【5A版】物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用.ppt

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1、第3章物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用隨著2009年初美國在IBM公司的倡議下，將物聯(lián)網(wǎng)正式引入美國國家戰(zhàn)略，在全球掀起了一陣陣物聯(lián)網(wǎng)熱浪。歐盟、日本、韓國、中國等紛紛跟進(jìn)，將物聯(lián)網(wǎng)作為各自信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域的國家級戰(zhàn)略，物聯(lián)網(wǎng)也有望成為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮。那么，物聯(lián)網(wǎng)的主要應(yīng)用包括什么，將給人們的生產(chǎn)、生活帶來怎樣的影響？本章將一一呈現(xiàn)。第3章物聯(lián)網(wǎng)典型應(yīng)用3.1智能電網(wǎng)3.2智能交通3.3智慧物流3.4精細(xì)農(nóng)業(yè)3.5公共安全3.6智慧醫(yī)療3.7智能環(huán)保3.8智能家居本章小結(jié)3.1智能電網(wǎng)3.1.1智能電網(wǎng)概述3.1.2智能電網(wǎng)系統(tǒng)與技術(shù)

2、需求3.1.3智能電網(wǎng)應(yīng)用與市場預(yù)期3.1.1智能電網(wǎng)概述智能電網(wǎng)的一個重要內(nèi)容就是大力支持可再生能源的接入，這與中國整個電力能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整目標(biāo)相一致，可以加快風(fēng)電、光伏發(fā)電等綠色能源發(fā)電及其并網(wǎng)技術(shù)研究，規(guī)范新能源的并網(wǎng)接入和運(yùn)行，實現(xiàn)新能源和電網(wǎng)的和諧發(fā)展。智能電網(wǎng)能容忍對電網(wǎng)多個部分的同時攻擊，以及可能出現(xiàn)的多方面、交聯(lián)、較長時間的攻擊。電網(wǎng)的安全協(xié)議包括阻止、預(yù)防、檢測、響應(yīng)等，將電網(wǎng)和經(jīng)濟(jì)的影響最小化。3.1.1智能電網(wǎng)概述隨著電網(wǎng)規(guī)模的日益增大，電網(wǎng)的運(yùn)行與控制的復(fù)雜程度越來越高，對實現(xiàn)電能安全傳輸和可靠供應(yīng)提出了更大的挑戰(zhàn)，這要求

3、我們從經(jīng)濟(jì)高效以及安全可靠性方面都要進(jìn)行考慮。?經(jīng)濟(jì)方面，優(yōu)化資源配置，提高設(shè)備傳輸容量和利用率；在不同區(qū)域間進(jìn)行及時調(diào)度，平衡電力供應(yīng)缺口；支持電力市場競爭的要求，實行動態(tài)的浮動電價制度，實現(xiàn)整個電力系統(tǒng)優(yōu)化運(yùn)行。?安全可靠性方面，更好地對人為或自然發(fā)生的擾動做出辨識與反應(yīng)。在自然災(zāi)害、外力破壞和計算機(jī)攻擊等不同情況下，保證人身、設(shè)備和電網(wǎng)的安全。3.1.2智能電網(wǎng)系統(tǒng)與技術(shù)需求(1)感知互動層(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層(3)應(yīng)用服務(wù)層1.發(fā)電與儲能2.智能輸電3.智能變電4.配電自動化5.智能用電(1)感知互動層感知互動層主要通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)、RFI

4、D、全球定位系統(tǒng)等信息傳感終端，實現(xiàn)對智能電網(wǎng)各應(yīng)用環(huán)節(jié)相關(guān)信息的采集，包括傳感器等數(shù)據(jù)采集設(shè)備以及數(shù)據(jù)接入到網(wǎng)關(guān)之前的傳感器網(wǎng)絡(luò)，例如RFID標(biāo)簽和用來識別RFID信息的掃描儀、視頻采集的攝像頭、各種傳感器以及由短距離傳輸技術(shù)組成的無線傳感網(wǎng)。電力物聯(lián)網(wǎng)感知互動層以傳感網(wǎng)和通信網(wǎng)的結(jié)合為切入點，通過異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)協(xié)同工作以形成可管理的感知網(wǎng)。感知互動層可進(jìn)一步劃分為兩個子層，首先是通過傳感器、智能視頻識別等設(shè)備采集數(shù)據(jù)，然后通過RFID、工業(yè)現(xiàn)場總線、微功率無線、紅外等短距離傳輸技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)。感知互動層是電力物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展和應(yīng)用的基礎(chǔ)，RFID技術(shù)

5、、感知和控制技術(shù)、短距離無線通信技術(shù)是感知互動層涉及的主要技術(shù)，其中又包括芯片、通信協(xié)議、RFID材料、智能節(jié)點等細(xì)分領(lǐng)域。目前，感知互動層的無線傳感網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)眾多，但電力物聯(lián)網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范較少，一方面是由于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用剛起步，尚處于探索階段；另一方面，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在強(qiáng)電磁環(huán)境下應(yīng)用的可行性以及對電力設(shè)備的潛在影響需進(jìn)行嚴(yán)格論證和驗證。(2)網(wǎng)絡(luò)傳輸層網(wǎng)絡(luò)傳輸層以電力光纖網(wǎng)、電力無線專用網(wǎng)為主，輔以電力線載波通信網(wǎng)、無線通信公網(wǎng)，實現(xiàn)感知互動層各類電力系統(tǒng)信息的廣域或局部范圍內(nèi)的信息傳輸。這些數(shù)據(jù)可以通過電力專網(wǎng)、電信運(yùn)營通信網(wǎng)、

6、國際互聯(lián)網(wǎng)、小型局域網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)傳輸，實現(xiàn)有線與無線的結(jié)合、寬帶與窄帶的結(jié)合、感知網(wǎng)與通信網(wǎng)的結(jié)合。網(wǎng)絡(luò)傳輸層中的感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)是實現(xiàn)以數(shù)據(jù)為中心的物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)。感知數(shù)據(jù)管理與處理技術(shù)包括傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析以及基于感知數(shù)據(jù)決策和行為的理論和技術(shù)。云計算平臺作為海量感知數(shù)據(jù)的存儲、分析平臺，將是物聯(lián)網(wǎng)傳輸層的重要組成部分，也是應(yīng)用服務(wù)層眾多應(yīng)用的基礎(chǔ)。(3)應(yīng)用服務(wù)層應(yīng)用服務(wù)層主要采用數(shù)據(jù)挖掘、智能計算、模式識別以及云計算等技術(shù)，協(xié)同各系統(tǒng)共同運(yùn)作，實現(xiàn)電網(wǎng)海量信息的綜合分析和處理，實現(xiàn)智能化的決策、控制和服務(wù)，從而提升電網(wǎng)各個

7、應(yīng)用環(huán)節(jié)的智能化水平。應(yīng)用服務(wù)層解決的是信息處理和人機(jī)界面的問題，由網(wǎng)絡(luò)傳輸層傳輸而來的數(shù)據(jù)在這一層里進(jìn)入各類信息系統(tǒng)進(jìn)行處理。應(yīng)用服務(wù)層也可以按照形態(tài)直觀地劃分為兩個子層，一個是應(yīng)用程序?qū)?，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；另一個是終端設(shè)備層，提供人機(jī)界面。1.發(fā)電與儲能圖3-1電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用服務(wù)架構(gòu)2.智能輸電輸電環(huán)節(jié)是智能電網(wǎng)中一個極為重要的環(huán)節(jié)，雖然已經(jīng)開展大量研究和示范工作，但依然存在許多問題，主要有：電網(wǎng)結(jié)構(gòu)仍然薄弱，設(shè)備裝備水平和健康水平仍不能滿足建設(shè)堅強(qiáng)電網(wǎng)的要求；設(shè)備檢修方式較為落后；系統(tǒng)化的設(shè)備狀態(tài)評價工作剛剛起步。因此，在輸電可靠性、設(shè)備檢

8、修模式以及設(shè)備狀態(tài)自動診斷技術(shù)上，和國際水平相比還存在一定的差距。在智能電網(wǎng)的輸電環(huán)節(jié)中有許多應(yīng)用需求亟待得到滿足，需要結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)，提高智能