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來(lái)源:國家電網(wǎng)報

作者單位：國網(wǎng)能源研究院

隨著(zhù)全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的興起，物聯(lián)網(wǎng)成為世界公認的未來(lái)發(fā)展趨勢，也是我國重要的新興產(chǎn)業(yè)之一。國家電網(wǎng)有限公司準確把握技術(shù)創(chuàng )新和社會(huì )發(fā)展趨勢，結合實(shí)際提出全面建設泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。本文深入分析了國內外企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)建設上的實(shí)踐經(jīng)驗，對能源電力行業(yè)如何結合自身特性建設物聯(lián)網(wǎng)提出了發(fā)展路徑和未來(lái)展望。物聯(lián)網(wǎng)呈現爆發(fā)式增長(cháng)趨勢

物聯(lián)網(wǎng)，根據國際電信聯(lián)盟的定義，主要解決物品與物品、人與物品、人與人之間的互連問(wèn)題。其中既包括萬(wàn)物之間信息交換和通信的相關(guān)技術(shù)，也包括由此產(chǎn)生的業(yè)務(wù)與應用，可分為感知層、傳輸層、平臺層、應用層4個(gè)層次。

從總體趨勢上看，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅速，未來(lái)市場(chǎng)潛力巨大。根據市場(chǎng)分析公司Gartnert預測，2020年全球物聯(lián)網(wǎng)設備數量將達到260億，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規模達到1.9萬(wàn)億美元。在我國，2017年物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)規模已達11500億元，比2009年的1700億元增長(cháng)近6倍，呈現出爆發(fā)式增長(cháng)的趨勢。

從企業(yè)分布來(lái)看，世界上領(lǐng)先的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)以網(wǎng)絡(luò )通信類(lèi)、電子電氣設備等制造類(lèi)企業(yè)居多，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)偏少。研究人員對2018年世界物聯(lián)網(wǎng)500強的前50家企業(yè)統計分析后發(fā)現，網(wǎng)絡(luò )、通信設備及電信類(lèi)企業(yè)有19家，數量最多；其次為電子電氣設備企業(yè)（14家）、工業(yè)機械等制造企業(yè)（9家）；互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)只有3家，僅占6%。

從應用領(lǐng)域來(lái)看，目前物聯(lián)網(wǎng)主要應用于制造業(yè)、交通運輸業(yè)、公用事業(yè)等領(lǐng)域。根據統計，2018年全球物聯(lián)網(wǎng)支出為0.77億美元，其中制造業(yè)最高，為0.19億美元，占總體比重的24.5%，運輸業(yè)和公用事業(yè)分別為11%和9%。威瑞森電信研究發(fā)現，在2017年物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )連接的增長(cháng)中，制造業(yè)增速最高，為84%，其次是能源和公用事業(yè)，以及運輸和智能城市。

以用戶(hù)為中心打造良好生態(tài)

根據世界物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的行業(yè)分布，網(wǎng)絡(luò )通信企業(yè)、工業(yè)制造企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)建設上都有哪些特點(diǎn)？

從應用場(chǎng)景來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)主要用于優(yōu)化資產(chǎn)管理、深化客戶(hù)分析和創(chuàng )新業(yè)務(wù)模式等方面。施耐德電氣數字工廠(chǎng)將數以萬(wàn)計的資產(chǎn)聯(lián)網(wǎng)，并開(kāi)展資產(chǎn)遠程監控、預測性維護、能耗優(yōu)化。通用電氣Predix將工業(yè)設備與供應商連接，并開(kāi)展資產(chǎn)安全監控、工業(yè)數據管理、工業(yè)數據分析等。中國航天科工集團構建INDICS工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)云平臺，支撐各種工業(yè)設備接入，通過(guò)線(xiàn)上信息互通與資源共享，牽引線(xiàn)下智能化改造，打造線(xiàn)上線(xiàn)下結合、制造服務(wù)結合、創(chuàng )新創(chuàng )業(yè)結合的新業(yè)態(tài)。

從應用模式來(lái)看，數據是核心，采集處理數據并對其進(jìn)行大規模計算，進(jìn)而實(shí)現問(wèn)題診斷、規律分析、原因追溯和未來(lái)預測，是物聯(lián)網(wǎng)的主要模式。亞馬遜AWS是全球最大的云計算廠(chǎng)商，亞馬遜的數據中心有接近300萬(wàn)臺的服務(wù)器。阿里巴巴數據中心遍布中國、美國、新加坡、澳大利亞、歐洲、中東、馬來(lái)西亞等17個(gè)國家和地區。谷歌在全球范圍內建立數據中心，并建設配套的發(fā)電站、光纜，減少數據中心能源損耗，提高運行效率。

從發(fā)展重點(diǎn)來(lái)看，我國的物聯(lián)網(wǎng)平臺層企業(yè)較多，而以傳感器為核心的感知層企業(yè)主要集中在發(fā)達國家。如華為構建了OceanConnect物聯(lián)網(wǎng)平臺，可實(shí)現聯(lián)接管理、設備管理和應用使能管理。阿里巴巴構建了阿里云物聯(lián)網(wǎng)平臺，包括開(kāi)發(fā)工具平臺、應用市場(chǎng)平臺、ICA（合作伙伴計劃聯(lián)盟）數據標準平臺。

從建設路徑來(lái)看，工業(yè)制造類(lèi)企業(yè)多以基礎設施為起點(diǎn)進(jìn)入物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)多以應用端為起點(diǎn)，但最終都是以用戶(hù)為中心，打造良好生態(tài)。海爾通過(guò)構建COSMOPlat平臺，將整個(gè)智能制造體系與用戶(hù)需求連接起來(lái)，讓用戶(hù)全流程參與產(chǎn)品的設計研發(fā)、生產(chǎn)制造、物流配送、迭代升級等，打造用戶(hù)、資源、企業(yè)共享共贏(yíng)的生態(tài)體系。小米生態(tài)鏈計劃從手機、家居、手環(huán)等應用端入口并反向推進(jìn)，逐步打通連接、平臺及芯片等環(huán)節。

能源企業(yè)應利用優(yōu)勢拓展藍海

能源電力企業(yè)在建設物聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中具有哪些特點(diǎn)？

從發(fā)展基礎上看，能源電力企業(yè)具有電力系統自動(dòng)化的天然優(yōu)勢，在物聯(lián)網(wǎng)初級應用方面取得了良好效果。新加坡能源公司構建了數據采集及監控系統SCADA、資產(chǎn)設備管理FMS等，對電網(wǎng)實(shí)現80%狀態(tài)監測，每年節約2.6億元人民幣左右；構建了油壓在線(xiàn)監控系統，隨時(shí)掌控電纜運行情況，實(shí)現了大量充油電纜等老設備新用，在降低運營(yíng)成本、有效預防事故等方面效果顯著(zhù)。

從應用場(chǎng)景來(lái)看，能源電力企業(yè)主要運用物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)展設備監控與管理、智能電表數據分析、新能源監控及優(yōu)化、商業(yè)價(jià)值挖掘等。東京電力公司在汽輪機等發(fā)電設施上安裝了傳感器，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)遠程優(yōu)化中心，對電站進(jìn)行遠程監控、異常檢測和熱效率管理，可減少10％～20％的停機檢修，每年為火電業(yè)務(wù)節省燃料成本達數百萬(wàn)美元。法國電力集團部署了Linky智能電表系統，開(kāi)展非計量功能深度開(kāi)發(fā)應用，進(jìn)行配網(wǎng)中低壓故障檢測、快速定位及隔離。愛(ài)迪生電氣利用全棧物聯(lián)網(wǎng)開(kāi)發(fā)平臺，針對500萬(wàn)個(gè)智能電表數據，開(kāi)展客戶(hù)服務(wù)及商業(yè)價(jià)值開(kāi)發(fā)。

從應用程度來(lái)看，大多數企業(yè)還處于性能驗證、平臺構建和散點(diǎn)式示范應用階段，尚未形成電力物聯(lián)網(wǎng)的頂層設計和系統推進(jìn)。除了東京電力公司在發(fā)電領(lǐng)域構建了相對健全的物理網(wǎng)體系、實(shí)現了系統設計和商業(yè)化應用外，大部分企業(yè)對物聯(lián)網(wǎng)的應用還處于散點(diǎn)式狀態(tài)。意昂集團側重于智能傳感儀表、家庭能源管理系統的研發(fā)，以及風(fēng)電場(chǎng)數據的監控與分析。法國電力集團側重于智能電表等物聯(lián)網(wǎng)硬件及低功率無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的布局。

從發(fā)展方式來(lái)看，能源電力企業(yè)重視數據的高質(zhì)量分析和決策轉化，普遍采用與先進(jìn)通信、信息技術(shù)企業(yè)合作的方式，加快物聯(lián)網(wǎng)建設和應用。電力具有產(chǎn)供銷(xiāo)瞬時(shí)完成的物理特性。針對電網(wǎng)運行的信息感知、傳遞和實(shí)時(shí)控制已相對健全，但信息的高質(zhì)量分析和精準決策轉化是主要痛點(diǎn)。

總體來(lái)看，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展勢頭迅猛、發(fā)展潛力巨大，是未來(lái)發(fā)展的藍海。同時(shí)，由于其發(fā)展歷程相對較短，還存在投資收益不確定、商業(yè)模式較為單一、標準規范不統一、專(zhuān)業(yè)人才相對匱乏等問(wèn)題。目前大多物聯(lián)網(wǎng)仍處于小規模示范與驗證階段，離系統化、規?；纳虡I(yè)應用還有較大差距。對于電網(wǎng)企業(yè)來(lái)說(shuō)，機遇與挑戰并存。

未來(lái)，在做好頂層設計的前提下，電網(wǎng)企業(yè)應開(kāi)展示范項目，在變電站管理、物資采購、綜合能源服務(wù)、分布式能源、客戶(hù)行為分析等方面，挖掘和拓展物聯(lián)網(wǎng)應用；強化數據管理、分析與應用，提升對數據的大規模處理能力；根據能源互聯(lián)網(wǎng)對數據規模、精度、速度等要求，研發(fā)適用的傳感器、芯片等關(guān)鍵設備，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)實(shí)現轉型升級。

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