泛在电力物联网的关键技术与应用前景论文_钱亦晨,胡晓玲,冉梦晨

泛在电力物联网的关键技术与应用前景论文_钱亦晨,胡晓玲,冉梦晨

(国网新疆电力有限公司巴州供电公司 新疆库尔勒市 841000)

摘要:随着时代社会经济的发展和信息技术的进步,从信息技术开始的计算机、互联网直到当前被广泛关注和应用的物联网,已然经历了很多的演进,物联网成为了第三次信息产业变革的主导产物,并在其中有着重中之重的作用,在社会各界的各个领域都有所应用。本文就物联网的相关性理论概念、发展状况进行阐述,分析其相应的关键性技术和有效地研究其应用的前景。

关键词:物联网;关键技术;应用前景

物联网是世界第三次世界革命发展中衍生出来的新型物物连接体系。根据资料显示在2020年物联网会大量的运用于实际的生活和生产中,物联网的业务和人与人通信的业务相比,会有30 比1的占比,所以物联网发展有其重要的前景。

1.物联网概念及其重要特征阐述

1.1 物联网概念:物联网(The Inter-net of Things)广义而言之,把各种信息传感设备同互联网相结合而形成的巨大网络,通过人与物以及物与物间的信息交互,达到信息网络同物理空间的融合。具体而言之,物联网通过信息传感设备,诸如:激光扫描器、全球定位系统(Global Positioning System)、红外感应器以及射频识别(RFID)等,根据约定的网络协议,将物品同互联网相连接,实施信息交换与通讯,从而实现一系列管理工作,如对物品的智能化识别、监控和跟踪以及定位。

1.2 物联网的重要特征:

①智能化。网络系统具有智能控制、自我反馈以及自动化的特点;

②互联网特征。物联网是基于互联网的拓展和延伸的一种网络,旨在解决与处理人和物、物和物间通信的网络形态,虽然其终端具有多样化,然而,互联网仍是其核心与基础;

③识别与通信。只有具备物物通信以及自动识别功能的“物”才能够纳入物联网。可将微型感应芯片植入物体上,使其变为有“知觉和感受”的物品,这是互联网无法比拟的,物联网的此种特征功能的实现主要借助于射频识别技术(RFID)。

2.物联网的关键技术分析

2.1 传感器技术(Transducer Techno-logy)

传感器技术可谓一项高新、前沿技术,主要研究从自然界提取信息并识别和处理这些信息,实现在物联网中人和物之间的信息交换。传感技术的核心是传感器。传感器是对各种装置和信息系统进行信息采集的关键器件。其是一种可感知被测指标的某一确定信息(红外线、磁场大小和温度等),并根据特定的规律转为同其相对应的可输出信号的设备。传感器一般由转换元件与敏感元件构成,其类型多样化,具有广泛的应用领域,包括航空航天技术、环境保护以及工业生产自动化等领域。而现阶段,传感器技术也面临着一些困难和挑战,诸如:在自适应性和智能性方面,传感器网络突显出不足以及单个节点信息不完全性或不准确性;在能量处理与传感能力方面,传感器也表现出一定的限制性。因此,传感器技术的发展和突破主要体现在:其一,加强传感器自身网络化、智能化;其二,感知信息方面。

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2.2 网络通信技术(Network Commun-ication Technology,NCT)

不管物联网概念怎样延伸与拓展,其不可取代的关键技术仍是最基础的物与物间的感知与通信。NCT主要包括网关技术、组网技术、交换技术以及(有)无线传输技术等。实现物联网的关键是M2M(Machine to Machine)技术。M2M技术有广泛的使用范围,能够结合远距离连接技术,诸如GSM(全球移动通信系统)/GPRS(通用分组无线服务技术)/UMTS(通用移动通信系统)等,亦能够结合近距离连接技术,诸如:UWB、RFID、WIFI等。现阶段,M2M技术侧重于Machine to Machine(机器对机器)的无线通信,今后会在工控、水利、气象、军事等各领域应用。而通信网络技术作为为物联网数据提供服务支持与信息传送的基础通道,怎样基于现有网络增强通信网络技术的专业性,以适应物联网低数据性和低移动性等业务需求,是当前需要研究的重点。

2.3 射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)

RFID系统由信息处理系统、读写器以及RFID电子标签构成,RFID为物品贴上电子标签,在带有电子标签的物体上通过读写器时,无线电波会把标签中所带有的信息数据传递给特定的信息读写器,再通过读写器传递给信息处理系统,信息处理系统按照需求进行相应的数据控制以及处理工作,从而达到高效管理物品的目的。因此,RFID技术是一种非接触式自动识别技术。现阶段,RFID技术在物流管理等方面都有应用,极大程度上提高了该行业的管理效率,而RFID在发展中也存在着诸如产品测试、安全隐私、芯片成本等诸多问题,有待相关人员做进一步解决和处理。

3.物联网技术的应用前景研究

目前,物联网技术已经应用在我国诸多领域,这些成功的应用案例不仅是物联网取得更大发展的先决条件,而且也为今后深层次研究物联网的应用前景指明了方向。

①智能交通。通过传感器、自动控制和计算机等先进技术,实现交通事故检测和道路联网监控,从而智能化地调配与管理交通车辆。此外,各地区也加大了路网检测信息采集装置的设置密度,部分道路已实现全程监控。交通智能化能够提高行车安全,解决交通堵塞,对确保司乘人员生命财产安全,提高交通运行效率有着重要的现实意义。

②智能电网。通过IT技术、数字化通信、嵌入式处理器和传感器构建一种智能化网络系统,该系统将各能源统一入网且进行分布式管理,实时监控与采集电网和客户用电信息。电网智能化旨在持续安全的供电的同时保护环境,具有广泛的影响力,势必会推进物联网技术在其他行业的应用。

③医疗卫生管理。借助物联网技术,把药品的产地、名称、规格、运输、销售等一系列环节上的信息数据储存在电子标签中,可实现全过程的追溯;同时,通过RFID技术建立医疗卫生监督体系,不仅能够在检验检疫中追踪病源,而且可以有效管理病菌携带人员。

4.发展物联网技术的建议探讨

综上所述,物联网具有巨大的发展空间,我国物联网产业虽已有一定的应用基础,而相比于发达国家仍有差距,需在以下几方面重视和努力。其一,进一步完善个人隐私保护和信息安全等相关法律法规,切实增强物联网的安全性;其二,政府相关部门应注重政策引导,建设物联网应用的典型示范工程,带动物联网产业的发展;其三,我国应抓住机遇,增强和促进同国际间的合作与交流,积极参与国际物联网标准的制定;最后,在数据处理、芯片和传感器等核心技术方面,加大研发投入,集多方资源,协同研究,攻克物联网关键技术难关。

参考文献

[1]刘强,崔莉,陈海明.物联网关键技术与应用[J].计算机科学,2010,06.

[2]赵海霞.物联网关键技术分析与发展探讨[J].中国西部科技,2010,14.

论文作者:钱亦晨,胡晓玲,冉梦晨

论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期

论文发表时间:2019/10/18

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