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1、物联网技术概论物联网技术概论第五章授课教师：季顺宁授课教师：季顺宁物联网应用.物联网技术概论物联网技术概论5 5 物联网应用物联网应用5.1 5.1 智能电网智能电网 5.2 5.2 智能交通智能交通 5.3 5.3 智能家居智能家居 5.4 5.4 智能物流智能物流 .物联网技术概论物联网技术概论5.1 5.1 智能电网智能电网5.1.1 5.1.1 智能电网概述智能电网概述5.1.25.1.2物联网在智能电网中应用的基本物联网在智能电网中应用的基本架构架构5.1.3 5.1.3 物联网在智能电网中的应用模型物联网在智能电网中的应用模型.物联网技术概论物联网技术概论5物联网应用物联网应用 物
2、联网有着巨大的应用前景，被认为是物联网有着巨大的应用前景，被认为是将对将对21世纪产生巨大影响力的技术之一。世纪产生巨大影响力的技术之一。物联网从最初的军事侦察等无线传感器网物联网从最初的军事侦察等无线传感器网络，逐渐发展到环境监测、医疗卫生、智络，逐渐发展到环境监测、医疗卫生、智能交通、智能电网、建筑物监测等应用领能交通、智能电网、建筑物监测等应用领域。随着传感器技术、无线通信技术、计域。随着传感器技术、无线通信技术、计算技术的不断发展和完善，各种物联网将算技术的不断发展和完善，各种物联网将遍布我们的生活中。遍布我们的生活中。 .物联网技术概论物联网技术概论5.1.1 5.1.1 智能电网概
3、述智能电网概述 智能电网智能电网(smartgrid)就是以物理电网就是以物理电网为基础，将现代先进的传感测量技术、通为基础，将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术与物理电网高度集成而形成的新型电网。术与物理电网高度集成而形成的新型电网。智能电网主要是通过终端传感器在客户之智能电网主要是通过终端传感器在客户之间、客户和电网公司之间形成即时连接的间、客户和电网公司之间形成即时连接的网络互动，实现数据读取的实时、高速、网络互动，实现数据读取的实时、高速、双向的效果，从而整体提高电网的综合效双向的效果，从而整体提高电网的综合效率。率。.
4、物联网技术概论物联网技术概论5.1.2智能电网的基本架构智能电网的基本架构 面向智面向智能电网应用能电网应用的物联网主的物联网主要包括感知要包括感知层、网络层层、网络层和应用服务和应用服务层。层。.物联网技术概论物联网技术概论1）感知层感知层感知层主要通过无线传感网络、感知层主要通过无线传感网络、RFID等等技术手段实现对智能电网各应用环节相关信技术手段实现对智能电网各应用环节相关信息的采集。感知层是物联网实现息的采集。感知层是物联网实现“物物相联，物物相联，人物互动人物互动”的基础，通常分为感知控制子层的基础，通常分为感知控制子层和通信延伸子层。其中，感知控制子层实现和通信延伸子层。其中，感
5、知控制子层实现对物理世界的智能感知识别、信息采集处理对物理世界的智能感知识别、信息采集处理及自动控制；通信延伸子层通过通信终端模及自动控制；通信延伸子层通过通信终端模块或其延伸网络将物理实体联接到其上面两块或其延伸网络将物理实体联接到其上面两层。层。.物联网技术概论物联网技术概论物联物联网应网应用于用于智能智能电网电网用户用户服务服务的网的网络架络架构构 .物联网技术概论物联网技术概论2）网络层网络层网络层以电力光纤网为主，以电力线网络层以电力光纤网为主，以电力线载波通信网、无线宽带网为辅，从感知层载波通信网、无线宽带网为辅，从感知层设备采集数据的转发，负责物联网与智能设备采集数据的转发，负责
6、物联网与智能电网专用通信网络之间的接入，主要用来电网专用通信网络之间的接入，主要用来实现信息的传递、路由和控制，分为接入实现信息的传递、路由和控制，分为接入网和核心网，以保证物联网与电网专用通网和核心网，以保证物联网与电网专用通信网络的互联互通。信网络的互联互通。.物联网技术概论物联网技术概论3）应用层）应用层应用层主要由应用基础设施和各种应用两大应用层主要由应用基础设施和各种应用两大部分组成。其中，应用基础设施为物联网应用提部分组成。其中，应用基础设施为物联网应用提供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及供信息处理、计算等通用基础服务设施、能力及资源调用接口，并在此基础上实现物联网的各种资
7、源调用接口，并在此基础上实现物联网的各种应用。面向智能电网物联网的应用涉及智能电网应用。面向智能电网物联网的应用涉及智能电网生产和管理中的各个环节，通过运用智能计算、生产和管理中的各个环节，通过运用智能计算、模式识别等技术来实现电网相关数据信息的整合模式识别等技术来实现电网相关数据信息的整合分析处理，进而实现智能化的决策、控制和服务，分析处理，进而实现智能化的决策、控制和服务，最终电网各应用环节的智能化水平得以提升。最终电网各应用环节的智能化水平得以提升。.物联网技术概论物联网技术概论5.1.3物联网在智能电网中的应用模型物联网在智能电网中的应用模型 1）电力设备状态监测电力设备状态监测 利用
8、物联网技术在常规机组内部安置一定数量利用物联网技术在常规机组内部安置一定数量的传感监测点，于是可以实时了解机组运行情况，的传感监测点，于是可以实时了解机组运行情况，这包括它的各种技术指标与参数，从而提高常规机这包括它的各种技术指标与参数，从而提高常规机组状态监测水平。例如，通过在水电站坝体安装传组状态监测水平。例如，通过在水电站坝体安装传感器网络，可以随时监测坝体变化情况，以规避水感器网络，可以随时监测坝体变化情况，以规避水库运行可能存在的风险。同样地，物联网技术也可库运行可能存在的风险。同样地，物联网技术也可以对风能、太阳能等新能源发电进行在线监测、控以对风能、太阳能等新能源发电进行在线监测
9、、控制以及功率预测等。利用物联网技术，可以大幅提制以及功率预测等。利用物联网技术，可以大幅提高一次设备的感知能力，使其能与二次设备很好地高一次设备的感知能力，使其能与二次设备很好地结合，从而实现联合处理、数据传输、综合判断等结合，从而实现联合处理、数据传输、综合判断等功能，极大地提高电网的技术水平和智能化程度。功能，极大地提高电网的技术水平和智能化程度。.物联网技术概论物联网技术概论2）电力生产管理电力生产管理 通过物联网技术进行身份识别、电子工作票通过物联网技术进行身份识别、电子工作票管理、环境信息监测、远程监控等，方便地实现管理、环境信息监测、远程监控等，方便地实现了调度指挥中心与现场作业
10、人员的实时互动。了调度指挥中心与现场作业人员的实时互动。而在电力巡检管理上，利用射频识别而在电力巡检管理上，利用射频识别（RFID）、全球定位系统（）、全球定位系统（GPS）、地理信息系）、地理信息系统以及无线通信网，对设备的运行环境及其运行统以及无线通信网，对设备的运行环境及其运行状态进行监控，并根据识别标签辅助设备定位，状态进行监控，并根据识别标签辅助设备定位，实现了人员的到岗监督，从而监督工作人员参照实现了人员的到岗监督，从而监督工作人员参照标准化和规范化的工作流程，进行辅助状态检修标准化和规范化的工作流程，进行辅助状态检修和标准化作业。在塔基下、杆塔上及输电线路上和标准化作业。在塔基下
11、、杆塔上及输电线路上安装地埋振动传感器、壁挂振动传感器、倾斜传安装地埋振动传感器、壁挂振动传感器、倾斜传感器、距离传感器、防拆螺栓等设备，并结合输感器、距离传感器、防拆螺栓等设备，并结合输电线路状态的在线监测系统，实现对重要杆塔较电线路状态的在线监测系统，实现对重要杆塔较好的实时监测和防护。好的实时监测和防护。.物联网技术概论物联网技术概论3）电力资产全寿命周期管理电力资产全寿命周期管理 在电力设备中应用射频识别和标识编码在电力设备中应用射频识别和标识编码系统，对资产进行身份管理、状态监测、系统，对资产进行身份管理、状态监测、全寿命周期管理，自动识别目标对象并获全寿命周期管理，自动识别目标对象
12、并获取数据，从而在技术上为实现电力资产全取数据，从而在技术上为实现电力资产全寿命周期管理、提高运转效率、提升管理寿命周期管理、提高运转效率、提升管理水平提供了更好的支撑水平提供了更好的支撑。 .物联网技术概论物联网技术概论4）智能用电 物联网技术有利于智能用电双向交互服物联网技术有利于智能用电双向交互服务、用电信息采集、家居智能化、家庭能务、用电信息采集、家居智能化、家庭能效管理、分布式电源接入以及电动汽车充效管理、分布式电源接入以及电动汽车充放电的实现，同时也是实现用户与电网的放电的实现，同时也是实现用户与电网的双向互动、提高供电可靠性与用电效率以双向互动、提高供电可靠性与用电效率以及节能减
13、排的技术保障。及节能减排的技术保障。 .物联网技术概论物联网技术概论5.2 5.2 智能交通智能交通5.2.1 5.2.1 智能交通概述智能交通概述5.2.25.2.2智能交通服务领域架构智能交通服务领域架构5.2.35.2.3智能交通中的重要的关键技术智能交通中的重要的关键技术 .物联网技术概论物联网技术概论5.2.1 5.2.1 智能交通概述智能交通概述 智能交通是将传感器技术、智能交通是将传感器技术、RFID技术、技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、无线通信技术、数据处理技术、网络技术、自动控制技术、视频检测识别技术、自动控制技术、视频检测识别技术、GPS、信息发布技术等运用于整
14、个交通运输管理体信息发布技术等运用于整个交通运输管理体系中，从而建立起实时的、准确的、高效的系中，从而建立起实时的、准确的、高效的交通运输综合管理和控制系统。交通运输综合管理和控制系统。 .物联网技术概论物联网技术概论5.2.2智能交通服务领域架构智能交通服务领域架构 智能交通管理系统是汇集众多高新技术的大智能交通管理系统是汇集众多高新技术的大系统，内部包含许多的子系统，在这些子系统中，系统，内部包含许多的子系统，在这些子系统中，又要用到各种各样的技术，包括传感器技术、测又要用到各种各样的技术，包括传感器技术、测量技术、判断处理技术、数据库技术、控制以及量技术、判断处理技术、数据库技术、控制以
15、及伺服机构技术、计算机技术、通讯技术、网络技伺服机构技术、计算机技术、通讯技术、网络技术、人术、人机联系技术、人体机理学、交通规则理机联系技术、人体机理学、交通规则理论以及交通工程学等，这些系统和技术只有有机论以及交通工程学等，这些系统和技术只有有机的联系在一起，才能最大限度发挥的联系在一起，才能最大限度发挥ITS整体的效用。整体的效用。根据国际标准化组织根据国际标准化组织ISO的分类，的分类，ITS服务领域可服务领域可划分交通管理、交通信息、车辆系统、商用车辆、划分交通管理、交通信息、车辆系统、商用车辆、公共交通、应急管理、电子支付和安全管理等服公共交通、应急管理、电子支付和安全管理等服务领
16、域，务领域， .物联网技术概论物联网技术概论.物联网技术概论物联网技术概论5.2.3ITS中六项重要的关键技术中六项重要的关键技术 1）智能化交通管理系统）智能化交通管理系统智能化交通信号控制系统和智能化交通智能化交通信号控制系统和智能化交通监控系统，集成起来就构成了先进的交通监控系统，集成起来就构成了先进的交通管理系统的主要部分管理系统的主要部分 .物联网技术概论物联网技术概论2）电子不停车收费技术的应用）电子不停车收费技术的应用 电子不停车收费系统电子不停车收费系统(简称简称ETC)是智能是智能交通系统中最先投入应用的系统之一，主交通系统中最先投入应用的系统之一，主要应用技术是自动车辆识别技术要应用技术是自动车辆识别技术(英文简称英文简称AVI)。使用该种收费方式的用户必须在事前。使用该种收费方式的用户必须在事前购买专用的电子标签购买专用的电子标签(英文称为英文称为tag)并安装并安装在前挡风玻璃上，当车辆驶入收费区域时，在前挡风玻璃上，当车辆驶入收费区域时，该系统安装在门架上或路侧的微波天线查该系统安装在门架上或路侧的微波天线查询车载电子标签中存储的识别信息，如电询车载电子标签中
