中国智能家居物联网的介绍

作者简介：徐止开，山东郯城人，研究生导师，总工，毕业于美国麻省工学院，参与美国智能农业研发项目。主编《WSN technology 》，《嵌入式系统设计与应用技术》，《智能农业物联网工程技术》等期刊与教材，主要从事自动控制，WSN技术，智能农业、建筑等方面的研究。其它出版的专著：《农业物联网工程技术》，《电力物联网工程技术》，《物联网智能家居工程设计施工技术》。

该培训计划内容如下：
1、物联网基础知识：介绍物联网的基本概念、技术架构、应用场景等，帮助学员了解物联网的基本原理和应用。
2、电力物联网应用：介绍电力物联网在电力生产、输配电、用电管理等方面的应用，帮助学员了解电力物联网的应用场景和实际应用。
3、物联网技术：介绍物联网相关的技术，包括传感器技术、无线通信技术、云计算技术等，帮助学员了解物联网技术的基本原理和应用。
4、数据分析与处理：介绍数据分析与处理的基本方法和工具，帮助学员了解如何对物联网产生的大量数据进行分析和处理。

物联网的关键技术有低功耗广域网（LPWAN）、蜂窝移动（3G/4G/5G）、Zigbee和其他网状协议等。

一、低功耗广域网（LPWAN）

低功耗广域网是物联网中的新现象。该系列技术通过使用小型的、廉价的电池提供长达数年的远程通信服务，旨在支持遍布工业、商业和校园的大规模物联网应用。

低功耗广域网几乎可以连接所有类型的物联网传感器，促进了从远程监控、智能计量和工人安全到建筑物控制和设施管理的众多应用。尽管如此，低功耗广域网只能以低速率发送小块数据，因此更适合于不需要高带宽且不具有时间敏感性的用例。

此外，同样，并非所有低功耗广域网都是一样的。如今，存在许可低功耗广域网技术（NB-IoT、LTE-M）和未经许可低功耗广域网技术（例如MIOTY、LoRa、Sigfox等）。这些技术在关键网络因素中的表现程度各不相同。

二、蜂窝移动（3G/4G/5G）

蜂窝移动网络在消费者市场中根深蒂固，提供了可靠的宽带通信，并支持各种语音呼叫和流视频应用。不利的一面是，它们会带来非常高的运营成本和电力需求。

虽然蜂窝移动网络不适用于大多数由电池供电的传感器物联网应用，但它们却非常适合特定的使用情形，例如交通和物流中的联网汽车或车队管理。此外，像车载信息娱乐系统、交通路线、高级驾驶辅助系统（ADAS）以及车队远程信息处理和跟踪服务都可以依靠无处不在的高带宽蜂窝移动网络。

具有高速和超低延迟的下一代移动网络5G将成为自动驾驶汽车和增强现实（VR）的未来。预计5G还将实现用于公共安全的实时视频监控、用于互联健康的医疗数据集的实时移动传输，以及一些对时间敏感的工业自动化应用。

三、Zigbee和其他网状协议

Zigbee是一种短距离、低功耗无线技术（IEEE 802154），通常部署在网状拓扑中，以通过在多个传感器节点上中继传感器数据来扩展覆盖范围。与低功耗广域网相比，zigbee提供了更高的数据速率，但同时由于网格配置而降低了能耗效率。

由于它们的物理距离短（《100m），Zigbee和类似的网状协议（例如Z-Wave、Thread等）最适合节点分布均匀且非常接近的中程物联网应用。通常，Zigbee是WI-FI的完美补充，适用于智能照明、暖通空调控制、安全和能源管理等各种家庭自动化应用。

A股中大涨的公司都有的特点就是，不单要有实力，还要有市场追捧的热度才能行，这篇文章就跟大家聊聊电力物联网这个话题，介绍几家有实力有热度的龙头！
国电南瑞：该公司是我国电力自动化、轨道交通监控的技术、设备、服务供应商和龙头企业。
西力科技：公司在配用电新业务方面， 通过已经开发的智能计量网关、 智慧插座等产品拓展市场应用布局， 并加强与通信运营公司的合作， 深耕电力物联网市场。最近很多机构都非常看好该公司！
威胜信息：该公司的话，电力物联网经验丰富，坚持技术创新，引领国内电力物联网通信网关技术标准，市场份额名列前茅，在智慧水务、燃气、消防、工商业园区等领域系统布局涵盖应用层、网络层、感知层的整体方案，物联网国内连接数超过一亿用户，海外连接数超过一千万用户。
三德科技：这家公司的产品很多，公司燃料智能化管控系统是基于燃料管理的客观需求，具有感知、识别、记忆、决策等智能特征，可实现在线监测、远程监视、自动报警、控制、诊断和维护等功能，有效实现燃料全过程无人干预、智能管理，最终达成火电企业安全、经济、环保运行之目标，成为电力物联网的一环。公司产品获得了一批高质量客户的青睐，其中包括国投、华电等代表性集团客户。
红相股份：该公司与杭州趣链科技有限公司经友好协商一致，双方就泛在电力物联网等领域开展合作的事宜，达成《战略合作框架协议》。
以上的这几家公司，都算是整个行业里的龙头，都有很大的发展潜力，值得投资者们都研究一下，希望这篇文章能给正在寻找投资方向的朋友们一些启发！

当前，电力行业正紧跟时代潮流，积极响应数字经济和数字中国建设，开展数字化转型。然而，伴随着电力生产、传输和消费，在发电、输电、变电、配电和用电各环节，产生了大量的信息和数据， 电力企业如何利用这些数据？如何保证数据的安全性？又如何突破内外部资源流通障碍和经营瓶颈？

电力亟待数字化变革

在数字化的浪潮下，众多国内外企业纷纷积极开展数字化转型实践，全面导入数字化思维和技术，优化企业生产制造、市场营销、经营管理等各个环节。“而电力企业在新一轮电改的形势下，面临着日益严峻的市场竞争和企业内部降本增效的压力，也亟待进行变革。” 南方电网数字电网研究院三级专家江瑾 在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示。

在谈到当前电力行业的数字化转型现状如何时， 朗坤智慧副总经理、苏畅工业互联网研究院院长毛旭初 告诉《通信产业报》全媒体记者，现阶段，电力行业自动化程度高、信息化基础好、系统完备，电力企业在数字化转型上，更加关注对数据价值的挖掘、应用，以及对物联网、大数据、人工智能等新技术的应用。

近日， 科远智慧电厂研究中心副总经理、产品总监潘海禄 在接受《通信产业报》全媒体记者采访时表示，在信息化建设和数字化转型的过程中，智能传感部分尚有缺乏、海量数据闲置无法发挥价值、大量系统形成信息孤岛无法有效融合，以及设备和信息化安全等问题，需要进一步 探索 和解决。

忽米网CEO巩书凯 表示，电力行业企业在开展数字化转型时，通常会面临很多挑战。但先进的基础设施和海量的数据，为电力企业数字化转型奠定了物质基础。同时，随着大数据、云计算、物联网、移动互联、智能化、区块链、边缘计算、5G通信等高新技术的快速发展，加快了电力数字化转型进程。

树根互联联合创始人、CEO贺东东 认为，电力行业全面推进数字化转型的大趋势，是以数字化技术为起始点，推动经营数字化、资产数字化，进而实现整个行业从生产管理到经营模式的全面数字化转型升级，最终达到能源及服务的全新模式，带动整条产业链的变革。

机遇与挑战并存

这些年，随着物联网、大数据、云计算、人工智能等不断发展，电力行业的数字化转型已经发展到了一个新的阶段。伴随着分布式能源、储能、电网技术的不断改进，电力行业的数字化转型充满了机遇和挑战。

巩书凯指出， 一是发电设备管理问题 ，由于发电有连续生产需求，设备故障会导致巨大损失，无论是水电、火电、风电，还是光伏，都需要提高设备维护水平。 二是并网调度问题 ，目前各类电力来源需要协调调度，对发电功率预测提出挑战，新能源电站电压调节能力有限，易引发次同步斜波等，给系统安全稳定运行带来不利影响，而电站出力不确定性，致使电网潮流复杂多变，增加了电网运行控制难度，安全问题和功率预测问题导致并网吸纳难，弃电率居高不下。

潘海禄认为， 首先在于安全。 随着互联网技术的不断发展，如何保障电厂生产、数据安全成为重中之重，自主可控已经开始成为基本要求。 其次，数据产生价值。 在多年的信息化建设中，产生了大量的生产和经营数据，但是这些数据多数情况下并没有发挥太多的价值。 最后，统一的管理平台。 电力企业在数字化转型的过程中，由于 历史 遗留原因，可能存在各种厂家、各种平台的产品，导致形成信息孤岛，无法协同工作，甚至难以维护无法升级。

毛旭初表示， 第一，对整个发电行业来说 ，都有从流程驱动信息化变成数据驱动信息化的诉求，在数字化转型过程中，对企业提出了较高的要求，既要有强大的技术平台支撑，还要有实践方法论、数据应用理论，以及先进的管理意识。 第二，在智慧化平台转型过程中 ，不仅仅需要IT人员，还需要OT人员深度融合，但由于各自自身专业领域的鸿沟，融合并不是很理想。

当前，各行各业的数字化转型如火如荼，而电力行业对智能化的要求更高，虽然现阶段电力行业的数字化发展正在不断进行，但依然需要抓住这个机遇尽快实现数字化转型。

数字化转型：从痛点入手

“电力行业一个最大的特殊性在于电能无法存储，产供销是动态平衡且同时完成的。从发电、输电、用电每个单独的环节来看，都会产生大量的数据，工业互联网 *** 作系统能够对数据进行分析、对环节进行优化。” 贺东东坦言。

当前，工业互联网平台成为电力行业解决设备远程维护、新能源并网消纳问题的重要途径，目前，电力设备制造商、大数据服务商与发电企业开展合作，通过平台接入源、网、荷实时数据，利用大数据分析建模，开展体系性的调度、管控服务。一方面支持新能源实现无人值班、少人值守、区域化检修模式，另一方面提高新能源并网率与整体用电效率。

那么，如何打通全链条的数据，让能源从生产侧到需求侧实现真正的动态优化，让数据发挥最大的价值？ 贺东东认为， 首先，需要数据的长期沉淀和分析，不断增强工业互联网 *** 作系统的行业能力；其次，需要产业链上下游尽快打通、消除信息孤岛；最后，更需要全行业建立数字化转型思维，并在技术上联合突破。

潘海禄建议， 电力行业需要在安全为前提的条件下，关注数据潜在价值，统一平台建设，赋能业务开发。让安全和智能化贯彻从设备、平台到业务系统。第一，协同国家产业升级战略，研发新一代智能控制器，实现完全自主可控，打造真正的智能型自主可控控制系统。第二，在数字化层面，利用大数据、人工智能、微服务等技术，实现如：三维数字电厂、数字孪生、流程仿真、智能预警等应用APP，帮助企业降本增效，提高运行效率，完成数字化转型。

毛旭初认为， 首先，企业的数字化转型需要通过专业咨询公司做好顶层规划，包含技术架构规划、业务架构规划、组织架构规划。其次，企业要充分利用数据思维去建设数据驱动平台，实现数据价值的深度挖掘与利用。最后，企业在做数字化、智能化建设时需要寻找对电力行业业务场景更了解的具有自主工业互联网平台及行业最佳实践的厂商去合作，同时数字化转型的过程，并不是一蹴而就的，需要与厂商全面、深度合作，从而促进IT与OT融合，从而保障建设落地成功率。

江瑾表示， 服务电力企业过程中，业务全面数字化智能化必然将面对安全保障方面的更高要求。南网数研院严格落实国家和南方电网在信息化建设与网络安全“三同步”原则，开展“数字南网”关键信息基础设施专项提升、安全性评估、国产密码应用改造、电力监控系统安全合规性改造，进一步完善结构安全、本体安全和基础设施安全。

绿色节能，共赢双碳

根据公开数据，2020年电力行业碳排放量占到整个能源行业的40%以上。由此可见，在助力电力行业实现“双碳”目标上， 工业互联网企业可助力电力行业加快构建新型电力系统，提升电网数据采集、分析和应用能力，减少能源损耗， 发挥其在全 社会 能源资源优化配置中的积极作用，促进能源绿色生产和消费，落实能源发展战略，支撑“双碳”目标实现。

巩书凯认为，未来，在“十四五”规划下，我国电力行业逐步进入高质量发展阶段。首先，电力在能源的中心地位不断提升，促使保障电力安全成为能源安全新战略的核心要素，是电力行业践行总体国家安全观的迫切需要；其次，供给侧结构性改革不断深化，引领绿色低碳循环发展，是电力行业建设生态文明的必然要求；再次，抢抓新一轮 科技 革命的 历史 机遇，创新与前沿技术深度融合，是电力行业贯彻落实 科技 强国重大战略的重要任务；最后， 探索 全球能源治理新模式，加强国际合作，是电力行业贯彻落实“一带一路”倡议，打造人类命运共同体的重要举措。

贺东东建议，在电力行业的改革进程中，首当其冲的就是能源结构的改革；其次是工业互联网要全面、更深度地赋能火力发电的数字化转型；最后，在电力输送环节，通过5G+工业互联网、视觉+工业互联网、AI计算，还能全面提升对输配电环节的监测能力和预维护能力，大大降低故障率和维修成本，提升运行效率，进而促进节能减排。

南方电网数字电网研究院技术专家王翀 告诉《通信产业报》全媒体记者，在双碳目标下，新型电力系统中新能源将成为主力电源，高渗透率接入的新能源将深刻改变传统电力系统的形态、特性和机理，在新型电力系统中，系统波动性急剧增大，惯量明显降低；系统分布式特征更加明显、设备数量急剧增加；多元化市场的利益格局更加复杂。

“未来，电力行业在向数字化高质量发展道路上，将呈现出以下趋势。在技术方面，平台化趋势，打破原先各系统和部门数据信息独立分散、数据孤岛的现状；在业务层面，基建到生产一体化、财务与业务一体化、业务与绩效一体化、集团与电厂一体化、MIS与SIS一体化；在整体生态方面，生态化趋势，产业链会基于一个大平台用数据改善管理、提高供应链和资源协调效率。”毛旭初坦言。

附：电力行业数字化转型优秀方案

编辑推荐：电力行业数字化转型优秀方案

电力行业数字化转型正在推进，电力生产、传输和消费，在发电、输电、变电、配电和用电等环节，亦面对数字化转型“痛点”，解决“痛点”是电力企业所关注的， “工业互联网世界”编辑部基于平台、安全、硬件等类别，遴选出六个工业互联网助力电力行业数字化转型优秀方案，供业界参考。

附：原文首发于《工业互联网世界》官方微信

电力行业数字化转型：知易行难的变革（附六款编选方案）

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