河南 许昌 461000
摘要:自改革开发以后,我国的经济实力得到了不断的提升,各行各业也在迅猛发展,同时也促使不少的新兴产业萌发了出来。其中充电桩就是随着新能源汽车行业的兴起而开始发展的主要基础设施之一,人们对以移动网络为基础的充电桩物联网建设越来越关注,这也标志着物联网在现实生活中的实际应用开始真正的造福社会。
关键词:移动网络;充电桩;物联网技术;
为了能够保护好我国的生态环境资源,新能源汽车行业开始得到国家的支持,并大力的发展起来,然而随着新能源汽车行业的发展建设,与汽车相配套的基础设备——充电桩,也开始得到了政府与社会的大力鼓励以及推广,全国各地的充电桩建设工作开始正面积极地展开。但是从现实角度出发,我国还是新能源汽车行业发展道路上的起跑者,许多关于新能源汽车的工作仍在发展探索的阶段,而且充电桩的发展也势必会遇到一些问题,例如如何进行充电桩的布局分散、如何进行投资建设以及运营主体的管理等问题都为充电桩在日常工作中的运维与监管带来一定程度上的障碍。除了这些问题以外,例如像充电费用的管理以及充电时间的把控等,都是充电桩物联网技术必须直面的难题,只有不断进行技术上的革新发展,才能进一步的提升我国各地充电桩的建设水平。
1.充电桩物联网的系统设计
物联网技术的实际应用主要是通过信息的感知设施,例如传感器、电子标签以及条形码等,根据事先设定好的协议来对物件、系统以及信息等进行连接,以此来实现多种信息资源之间的处理与交换。物联网的终端在采集数据信息之后,将数据信息发送到服务器端,并对数据进行存储与处理,并最终将数据的内容显示给用户看。
例如,我国现在很多地方都有了共享单车,而共享单车的实际应用其实也是脱离不了物联网技术的帮助的,例如,自行车获取出GPS的位置数据之后,会通过移动网络跟服务器进行汇报,服务器则会记录自行车的位置信息,而用户在APP的终端设备上查看到自行车的具体位置,再通过用户端向服务器发出了解锁的请求,服务器再次通过移动网络对自行车进行解锁,那么用户就可以正常用车了,而这一过程与新能源汽车的使用过程几乎完全一致,只是相比于自行车,需要对充电桩的使用进行系统上的设计。
物联网的独有特点主要为:全方位感知、可靠性传输、智能处理等。在物联网的帮助下,所有的物品、系统以及信息资源都可以利用通信网络来进行连接以及传输。
随着计算机科技中的云计算、模糊识别等智能计算技术的飞速发展,物联网也开始运用这类技术让信息之间的处理变得更加智能、更加灵活。
2.终端设备感知技术
终端之间的感知技术其实是搭建于充电桩物联网的基础层级上的,主要的作用是进行设备信息之间的感知、识别以及信息收集等等。
对于充电桩物联网这种技术来说,充电桩是由供电系统、输入信息系统、显示信息系统以及刷卡系统、智能控制系统等,多种的系统技术组合,可以直接感知到充电的时间、充电时的电压以及电流情况,并且实时的将充电量、电池的消耗量反馈到终端设备中,同时将根据终端用户的账户余额,智能的控制充电情况。
除此之外,还需要为充电桩物联网配置对应的通信功能,目的是在于能够对充电桩进行更为智能化的管理控制。不同种类的充电桩所需要的通信功能模块肯定是不一样的,从规模上讲的话,较大的充电桩会因为本身具有较大的数据量以及较为高级的安全性能的要求,需要采用的模块就是直接采用物联网的网关;而中小型的充电桩需要传输的数据量较小,只需采用较小的数据传输模块就可以了。
只需要将小型的数据传输模块植入到充电桩中,就可以对其进行全面的监控管理。而为了能够更加便捷快速的实施充电桩的物联网建设工作,需要利用Wi-Fi技术,与充电桩进行充分的结合,Wi-Fi功能模块进行到充电桩内部之后,就可以开展网络的接入以及数据传输工作,也可以将充电桩的周围环境进行Wi-Fi覆盖操作。
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3.网络的连接层技术分析
网络连接层的技术功能在于将终端设备感知到的数据进行传输,以此来实现数据之间的接入与传输,对于充电桩而言,主要是将通信的功能模块接入到移动的通信网络之后再进行数据传输,目前这种技术随着窄带物联网的兴起,已经成为充电桩接入网络系统的一种发展趋势。
分布的位置分散、数量大以及分布的范围广泛等等都是充电桩各个方面的特点,但是很巧的是,移动网络数据也同样具有覆盖面积广、网络的类型多以及稳定性较高等特点,因此利用移动网络数据来与充电桩的网络数据进行连接是比较好的结合方式,根据充电桩种类的不同可以选择不同的移动网络来进行连接,例如,大型的充电桩的充电频率高、数据量较多对传输数据有着较高的安全性要求,因此一般都可以采用无线路由器来进行连接,如果需要在充电桩中增加Wi-Fi设备或者是视频之类的设备,那么对性能、数据传输速率都有着更高的要求,同时可以选择LTE技术介入到移动的网络中。
为了保障充电桩的监控具备普适性以及稳定性,必须确保无线路由器可以支持TD-LTE或者能够支持FDD-LTE等技术功能,并且可以兼容CD-MAlx、EDGE还有GPRS。
不管是哪种方式,充电桩的并网工作还是进行数据传输,并没有语音通信方面的涉及,因此在联网的过程中,充电桩的数据传输并不会有延时的困扰。
4.应用服务层级技术分析
应用服务层级所涉及到的种类就相对较多了,比如服务器、软件、基础的辅助设施等等都是为大数据的实时处理提供支持的,这种类型的应用服务层,大体上来介绍的话,可以分为两个层级,即为“业务支撑层级”与“应用子级”。
4.1业务支撑层级
这层级是通过通信的运营商来提供的服务,主要的作用是可以对物联网的业务提供较为统一的运营支撑,其中包含来策略上的控制、业务能力上的接入等等,除此之外,这层级其实还具备了一定的业务管控功能,可以对实时的数据进行统计以及数据分析。
为了能够更好的对每个充电桩进行高效的管理,就必须对其实施标识记录。可以采取的技术是对每个充电桩都添加SIM卡,并对号码实施统一化的管理,以此监督充电桩的运行情况。
4.2应用子层
应用子层的主要作用是可以对充电桩进行全网的管理监控,还可以进行更深度的开发增值业务,如果想要对充电桩的网络进行更好、更高效的监督管理,那么就必须建立其对应的软硬件设施,比如,对于的收费站、充电以及配电的监管器、数据库的服务器、软件操作的系统等等,在这个子层中,还可以进行不同APP之间的开发,收集充电桩在使用过程中的数据,并对其进行分析,帮助政府或相关的部门进行城市交通管理、消费服务,还能够提升汽车厂家服务上的必要支持,帮助政府实现更为全面、完善的城市化管理。从而让现代的城市化建设工作越来越好。
结束语:
随着科技的不断发展以及对应的政策支持,新能源汽车领域的技术发展已经越来越成熟,与之配套的充电桩设施业务也得到了更好的技术发展,在实际的应用中,优势不断的凸显出来,对城市化建设有着很大的推动作用,甚至可以延伸出更好的城市化建设方案,对政府提供了强有力的数据支撑,帮助政府去不断的完善城市化建设中的问题,从而为国民打造出更好、更为便捷的城市化生活质量,全面实现和谐的社会。
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论文作者:轩敏生
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第03期
论文发表时间:2019/6/17
标签:数据论文; 技术论文; 网络论文; 新能源论文; 层级论文; 数据传输论文; 终端设备论文; 《当代电力文化》2019年第03期论文;