智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的概念一經(jīng)提出，立即受到了各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視，在需求和研發(fā)的相互推動下，迅速熱遍全球，本文在綜述智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的同時，提出了我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景，并在應(yīng)用前景下提出智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架。
O引言
RFID(射頻識別)技術(shù)是一種無線自動識別技術(shù)，又稱為電子標(biāo)簽技術(shù)，RFID技術(shù)具有眾多優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于交通、物流、安全、防偽等領(lǐng)域[1，2]，作為條形碼等識別技術(shù)的升級換代產(chǎn)品，近年來巨大的市場需求使得RFID迅速發(fā)展起來。
而"物聯(lián)網(wǎng)"的內(nèi)涵是起源于由RFID對客觀物體進(jìn)行表示并利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換這一概念，并不斷擴(kuò)充、延展、完善而逐步形成的。
智能電網(wǎng)(SmartGrid)、物聯(lián)網(wǎng)(ElectronicProductCodeNetwork，簡稱EPCNetwork)的概念一經(jīng)提出，立即受到了各國政府、企業(yè)和學(xué)術(shù)界的重視，在需求和研發(fā)的相互推動下，迅速熱遍全球，本文在綜述智能電網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)的同時，提出了我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景，并在應(yīng)用前景下提出智能電網(wǎng)中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)框架。
一、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)的概念
1.1物聯(lián)網(wǎng)的概念
根據(jù)歐盟第7框架下RFID和物聯(lián)網(wǎng)研究項目組在2009年9月15日發(fā)布的研究報告定義：物聯(lián)網(wǎng)是未來互聯(lián)網(wǎng)的一個組成部分，可以被定義為基于標(biāo)準(zhǔn)的和可互操作的通信協(xié)議。且具有自配置能力的、動態(tài)的全球網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)。物聯(lián)網(wǎng)中的"物"都有標(biāo)識、物理屬性和實(shí)質(zhì)上的個性，使用智能接口實(shí)現(xiàn)與信息網(wǎng)絡(luò)的無縫整合。
該組織的主要研究目的是便于歐洲內(nèi)部不同RFID和物聯(lián)網(wǎng)項目之間的組網(wǎng);協(xié)調(diào)包括RFID的物聯(lián)網(wǎng)研究活動;對專業(yè)技術(shù)平衡，以使得研究效果最大化;在項目之間簡歷協(xié)同機(jī)制。
1.2智能電網(wǎng)的概念
通過信息化手段，使能源資源開發(fā)、轉(zhuǎn)換(發(fā)電)、輸電、配電、供電、售電及用電的電網(wǎng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行智能交流，實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標(biāo)。這樣的電力網(wǎng)絡(luò)，稱為智能電網(wǎng)。
根據(jù)美國能源局現(xiàn)代電網(wǎng)發(fā)展報告，目前的論述普遍智能電網(wǎng)的七大特征：
1)具有自我修復(fù)的能力(自愈性)
2)激發(fā)用戶主動參與電網(wǎng)的運(yùn)作(激勵性)
3)抵御襲擊(安全性)
4)提供高質(zhì)量的電能，減少停電損失(高質(zhì)量)
5)能夠容納各種發(fā)電和蓄電形式(新能源參與)
6)繁榮電力市場
7)優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行，降低電網(wǎng)運(yùn)行費(fèi)用
通過IT創(chuàng)建開放的系統(tǒng)和建立共享信息模式的基礎(chǔ)，整合系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)，可以優(yōu)化電網(wǎng)的運(yùn)行和管理，讓電網(wǎng)更智能，從物聯(lián)網(wǎng)的三個層次提高電網(wǎng)的可靠性、管理效率和服務(wù)水平。
為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)開發(fā)、提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和能源利用效率，智能電網(wǎng)迫切地需要和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密的結(jié)合。
二、物聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)的發(fā)展
2.1物聯(lián)網(wǎng)在中國的發(fā)展
目前，我國已成為世界制造業(yè)中心，信息技術(shù)發(fā)展迅速，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究已迫在眉睫.物聯(lián)網(wǎng)可劃分為一個由感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層組成的3層體系。
物聯(lián)網(wǎng)3層參考體系架構(gòu)
全面感知、可靠傳送、智能處理是物聯(lián)網(wǎng)的核心能力。全面感知是指利用RFID、二維碼、GPS、攝像頭、傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)等感知、捕獲、測量的技術(shù)手段隨時隨地對物體進(jìn)行信息采集和獲取。可靠傳送是指通過各種通信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體接入信息網(wǎng)絡(luò)，隨時隨地進(jìn)行可靠的信息交互和共享。智能處理是指利用云計算、模糊識別等各種智能計算技術(shù)，對海量的跨地域、跨行業(yè)、跨部門的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，提升對物理世界、經(jīng)濟(jì)社會各種活動和變化的洞察力，實(shí)現(xiàn)智能化的決策和控制[3]。
2.2智能電網(wǎng)在中國的發(fā)展
我國的智能電網(wǎng)研究起步相對較晚，從大電網(wǎng)和中低壓電網(wǎng)2個角度同時切入，已經(jīng)完全成熟并產(chǎn)業(yè)化的成果相對較少。但在很多方面的研究成果已經(jīng)為發(fā)展智能電網(wǎng)奠定了一定的基礎(chǔ)。
2009年國家電網(wǎng)投資達(dá)3500億元，重點(diǎn)仍然在于特、超高壓電網(wǎng)以及跨區(qū)送電工程。2009年起，國家電網(wǎng)，3～5年，投入五六百億元，60-80%投往遠(yuǎn)程控制、交互智能等
我國電網(wǎng)的建設(shè)現(xiàn)狀中有兩個突出矛盾：
a.伴隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，電力消費(fèi)增長十分迅速，滿足電力需求的任務(wù)繁重。
b.我國能源資源分布和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的極不平衡，同時現(xiàn)有電網(wǎng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)不夠堅強(qiáng)，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響很大。
考慮我國電網(wǎng)建設(shè)的現(xiàn)狀，在建設(shè)中國特色的電網(wǎng)生產(chǎn)中，應(yīng)該參考?xì)W美國家的經(jīng)驗，制定出切實(shí)可行的路線和方案建設(shè)堅強(qiáng)的智能電網(wǎng)。
三、物聯(lián)網(wǎng)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用前景
我國的研究人員對物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的研究[4-6]較發(fā)達(dá)國家稍晚，在跟蹤發(fā)達(dá)國家研究的同時已經(jīng)逐漸有了自己的創(chuàng)新.參與這方面研究的有中國物品編碼中心、中國標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會、AIMChina、復(fù)旦大學(xué)中國實(shí)驗室、北京航空航天大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)及一些企業(yè)，并取得了一些初步的成果.同時，有國內(nèi)從事RFID研發(fā)的知名企業(yè)在2005年兩會期間提交了《適應(yīng)社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，建立中國物流互聯(lián)網(wǎng)工程》的提案，提出了開展中國物聯(lián)網(wǎng)研究和規(guī)劃的建議，目前有關(guān)部委領(lǐng)導(dǎo)已就此提案進(jìn)行了考察和論證.一些刊物和網(wǎng)站成為物聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的討論陣地.
2010年1月7日，在"信息通信技術(shù)支撐智能電網(wǎng)研討會"上，國網(wǎng)信息通信有限公司總經(jīng)理劉建明在會上作了題為"物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用"的報告，足見信通公司就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用做了充分的準(zhǔn)備。本文根據(jù)國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)的研究現(xiàn)狀提出對智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)：
智能電網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)信息架構(gòu)
智能電網(wǎng)WSN感知層包括二維碼標(biāo)簽和識讀器、RFID標(biāo)簽和讀寫器、攝像頭、各種傳感器、傳感器網(wǎng)絡(luò)(指由大量各類傳感器節(jié)點(diǎn)組成的自治網(wǎng)絡(luò)，具有自組織、自愈合的特點(diǎn))，WSN感知層的主要作用是感知和識別物體，采集并捕獲信息。
智能電網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)層包括光纜、光端機(jī)組成的光網(wǎng)絡(luò)，物聯(lián)網(wǎng)管理中心、信息中心等利用網(wǎng)絡(luò)的能力對海量信息進(jìn)行智能處理的部分。也就是說光網(wǎng)絡(luò)層不但要具備網(wǎng)絡(luò)的能力，還要提升信息處理的能力。同時，對海量的物聯(lián)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析處理，提升對智能電網(wǎng)的洞察力，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)真正的智能化。
智能電網(wǎng)應(yīng)用層是將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與智能電網(wǎng)的需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)智能化應(yīng)用的解決方案。智能電網(wǎng)通過應(yīng)用層最終實(shí)現(xiàn)信息技術(shù)與智能電網(wǎng)的深度融合，對智能電網(wǎng)的發(fā)展具有廣泛的影響。應(yīng)用層的關(guān)鍵在于在信息化的過程中，能滿足電網(wǎng)系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行智能交流，實(shí)現(xiàn)精確供電、互補(bǔ)供電、提高能源利用率、供電安全，節(jié)省用電成本的目標(biāo)的各信息元的需求分析以及信息的內(nèi)部共享。
四、結(jié)束語
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在目前的數(shù)字化變電站中已經(jīng)有很大一部分技術(shù)與之相適應(yīng)，而且目前國家電網(wǎng)的通信網(wǎng)是專網(wǎng)不與電信等網(wǎng)絡(luò)連接，安全性有很強(qiáng)的保障。隨著智能電網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)必將進(jìn)一步滲透到智能電網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)中，具有重要的經(jīng)濟(jì)價值和研究意義，本文為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用提供了一定的參考。
（轉(zhuǎn)載）
