间件,然后通过ONS解析获取产品的对象名称,继而通过EPC信息服务的各种接口获得产品信息的各种相关服务。整个信息系统的运行都会借助internet的网络系统,利用在internet基础上的发展出的通信协议和描述语言。

因此我们可以说物联网是架构在internet基础上的关于各种物理产品信息服务的总和。从应用角度来看,物联网中三个层次值得关注,也即是说,物联网由三部分组成:一是传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现对“物”的识别。二是传输网络,即通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算。三是应用网络,即输入输出控制终端。

如今,每天有45万人在国家电网的信息化系统中完成各种 *** 作,关于管理设备的台账就超过了8000万条;同时,国家电网要建设以特高压电网为骨干网架。电网的发展方式将发生深刻改变,同时这些变化对信息化系统发出了严峻的挑战。
为此,“十二五”期间,国家电网提出建设SG-ERP工程,用以支撑智能电网各个环节。“SG-ERP”是在“十一五”建设成果SG186的总体架构基础上,通过平台集中、业务融合、决策智能、安全使用等理念,将发电、输电、调度等具体应用纳入到整体信息化建设过程中来。
小应用避免大损失
国家电网总信息师吴玉生在介绍信息化系统支撑坚强智能电网发展的要求时曾指出:“首先要坚强和智能并重;第二是强调发电、输电、变电、配电、用电调度的全过程。”SG-ERP区别于SG186之处就在于其纳入了电力应用的全过程,在数据采集的基础上加强了数据分析和辅助决策的功能,因此对建设国际领先的坚强智能电网具有承上启下的重大意义。
中国电力信息中心教授级高工辜体仁告诉记者,他曾观察过浙江嘉兴市电力系统的ERP系统。在系统上,辖区内电线的离地高度是可以实时显示的,目的在于防止积雪过多压断电线。其原理是在电线两端设置物联网感知设备,通过感知电线两端的受力大小来测算电线的离地高度。如果高度超出警戒范围,系统可以自动报警,并通知最近的巡检人员前来检修,有效地防止了冰雪灾害天气造成的大规模断电现象。这只是ERP在数据分析和决策方面一个极小的应用,但免去的损失却不可估量。
在便民服务方面SG-ERP系统也能发挥不小作用。国家电网山东公司的呼叫中心给辜体仁留下了深刻印象。在山东公司的ERP电力营销模块中,包含呼叫中心功能。整个具有170人工坐席的呼叫中心设有巨型屏幕,动态显示5分钟以内的全省各地用电情况。投诉电话打进来的同时,人工客服可以从电脑上查询到当地的用电情况,并且通过系统与相关维修人员联系。电力营销模块和生产管理模块的流畅对接,使得发现问题和解决问题的速度大大提高了。
统一标准是关键
目前,各省市和自治区都在建设自己独立的ERP系统,如何对这些ERP统一管理和监督?秘诀就在于统一标准。以资产管理模块为例,SG186在代码统一上已经迈出了一大步,但仍未完成。SG-ERP将在统一全国各省ERP标准的道路上更进一步。
“过去搞信息工作的人最怕换领导,换一个领导就换一套管理办法,相应的信息系统就要重新研发,一个新的ERP系统研发出来至少要半年。”辜体仁介绍,在广州大亚湾核电站,过去就有一套财务系统,后来推行ERP,又重新建了一个新的财务系统模块。如果将两套系统集成起来,非常复杂。丢弃以前的那套,又非常可惜。最终两套系统双轨并行,但给工作带了很多不便,形成了极大的浪费。
正是根据过往的经验教训,国家电网总公司要求各分公司以后在建设ERP时必须严格遵循统一的标准,对建设哪些模块、模块必须具有的功能、标准代码是什么、必须传送的核心数据等都做出了严格的要求。这样一来,先进经验的可复制性大大增强,为以后国家电网建立全国统一的ERP平台,解决各省各自为战的现状打下了坚实基础。也正是这一举措,使得SG-ERP具有承前启后的作用,成为了智能电网建设上具有里程碑意义的一项工程。
会思考的ERP
国家电网根据此前规划,“十二五”期间将建成覆盖全国的特高压电网。“特高压的特点就是电压高、损耗小、传输能力大,可以把在一千甚至是两千里公里以外的电能,比如说从西部运到东部的电力中心。”西部风能、太阳能等新能源储备丰富,而东部供需紧张,西电东输将是一项长期、持续的工程,管理和调度如此庞大的电网,必须依靠同样坚强完善的信息系统来支撑。
物联网技术作为智能电网中的重要组成部分,在智能抄表、变电站检修、无人巡检等方面广泛应用,在“十一五”期间的SG-186工程中,已经能够做到采集来自物联网感知层设备的实时数据,而在SG-ERP工程中,这些数据还将被进一步分析,并且对国家电网产生辅助甚至替代决策的作用。
“特高压运行系统的信息可以反应到ERP系统,对于领导层的宏观管理起到辅助决策的作用。比如输多少电过去、特高压的送电量是多少,都会在ERP里面反应出来。但是ERP目前还做不到具体的调度决策。目前,具体调度都是由生产调度系统来做的。”辜体仁告诉记者。
辜体仁认为,SG-ERP在减少重复建设上同样功勋卓著,他举一个最简单的应用案例。“某地想要新修建一个电厂,于是向上级单位申请。相关负责人可以通过ERP查看当地的用电情况和电厂密度,如果离建设地点不远处已经有一个电厂,而当地的供电需求又没有那么大的话,这个电厂就没必要再修建了。ERP的应用在很大程度上帮助了科学决策。”


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