很多时候,我们从科幻大片中预见未来。
《回到未来》预言了自动系鞋带的鞋子、悬浮滑板和巨型平面屏幕电视;在计算机还未曾普及的时代,《黑客帝国》却探讨了程序、人工智能、虚拟世界等命题;最近炙手可热的元宇宙,也能在《失控玩家》中的“自由城”、《头号玩家》中的“绿洲”中找到原型……
9月22日,主题为“无界 探索 ,翻开未来”的华为智能世界2030论坛,堪比科幻大片,预测了10年后的智能世界:医、食、住、行、城市、企业、能源、数字可信等是什么样子。
医:“治未病”是什么体验?
华为对智能世界2030的预测中,对 健康 是这样说的:“2030年,人们依托高灵敏的生物传感器、云端存储的海量 健康 数据,让 健康 可计算。人类将能实现主动预防,从治已病到治未病;借助物联网、AI等技术,让未来的治疗方案将不再千篇一律;大型医疗设备更加便携化,实现居家远程医疗联动。”
“治未病”出自古老的《黄帝内经》,“上工治未病,不治已病,此之谓也”,意思是采取相应的措施,未病先防、既病防变、已变防渐。
人口老龄化带来了很多慢性病,据统计85%的死亡都是由于慢性病。慢性病,实时检测是关键。传感器、云、人工智能等技术有助于实现这一点。拿血压检测来说,光学传感器可以为血压建模和算法提供高质量的数据输入,加上云服务与AI,可以为用户带来主动的 健康 管理。
眼科诊疗也是这样,目前80%的市场都被价格高昂的进口高端眼科医疗器械占据,在AI的驱动下,眼科诊疗也在发生变革,带来智慧医疗的新体验。苏州微清自主研发的眼底病灶AI辅助诊断系统,集成华为云人工智能和连接技术,加上协和医院顶尖的临床实力,其全自动AI辅助眼底诊断系统解决方案在视杯视盘上的分割精度达到925%/975%,超过国际水平,毫秒级出诊断结果,工作效率超出医生检查效率数百倍,高效实现了青光眼AI辅助诊断筛查、评估。
远程医疗也很神奇,之前中国人民解放军总医院曾经在中国移动、华为的助力下,完成全国首例基于5G的远程人体手术——帕金森病“脑起搏器”植入手术,医生在海南为远隔3000公里的北京患者装“脑起搏器”,这种看似不可能的神奇 *** 作越来越司空见惯,在数字化技术赋能下,越来越多的人将能“治未病”。
食:智慧农业的想象空间
说起农业,总是会想起四个字:“看天吃饭”,这样带来的结果自然是:农业种植波动性大,风险重重。那么有没有办法改变这个境况呢?
答案是肯定的。在华为的智能世界2030预测中,农业变成了数字化技术加持下的新农业:用数据换产量,普惠绿色饮食。
传统的水泵灌溉系统受限于地形、动物破坏、电击、雨水侵蚀,布线暴露,甚至水箱设立场地受限和电源缺乏等问题。华为在印度智能农场的智能供水方案,基于无线技术打造智能灌溉系统,可以实现水量远程控制,确保在正确的时间将水用在正确的地方,最大程度减少水资源浪费。
在江苏滨海朗坤农科园的7万平方米的高 科技 智能温室,华为整体联动5G、物联网、VR等新一代智慧农业技术,同时引进了荷兰智能温室技术、以色列精准灌溉技术、西班牙自动包装技术和德国精密控制技术,在农作物生长的全过程都仿佛有一个智慧大脑在精准控制,高效运营。
这就是基于数据的精准农业,不再只靠经验,不再看天吃饭,而是在AI、大数据、物联网的加持下,让农业变得智慧、精准。
这是拥有数千年古老 历史 的农业迄今已来最大的一次变革,从体力与畜力的10时代,到农业机械的20时代,到自动化设备支撑的30时代,现在将进入智慧、精准的40时代。
能:比特管理瓦特
“光伏、风电等新型可再生能源已经进入商业化拐点,电力电子技术和数字化技术正深度融合,形成一朵‘能源云’,实现整个能源系统的‘比特管理瓦特’。” 华为常务董事、ICT产品与解决方案总裁汪涛在智能世界2030论坛上这样说。
比特是数字最小的符号,瓦特是能源最基础的符号,比特管理瓦特就是数字化技术与能源的融合。
比特管理瓦特的大背景,一方面是因为新能源革命,在生态与环境危机面前,传统的碳能源难以为继,清洁能源势在必行。众所周知,我国制定了“2030碳达峰、2060碳中和”的目标,各地都在加快调整优化能源结构,大力发展太阳能、风能等清洁能源。
另一方面是因为数字化技术也是能源消耗大户,需要用技术解决技术发展所产生的问题。据预测,全球通信站点在2025年将达7000万个,一年耗电高达6600亿度。全球的数据中心在2025年也将会有2400万机架,耗电也高达9500亿度/年。
这一切都要求能源体系在数字化技术的赋能下向低碳化、电气化、智能化转型。正如中国工程院院士李立浧所说,构建以新能源为主体的新型电力系统,需要以信息化、数字化构建新型电力系统。
青海共和县的22GW光伏项目,在华为智能光伏解决方案的助力下,最佳匹配特高压电网要求,稳定并网,目前系统发电量与传统方案相比提升2%以上;在引入诸多智能化的手段后,有效提升了运维效率,例如采用智能诊断方案,原来需要2个月的运维巡检工作只需要20分钟。
在宝丰集团的宁夏黄河东岸的640MW光伏电站,太阳能板可以像向日葵一样逐光而动,比起传统光伏电站发电量提高20%以上;无线宽带系统、无人机巡检、智能光伏云等智能化技术大大提升了运维效率,相比传统光伏电站大多需要100人的运维规模,这里智需要30个运维人员。
比特管理瓦特,正在为能源领域插上数字化赋能的翅膀,奔向智慧能源。
后记:无界 探索 ,翻开未来
上面提到的医、食、能,只是华为对智能世界2030诸多预测中的一些场景,八大 探索 展望、四份洞察等更详细的报告向我们展现出一个值得期待的智能世界:活得更有质量、食物更充足、居住的空间可拓展、上班路上无需担心拥堵、生活在宜居的城市、享有可再生能源、重复的工作交给机器……
其中,笔者的感受可以总结为三个“无界”:
首先,是合作无界。 华为智能世界2030论坛,群英汇聚,演讲嘉宾包括被誉为“ 科技 界的达尔文”的著名未来学家、科普作家史蒂文·约翰逊,世界电动车协会创始主席及轮值主席、中国工程院院士陈清泉,罗兰贝格全球管理委员会联席总裁戴璞,中国信息通信研究院副院长王志勤等等。堪称是一次思想的大碰撞。
这很容易让我们记起华为公司创始人任正非的名言:“一杯咖啡吸收宇宙能量”。在2017年,任正非曾经在一次讲话中阐释其内涵:“一杯咖啡吸收宇宙能量,并不是咖啡因有什么神奇作用。而是利用西方的一些习惯,表述开放、沟通与交流……形式不重要,重要的是精神的神交。咖啡厅也只是一个交流场所,无论何时、何地都是交流的机会与场所。”
可以说,华为的智能世界2030就是“一杯咖啡吸收宇宙能量”的典型案例,是一个共创的产物。据汪涛透露,过去三年,研究团队与业界1000多名学者、客户、伙伴进行交流,组织了2000多场的研讨,参考了来自联合国、世界经济论坛、世界卫生组织等权威机构的数据、方法,吸取了来自nature、IEEE等科学杂志、论文的线索,和相关产业协会、咨询公司报告的洞察等等。
其次,是技术无界。 想象未来靠科幻,实现未来靠技术。美好的智能世界2030,不是海市蜃楼,而是技术支撑下的真实图景。这一切的背后,都是对技术边界的无尽 探索 。
拿通信技术来说,我们很多人都已经见证和体验过1G、2G、3G、4G和5G技术,未来,更是将进化到55G和6G。55G,不仅对5G三种场景(eMBB、mMTC和URLLC)进行升级,更是增加了新的场景(UCBC,RTBC,HCS),在上行大带宽、宽带实时交互、通信与感知融合等方面具有独特优势,支撑起超高清沉浸式体验、远程医疗、自动驾驶等场景应用。
6G技术的 探索 ,更是打开想象空间。任正非在最近一次谈话中就提到了6G:“6G未来的增长空间可能就不只是大带宽的通信了,可能也有探测感知能力,通信感知一体化,这是一个比通信更大的场景,是一种新的网络能力,能更好地支持扩展业务运营。” 6G以通信和感知能力的融合,构建感-传-算一体化网络,支撑起厘米级超高精度定位、空气质量分析、医疗 健康 扫描等新场景应用。
再次,是融合无界。 纵观华为智能世界2030的诸多预测,有一个共同点,那就是数字化技术与相关技术的融合,甚至看起来风牛马不相及的学科、领域都在打破边界、走向融合。比如上面提到的数字能源就是数字化技术与电力电子技术的融合,精准农业是数字化技术与农业技术的融合,智慧医疗是数字化技术与医疗技术的融合等等。
这也是华为智能世界2030的主题“无界 探索 ,翻开未来”之要义:只有打破边界,勇于 探索 ,方能翻开智能世界的未来。
0引言随着我国 社会 经济的快速发展, 社会 与企业对电力服务的需求逐渐增加,分布式发电设备与电网结构得到了快速发展,传统的电网形态已无法满足当前 社会 的发展需要。随着 5G 通信在各大领域中的广泛推广,电网的运营模式与功能必然会得到了新一轮的发展方向,因此结合当前电力通信技术,将电力系统与泛在电力物联网结合形成未来电力能源体系是电力系统发展的重要趋势与方向。因此当前国家电网因重视泛在电力物联网技术发展内容,探讨技术模式与出现的问题,这将有利于进一步扩大电力的服务范围与能力。
1泛在电力物联网的概念
11泛在电力物联网的概念
泛在物联网通常是指在任何时间地点、人员与物质之间信息的有机互联与交互,而泛在电力物联网则具体指的是电力用户、电力企业与供应商和设备之间的信息互联交互。可以说泛在电力物联网就是在电力系统中应用互联网技术,实现不同信息传感设备之间的资源共享,从而实现能够自我感知标识的智能处理实体,通过实体间的交互与连接使得有关数据信息能够得到感知与反馈控制,进而形成整体的电力生产体系。而泛在电力物联网通信可以使电力平台架构上通过智能通讯技术实现不同数据信息之间的共享与管理,这将提高数据和信息的利用效率,同时也有利于数据信息之间的交互与连接。通过不同设备用户在任意时空与范围内的信息的共享与交互实现对电力整体运营的稳定,并有利于能源服务平台的在电力市场中得到进一步发展。
12泛在电力物联网的发展目标
泛在电力物联网建设目标主要有利于充分发挥当前物联网大数据的技术优势,充分的包络不同数据和类型的电力信息,增强数据的空间尺度和来源范围,统一分析与挖掘数据的深度与内容。这将有利于电力数据服务针对不同的区域打破数据之间的兼容性,实现各类业务之间的贯通,将电力数据更好的服务于各个行业中,通过 社会 各类行业的广泛参与实现商业模式的建立与发展。以人工智能和深度学习为特征的大数据智能技术将促进电力物联网的快速发展同时也有利于数据知识的挖掘与学习。可以预见未来将促进整体行业的发展与进步。
2泛在电力物联网的基本架构
通常来讲泛在电力物联网的基本架构主要分为三个方面:技术架构、标准架构与应用架构。就技术架构而言,主要分为感知、网络、平台与应用 4 个层面。感知层面主要完成数据信息的协同采集。通过边缘计算使得终端设备的智能化得到了广泛提高。网络层则主要利用现代通信技术实现不同的电力环节之间的覆盖与连接。平台层则主要用于物联网数据信息的管理与不同云端的协同作用。而应用层则主要用于提高整体系统的稳定性,使得能源系统之间构建综合智能的互联网体系。
标准架构则主要为整体的数据平台提供标准支撑,在感知层面会使设备产生不同环节之间的大量数据。这些数据往往来源与格式均不相同。如果没有完善的标准体系,数据之间将很难相互沟通与连接。因此为了解决数据之间的统一与通信,建立了统一的平台标准将促进数据的使用利用情况,为数据信息的深度挖掘提供准备与保障。泛在电力物联网的应用架构,主要用于保障整体电网的运行,提高能源的综合服务能力,并且通过经济的市场运营得到良好的能源生态体系。
3电力通信技术在泛在电力物联网的发展
泛在电力物联网是以通讯技术为基础发展而来的新型物联网体系,其构建的核心是满足电网能源系统的智能判断和自适应调节能力,这将提高能源的替代和利用能力。对于电力物联网来说,通讯技术是其核心的技术内容之一,也是实现万物互联基本的组成单元,凡在电力物联网可以保证不同类型的通讯网络进行相互的连接与反馈,当前电力通信技术的快速发展,泛在电力物联网必然将得到进一步的发展。
31电力通信基本原理
从 2G 通讯技术发展开始,移动通讯技术都以数字信号作为通讯的基础模式。对于 5G 通讯来说,也将以数字信号作为通讯的基础。简单来说,移动通讯的概念就是利用电磁波在空气中自由传播与通讯实现信号的传输。就其组成部件而言,主要包括有:信号发生器、 接收器、调制解调器等关键步骤单元。在空气中无限通讯必然将面对反射散射等各种传输情况,5G 通讯也不例外。5G 通讯相较于 4G 通信而言实现了巨大的飞跃。从提高传输信号的角度来说,主要包括三个方面内容:1扩展资源,增加了电磁波信号频率。2沿延拓定理,提升了频率的使用效率。3开发技术,物质密度更加密集。可实现频率资源多次重复使用,进而得到密度更高的异质网络连接。
32 5G通信基本特征
5G 通讯至少要包括以下 5 个基本特征:高速率、高容量、高可靠性、低时延与低能耗。
1高速率。5g 通讯的速率主要包括有峰值速率,区域速率与边缘速率三个方面的指标。具体来讲,峰值速率指的是在好的条件下得到的速率。区域速率指的是通讯系统整体所保障的总速率。边缘速率是指差的 5%用户所得到的通讯速率。高速率的基本特征使得 5G 通讯技术将在物联系统中得到广泛的应用。
2高容量。相较于传统的通讯技术 5G 通讯将包括有更多的设备终端。这里不止只有手机,也包括有家用电器、各种穿戴设备等。这也为物联网的发展提供了巨大的物理支撑。
3高可靠性。电力通信可靠性是电力系统的首要保障。5G 通讯能够保障信息传输的整体可靠,为电力通讯提供可靠的技术保障。
4低时延。通常来讲,通信时延就是指信息在传输过程中所需要的时间。对于传统技术而言,由于时间影响很大。所以往往被忽视。在未来通信技术发展的情景下必然要求时延性更好的通讯方式,进而满足各种系统之间的协同配合与控制。
5低能耗。在传感器与通讯设备之间往往需要基本的电力供应。新的 5G 技术,将节约能源损耗,降低能源的浪费。
4安科瑞为国家电网2021泛在电力物联网建设提供解决方案
安科瑞电气深耕用户侧能效管理多年,逐渐完善了从电力物联网云平台到终端传感器的生态体系,在“源(电源)-网(电网)-荷(负荷)-储(储能)”各个环节加大研发投入,已经形成“云(云平台)-管(有线/无线物联)-边(边缘计算)-端(终端设备)”的生态系统,参与泛在电力物联网建设,为国家电网建设“三型两网”提供解决方案,使用户在任何时间、地点、人、物之间实现信息连接和交互,产生共享数据,从而为电网、发电、供应商、用户服务。
41云平台
安科瑞电气近年来已经陆续推出变电所运维云平台、能源管理云平台、智慧用电云平台、环保用电监管云平台、充电桩(电动 汽车 /自行车)运营管理云平台、预付费管理云平台等云平台解决方案等解决方案,并已经广泛应用在多地国网公司用户端业务、环保部门、安监部门、住建部门等。
411变电所运维云平台
据统计全国高供高计的工商业用户数量达到200多万户,规模巨大,但是大部分日常的运行维护工作比较传统,普遍存在人力成本高、工作效率低、故障抢修时间长、风险预防薄弱等问题。国网公司和众多电力运维公司正在抢占这块巨大的市场,这是一个千亿级别的市场。
AcrelCloud-1000电力运维云平台采用多功能电力仪表、无线通信、边缘计算网关及大数据分析技术,通过智能网关采集现场数据并存储在本地,再定时向云平台推送数据。平台可同时接入数以千计的用户变电站数据。平台采集的数据包括变电所电气参数和环境数据,包括电流电压功率、开关状态、变压器温度、环境温湿度、浸水、烟雾、视频、门禁等信息,有异常发生10S内通过短信和APP发出告警信号。平台通过手机APP下发运维任务到指定人员手机上,并通过GPS跟踪运维执行过程进行闭环,提高运维效率,即时发现运行缺陷并做消缺处理。
412能源管理云平台
Acrelcloud-5000能耗管理云平台可适用于各个行业,如政府办公建筑、工厂、教育建筑、医疗建筑、商业综合体等,可通过局域网、互联网或者4G网络采集不同区域多个建筑或单位的用能数据。
平台采集建筑电、水、气、冷热量等能源消耗数据和光伏、风力、储能等新能源数据,对用能数据进行分析,按照区域、部门、用电设备类型进行细分,提供同比、环比分析比较和用能数据追溯,同时可以提供尖峰平谷各时段用能数据和报表,帮助用户梳理能源账单明细和制定能源绩效考核。
413环保用电监管云平台
近年来我们的环境质量有了很大的改善,这都归功于国家层面对环保的重视和环保部门的有力监察执法。安科瑞针对环保监察的痛点研发了环保用电监管系统解决方案,助力环保部门坚决打赢蓝天碧水保卫战。
Acrelcloud-3000环保用电监管平台主要为环保监察部门和产污排污企业服务,为环保部门提供在线监管和执法依据,为生产企业提供设备运行监控和产污排污数据记录。
平台采集生产企业总用电量、生产用电和治污设备用电量,进行关联分析,及时给出环保设备异常运行信号或企业异常生产信号,实现全过程防控。前端设备采用不停电免接线方案采集用电数据,经LORA无线上传到环保数据网关,再通过4G上传平台服务器或县、市、省级环保平台。各地环保部门通过污染防治设施用电实时监控,实现对排污企业生产运行无死角、全流程监控,达到变人防为信息化技防,从事后处罚到介入式执法,扭转传统依靠人力、经验进行现场核查的状态,为环保监管开辟更加切实、有效的监管方式,形成长效机制。
414智慧用电云平台
据应急管理部网站数据,2016~2018年期间因为电气原因导致的火灾占总数的百分之三十到百分之三十四左右,其中2018年全国共接报火灾237万起,因违反电气安装使用规定引发的火灾占总数的百分之三十四,较大和重大火灾事故中,电气火灾的比例更高。国务院、公安部消防局以及各省市自治区直辖市纷纷出台文件推广智慧用电,从源头上预防电气火灾的发生,现用电管理平台已在九小场所、三合一场所、养老福利院、医疗场所、学校、金融网点等人员密集场所广泛开展。
安科瑞Acrelcloud-6000用电管理云平台对电气引发火灾的主要因素(线缆温度、漏电电流、负荷电流、电压)进行不间断的数据跟踪与统计分析,通过2G/NB-IOT/4G方式采集现场数据,实时发现电气线路和用电设备存在的隐患(如:线缆温度异常、过载、过压、欠压及漏电等)并通过短信、APP推送、自动语音呼叫等方式及时预警,有效防止电气火灾的发生。系统可以显示所有监测点位的漏电电流等电气参数和线缆温度,并支持巡检记录和派单 *** 作,提供隐患分析报告,实时评估企业用电状态。
415电动 汽车 /电瓶车充电桩运营管理云平台
电动 汽车 现已成为广泛使用的绿色能源交通工具,Acrelcloud-9000充电桩运营管理云平台系统通过物联网技术对接入系统的充电桩站点和各个充电桩进行不间断地数据采集和监控,同时对各类故障如充电机过温保护、充电机输入输出过压、欠压、绝缘检测故障等一系列故障进行预警;用户通过微信小程序扫描二维码,进行支付后,系统发起充电请求,控制二维码对应的充电桩完成电动 汽车 的充电过程。充电桩可选配WIFI模块或GPRS模块接入互联网,配合加密技术和秘钥分发技术,基于TCP/IP的数据交互协议,与云端进行直连。
电动自行车数量越来越多,解决了老百姓短距离出行问题,但是和电动自行车相关的和火灾事故新闻也屡见不鲜,有逐年增长的趋势,给 社会 带来了很大的损失,成为人民生命和财产的一个隐患。基于电动自行车火灾的危害和特点,各级政府部门发文对电动自行车火灾的整治都放在规范停放和充电行为上。安科瑞Acrelcloud-9500充电桩运营管理云平台,针对电动自行车火灾治理提供充电管理、资产管理和交易管理的一揽子解决方案,解决充电难、管理难和收费难的问题,可应用于商业楼宇、小区、学校、医院等场所设置的电动自行车充电场所的运营管理。
416物业小区预付费管理云平台
安科瑞远程预付费系统可以针对各商业综合体、小区、写字楼、办公楼、酒店式公寓等物业,学校、工厂宿舍的后勤管理部门以及连锁超市、大型物业分布式财务 *** 作,在线支付,总部财务扎口等。目前Acrelcloud-3000预付费管理系统已经成功在上述各场景得到广泛的应用并已经稳定运行多年,适用于物业公司对小区、办公和商铺租户的水电预付费管理,或者学校对学生宿舍的用电预付费和用电管控系统。
42有线/无线物联
安科瑞根据多年来的项目经验,结合用户实际需求,开发了各类有线、区域无线、广域无线通讯产品,包括网关和终端设备。支持RS485、以太网、LORA、ZigBee、GPRS、4G、NB-IOT等多种通讯方式,随着5G建设步伐的加快,未来将会有越来越多的通讯方式融入产品,服务于泛在电力物联网建设。
43边缘计算
安科瑞针对物联网应用开发了多款智能网关,采用嵌入式系统和边缘计算技术,现场采集和存储终端设备数据,并根据云平台的需要,采用不同的协议和云平台对接。所有数据采集、计算、异常报警触发逻辑均在网关就地设置,网络故障时数据存储在本地,网络恢复后补传数据,断点续传,提高数据可靠性。
44终端设备
针对泛在电力物联网的建设,安科瑞陆续推出多款物联网仪表,应用在不同场合以满足不同需求,2019年全年各类终端仪表出货量超过185万台。
45安科瑞产品在泛在电力物联网的应用
近两年来,安科瑞已经陆续参与江苏省部分县市电力公司的用户端能源管理平台、云南省网综合能源服务平台、上海嘉定区147所学校电力运维平台等相关平台的建设,提供了包括云平台、智能网关、终端设备等产品,各类用户端云平台在全国各地运行案例700多套,并且根据用户需求不断完善产品功能,这些项目就是未来泛在电力物联网的一部分。
“能源互联网的春天到了,因其所能,它必将成为充满活力的新型能源业态。”尽管针对泛在电力物联网还有一些不同的声音,但是泛在电力物联网已经悄无声息的铺开来,融入能源互联网基础建设的方方面面。
5电力通信与泛在电力物联网建设的展望
51 通信电力网网络间的优化发展
52 多元化的商业模式
随着电力通技术在泛在电力物联网中的应用,将扩大整体电力系统的商业模式。新的商业模式必然会随着市场条件而产生,这有利于解决电力系统长期以来传统商业模式的很多问题。其中实现个人与个人之间的能源交易将成为可能。随着电力通信技术将端对端通信技术实现为 P2P 的交易模式,降低整体交易的通讯成本,有利于泛在电力物联网系统的进一步发展与优化。随着、物联网技术的发展,OT(物联网)正在成为未来化发展的重要方向。然而,OT在发展中还面临着一些困局,如安全问题、标准不统一等,这些问题需要行业大咖的共同破解。近日,在上海举行的2021年OT峰会上,来自全球各地的行业大咖共聚一堂,围绕OT的发展趋势、应用场景等问题展开深入探讨。他们认为,OT的发展虽然面临着困局,但也有着巨大的发展潜力。在安全问题方面,大咖们表示,要从技术和管理两个角度来解决。技术上,要用先进的加密技术和安全机制来保护数据的安全;管理上,要制定相应的安全管理制度和规范,确保数据的安全性和隐私性。在标准不统一问题上,大咖们认为,要加强国际间的交流合作,推动OT标准的制定和统一,以便更好地推动OT的发展。此外,大咖们还呼吁,要加强人才培养,招揽更多OT领域的专业人才,培养出更多的OT开发人才和技术人才,以便更好地推动OT的发展。总之,OT迎来了冰火两重天,但在行业大咖们的共同努力下,相信OT在未来会迎来更加美好的发展。零边际成本电网。多生产、传输、消费额外一单位电能,引起的成本的增加趋近于零,满足这个条件,电网就是零边际成本电网,因此属于电力物联网发展的远景形态是零边际成本电网。电力物联网是物联网在智能电网中的应用,是信息通信技术发展到一定阶段的结果。
“世界的本原是什么?”在这颗人类文明不断进步的星球,不同时代的智者都曾给出过解答。
万物皆比特“It from bit”,即物理宇宙起源于信息,是美国著名的物理学家,黑洞的命名者——约翰·阿奇巴尔德·惠勒(JohnArchibald Wheeler)在1989年完成的《AtHome in Universe(宇宙逍遥)》的第六章“超越黑洞“中提出的,那时正值信息革命大潮的蓄势期。
约翰·阿奇巴尔德·惠勒强调观察的意义,他和以玻尔为首的科学家们认为,世界没被观察时只是一大堆“数字的烟”(几率波或可能性),时间、空间、物质、能量浸没其中,人们用“观察”创造了自己眼中的现实。物化的自然和数字化的自然,在信息通信技术下融合的越来越深,原子比特化是智能世界的重要特征。
在电力领域,随着通信技术由模拟通信向数字通信演进,光纤通信、互联网、无线通信及卫星通信飞速发展,通信网络向大容量高带宽、广覆盖大联接、低时延高可靠、异构融合可定制的“空天地海”协同一体化通信网演进。同时,电力信息技术不断创新,芯片向超大规模集成、高性能方向发展,计算速度从单核能力提升向分布式计算转变,存储空间越来越大,网络不断向云平台方向演进,为电力系统持续智能化发展构建了坚实的数字底座。
华为致力于推动电力行业数字化转型,提出共建比特与瓦特深度融合的电力数字世界的愿景,正是从比特的视角看电力。《电的旅程》这个视频,通过展现比特赋予瓦特“感知”“预测”“洞察”“思考”“学习”“爱”等智慧能力,承载华为让电力更智慧的核心概念,通过旅程的创意表达,体现华为在源、网、荷、储一站式数字化转型解决方案的能力。
视频加载中
在一阵风,一缕光中
我诞生了
比特赋予我智慧
开启了 无限可能 的旅程
穿过高山、森林与溪谷
我可以感知预测
再危险的地方 也一路坦途
我 乐于洞察需求
如果有人呼唤
我将和千万同伴一起
即刻奔赴
把消息传遍千家万户
合力将不确定变为确定
我 善于思考
不只每一步发挥潜能
更要及时分辨无序变化中潜伏的风险
提前规避,稳健前行
我 热衷于奉献
城市睡了
我依旧活力满满
为那些疲惫的、晚归的、黑暗中行路的人
奉献一点光、一份安全
我 也会学习
学会把平凡的生活 变得愉悦
经历漫长旅程,我终于明白
爱是随时陪伴,应你所需
让每一种选择,都有回应
爱需要及时沟通
回应背后支持你的所有人
不论对方在何时何地
我的旅程,远远没有结束
智慧,让我的未来还有无限可能
电力系统是最复杂的人造系统。 以电力信息通信领域为例,“控制”由局部向全域拓展、“控制”由骨干向末梢延伸、信息“采集”爆炸式增长:电表与电网互动,海量非计量信息;需求侧响应,用户平等交互;采集点下移,用能终端随器计量;采集频次和实时性提高(15ms)、“新能源”(太阳能、风能、分布式储能)、“新业务”(EV充电桩、智慧园区、智慧家居)大规模接入,新需求(状态监测、实时感知、闭环控制)层出不穷。
中国电力一次系统和二次系统都经历了由弱到强、由简单到复杂的过程,才有了今天供电可靠性全球一流、服务全球18%人口的世界第一大电网。随着双碳和构建新型电力系统战略的提出,电力人有了继续攻坚克难的新目标。新型电力系统要求大幅提升信息通信对电网业务的支撑能力,需要高速、实时、可靠,以实现全面感知、全程在线,对信息通信的容量及其广泛性、开放性、互动性、智能性、可信性提出了新的需求。
英国著名演化生物学家道金斯 用《盲眼钟表匠》反驳“造物主论”(“盲眼”隐喻演化没有先知的方向,随机突变)。“钟表”精妙准确,巧夺天工,“造物主论”者认为,造物主就像个钟表匠般控制着世界的运行。而实际上人类的演化,更像一个盲眼钟表匠,将复杂的系统拆解成一个个最微小的零部件,没有预先绘制的蓝图,而是通过不断纠错过程的叠加才达到今天的复杂程度,从而论证“演化论”的正确性。
电力数字化、智能化的发展也是基于“演化论”,比如,G652光纤制约了系统向高速方向发展,G653光纤又限制了多通路的多分复用发展,G654光纤和G655光纤在损耗、长距离传输等方便具有更大优势。数据洪流的出现,大容量光纤通信作用巨大,通过对SDH,OTN,PTN等技术的比较后,综合带宽粒度、安全性等因素,确定SDH和OTN技术是电力传输网最理想的选择,并在电力骨干网络得到广泛应用。华为的光传输产品,在中国特高压、省际骨干、省级骨干、地市输变电通信网规模部署超4万套,其大带宽、超长距、防雷击、2M光继电保护、ASON、TSDN等创新特性均位于世界同类产品首位。
在系统复杂度和处理数据能力方面,从单片机、数控、DCS、SCADA、EMS、稳定控制,到电信息采集;处理器频率从KHz开始,已发展到GHz以上;GPU、芯片、量子芯片,随着计算和存储能力的提升,分析算法也在不断的进化,感知机、BP神经元网络、专家系统、支持向量机、深度学习、深度强化学习、对抗学习等,充分说明了智能不是一天形成的。
未来新兴的数字技术将深入渗透、影响新型电力系统建设,推动多能互补应用、源网荷储协调发展,助力实现清洁低碳、安全可靠、智慧灵活、经济高效等目标。随着云计算、大数据、物联网、移动通信、人工智能、区块链等ICT技术的深入发展,数字化成为这一时代的关键生产要素,成为企业的基本竞争力,数字技术的应用会写进企业的基因,信息化的要素越来越多,那些越善于运用数字技术的企业被“天择”的可能性越大,相反则会逐渐淘汰。
人类不能没有梦想,而元宇宙正是很多人梦想的“现实境”。
在电力行业,随着数字孪生、虚拟现实技术越来越成熟,以及各种信息化技术、设备的改善,虚拟现实技术在电力系统中的应用会越来越广泛,例如,传统的电力监控系统(如数据采集与监视控制系统)一般基于二维组态系统构建,其运行流程图主要为二维一次接线图,用二维图形符号的方式显示变电站内的所有用电设备和回路,为调度、集控中心提供瞬时电量(三相电流、三项电压、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、功率因数、频率等)、各回路断路器的运行状态、各回路的故障情况等实时信息。而在将来所有的信息都将以三维形式呈现,可以身临其境的置身于千里以外的变电站里,随时查看各种实时数据,研判、检修等。
如此迷人的“元宇宙“虚拟世界的背后,需要一个实在的网络。华为正从“无处不在的联接”“无所不及的智能”“个性化体验”“数字平台”四个方面构建万物互联的智能世界。
以电力行业为例,在无处不在的联接方面:华为助力国家电网 打造超高速、大容量100GOTN电力通信网数字化基础设施,全面服务国家电网数字化转型和新型电力系统建设。
在无所不及的智能方面: 华为联合伙伴共同打造“四无”生态摄像机输电智能巡检解决方案,其自组网等特性在南方电网为降低中山多跨场景下外破风险及解决迪庆公网覆盖盲区的巡检视频回传问题提供整体解决方案,成为全球电力输电智能巡检样板点。在智慧调度领域, 华为基于“5G+边缘计算”核心技术,打造分布式能源调度群管群控解决方案,助力山东电网率先实现了“10kV新能源站、大负荷用户以及地方电厂和小火电”等业务场景下的“5G直采直控”和“多业务融合智能APP化”,开创全国首个具备新型电力系统特征的智慧调度商用化试点先河。
在个性体验方面:华为与国家电网西安供电公司 联合打造保电应急指挥方案,通过华为ISDP+数字化作业平台,接入300+点位并发智能可穿戴视频,实现现场全景实时监测、资源动态可控、应急智能研判、现场穿透指挥,助力“十四运”智慧保电。
在数字平台方面: 华为联合伙伴发布“智慧电厂”解决方案,在 宁州电厂 打造“一网”、“一平台”、“多维智能分析”创新融合解决方案,持续为全国电厂企业构筑智慧电厂数字平台底座。
万物皆比特,比特是计量信息的单位,信息是不确定性,是困难程度、是熵,通信就是为了消除不确定性,人类进步的文明史,很大程度上就是信息传播效率的提高史。华为的禀赋优势就是联接和计算,如果宇宙是一台巨大的信息处理器,华为正在通过无处不在的联接让虚拟的确定性抵消现实的不确定性,通过无所不及的智能实现万事万物不过是宇宙正在运行的算法,在未来智能世界的数字底座上,一定印刻着华为闪耀不息的印记。
华为中国政企电力业务部总经理 张延德
不需要华为智能家居网关是什么:
网关,是指一类连接不同网络的设备,通常也具有协议转换的功能。家庭网络中通常使用路由器连接内网和外网,也可以认为是一个网关。
在华为HiLink平台中,智能路由器除了具有连接网络、协议转换的功能外,还可以安装应用程序、控制智能家居设备,配合HiLink云平台使用。
华为HiLink开发者平台,是以HiLink物联网连接协议为中心的技术开放平台。为开发者提供产品定义、界面开发、固件开发、测试认证、升级、上线发布的整套解决方案。开发者根据不同的方式接入到华为HiLink平台上,与HiLink生态下的其他产品进行互联互通。
接入到HiLink平台能够获得以下益处:
在华为智能家居手机App内得到设备控制界面,并和其他设备互联互通;
在华为手机负一屏中显示展示设备卡片;
华为手机EMUI自动发现设备,并自动完成设备的配网注册过程;
通过语音指令控制设备,用声音呼唤出小艺助手来轻松完成设备控制;
符合标准的产品将有机会被HiLink选品委员会选中,进入华为各渠道,增加产品销量。
华为HiLink的技术方案包括智能硬件直连接入和通过云云对接接入两种。
智能硬件直连接入
开发者通过HiLink SDK,或由华为推荐的集成了HiLink SDK与LiteOS *** 作系统的Wi-Fi模组,接入到HiLink平台。这种技术方案能打通的能力包含:华为智家App展示和控制、设备联动控制、华为手机负一屏展示和控制。
通过云云对接接入
开发者通过自身云平台与华为HiLink平台的对接,间接地使产品能够和HiLink平台打通。这种技术方案更适用于已经拥有自己的物联网平台,且想保留自有App的控制和管理,但也希望和华为生态互联互通的开发者。这种技术方案能打通的能力包含:华为智家App展示和控制、设备联动控制、华为手机负一屏展示和控制。
接入华为HiLink平台的设备,可以使用华为智能家居APP控制。通过智能家居APP将设备联网成功后,设备会自动将设备注册HiLink平台,进而可以通过APP远程查看、控制等功能。
用户只需在APP中成功添加设备,APP中会自动生成该设备的 *** 作界面,用户通过该界面来远程控制设备。除了APP控制外,用户还可以通过设置,实现设备的自动化控制,比如定时执行、满足设备触发条件执行等。
华为HiLink平台除了具有设备连接的云平台外,还开放了智能路由器平台,作为智能家居系统中的智能网关,运行本地化的应用。
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