【5A版】物联网典型应用.ppt

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1、第3章物联网典型应用随着2009年初美国在IBM公司的倡议下，将物联网正式引入美国国家战略，在全球掀起了一阵阵物联网热浪。欧盟、日本、韩国、中国等纷纷跟进，将物联网作为各自信息产业领域的国家级战略，物联网也有望成为继计算机、互联网之后的世界信息产业的第三次浪潮。那么，物联网的主要应用包括什么，将给人们的生产、生活带来怎样的影响？本章将一一呈现。第3章物联网典型应用3.1智能电网3.2智能交通3.3智慧物流3.4精细农业3.5公共安全3.6智慧医疗3.7智能环保3.8智能家居本章小结3.1智能电网3.1.1智能电网概述3.1.2智能电网系统与技术

2、需求3.1.3智能电网应用与市场预期3.1.1智能电网概述智能电网的一个重要内容就是大力支持可再生能源的接入，这与中国整个电力能源结构的调整目标相一致，可以加快风电、光伏发电等绿色能源发电及其并网技术研究，规范新能源的并网接入和运行，实现新能源和电网的和谐发展。智能电网能容忍对电网多个部分的同时攻击，以及可能出现的多方面、交联、较长时间的攻击。电网的安全协议包括阻止、预防、检测、响应等，将电网和经济的影响最小化。3.1.1智能电网概述随着电网规模的日益增大，电网的运行与控制的复杂程度越来越高，对实现电能安全传输和可靠供应提出了更大的挑战，这要求

3、我们从经济高效以及安全可靠性方面都要进行考虑。经济方面，优化资源配置，提高设备传输容量和利用率；在不同区域间进行及时调度，平衡电力供应缺口；支持电力市场竞争的要求，实行动态的浮动电价制度，实现整个电力系统优化运行。安全可靠性方面，更好地对人为或自然发生的扰动做出辨识与反应。在自然灾害、外力破坏和计算机攻击等不同情况下，保证人身、设备和电网的安全。3.1.2智能电网系统与技术需求(1)感知互动层(2)网络传输层(3)应用服务层1.发电与储能2.智能输电3.智能变电4.配电自动化5.智能用电(1)感知互动层感知互动层主要通过无线传感网络、RFI

4、D、全球定位系统等信息传感终端，实现对智能电网各应用环节相关信息的采集，包括传感器等数据采集设备以及数据接入到网关之前的传感器网络，例如RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、视频采集的摄像头、各种传感器以及由短距离传输技术组成的无线传感网。电力物联网感知互动层以传感网和通信网的结合为切入点，通过异构网络实现协同工作以形成可管理的感知网。感知互动层可进一步划分为两个子层，首先是通过传感器、智能视频识别等设备采集数据，然后通过RFID、工业现场总线、微功率无线、红外等短距离传输技术传输数据。感知互动层是电力物联网发展和应用的基础，RFID技术

5、、感知和控制技术、短距离无线通信技术是感知互动层涉及的主要技术，其中又包括芯片、通信协议、RFID材料、智能节点等细分领域。目前，感知互动层的无线传感网技术标准众多，但电力物联网的标准和规范较少，一方面是由于物联网技术在电力系统中的应用刚起步，尚处于探索阶段；另一方面，物联网设备在强电磁环境下应用的可行性以及对电力设备的潜在影响需进行严格论证和验证。(2)网络传输层网络传输层以电力光纤网、电力无线专用网为主，辅以电力线载波通信网、无线通信公网，实现感知互动层各类电力系统信息的广域或局部范围内的信息传输。这些数据可以通过电力专网、电信运营通信网、

6、国际互联网、小型局域网等网络传输，实现有线与无线的结合、宽带与窄带的结合、感知网与通信网的结合。网络传输层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术。感知数据管理与处理技术包括传感网数据的存储、查询、分析以及基于感知数据决策和行为的理论和技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网传输层的重要组成部分，也是应用服务层众多应用的基础。(3)应用服务层应用服务层主要采用数据挖掘、智能计算、模式识别以及云计算等技术，协同各系统共同运作，实现电网海量信息的综合分析和处理，实现智能化的决策、控制和服务，从而提升电网各个

7、应用环节的智能化水平。应用服务层解决的是信息处理和人机界面的问题，由网络传输层传输而来的数据在这一层里进入各类信息系统进行处理。应用服务层也可以按照形态直观地划分为两个子层，一个是应用程序层，进行数据处理；另一个是终端设备层，提供人机界面。1.发电与储能图3-1电力物联网的应用服务架构2.智能输电输电环节是智能电网中一个极为重要的环节，虽然已经开展大量研究和示范工作，但依然存在许多问题，主要有：电网结构仍然薄弱，设备装备水平和健康水平仍不能满足建设坚强电网的要求；设备检修方式较为落后；系统化的设备状态评价工作刚刚起步。因此，在输电可靠性、设备检

8、修模式以及设备状态自动诊断技术上，和国际水平相比还存在一定的差距。在智能电网的输电环节中有许多应用需求亟待得到满足，需要结合物联网的相关技术，提高智能