物聯(lián)網(wǎng)技術助力傳統(tǒng)公共能源行業(yè)升級

“新基建時代”來臨,公共能源行業(yè)正在經(jīng)歷翻天覆地的變化:從內(nèi)部來看,公共事業(yè)企業(yè)正面臨著巨額的運營成本支出和效率低下的挑戰(zhàn);從外部來看,市場需求的風云變化加劇了行業(yè)競爭態(tài)勢,促使公共事業(yè)企業(yè)進行角色轉型。

能源行業(yè)一直以來都是國之重本,關乎國計民生。由于其門檻高筑,社會責任重大,數(shù)十年來,從集中式發(fā)電、輸電到配電業(yè)務始終由垂直一體化公司掌管。

但今時不同往日,特別是“新基建時代”來臨,公共能源行業(yè)正在經(jīng)歷翻天覆地的變化:從內(nèi)部來看,公共事業(yè)企業(yè)正面臨著巨額的運營成本支出和效率低下的挑戰(zhàn);從外部來看,市場需求的風云變化加劇了行業(yè)競爭態(tài)勢,促使公共事業(yè)企業(yè)進行角色轉型。

為解決這些挑戰(zhàn),使用物聯(lián)網(wǎng)、云計算、大數(shù)據(jù)等新技術,在新基建時代打響一場公共事業(yè)行業(yè)中的革命已是大勢所趨。

刮起變革之風,物聯(lián)網(wǎng)技術助力傳統(tǒng)公共能源行業(yè)升級

今年6月15日,在國家電網(wǎng)舉辦的“數(shù)字新基建”重點任務發(fā)布會暨云簽約儀式上,國家電網(wǎng)著重發(fā)布“數(shù)字新基建”十大重點建設任務,包括電網(wǎng)數(shù)字化平臺、能源大數(shù)據(jù)中心、電力物聯(lián)網(wǎng)等在內(nèi)。

可以說,物聯(lián)網(wǎng)技術在電網(wǎng)的落地,已經(jīng)被認為是當下能源行業(yè)破局困境的關鍵。

從實際情況來看,智能電表無疑是物聯(lián)網(wǎng)技術在公共能源行業(yè)中最典型,也是最為成功的應用之一。

根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)市場調(diào)研機構IoT Analytics發(fā)布的《智能表計市場報告2019-2024》顯示,亞太地區(qū)是全球智能表計領域市場最大的地區(qū),其中中國是領跑者。以國網(wǎng)為例,2019年智能電表招標金額達到160億元,同比增長31．15%。而2020年,第一批招標預估顯示,總額將達約42．6億元。

智能電表之所以在近年呈現(xiàn)強勢增長,無疑在于其相比傳統(tǒng)電表所帶來的巨大裨益?？偨Y來看,智能電表主要包括五大方面優(yōu)勢:

自動化計費:許多家庭和企業(yè)都依賴于傳統(tǒng)電表來監(jiān)控電力使用情況。但是,要讀取傳統(tǒng)電表數(shù)值,抄表人員必須親赴現(xiàn)場,如此不僅耗時費力,還較易出錯。智能電表可對用電量和用電時間實施精準的數(shù)字化跟蹤,并可通過無線網(wǎng)絡自動發(fā)送這些數(shù)據(jù),從而取代效率低下的人工過程。智能電表不僅可以自動為公用事業(yè)公司提供計費信息,同時還可作為電網(wǎng)傳感器,當出現(xiàn)配電問題時,及時告知電力局。

實時遠程斷開:以往想要連接和斷開住宅電力,都需等待技術人員上門服務,而高級計量體系(AMI)則可通過繼電器遠程實時斷開和重新連接儀表,該系統(tǒng)可為公用事業(yè)公司節(jié)省資金,特別是在需要技術人員長途跋涉的偏遠地區(qū)。這將所需的服務時間從幾天縮短到幾分鐘甚至幾秒鐘。電力局的客服代表甚至可在與客戶通話的同時,實時為他們接通電力。

減少竊電:智能電表可提供有關系統(tǒng)損失的實時數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)集中竊電區(qū)域,當電表被篡改時就可立即向電力局發(fā)出警報,從而阻止竊電行為的發(fā)生,使得電力局能夠及時采取針對性行動。

快速恢復供電:智能電表能夠自動或按需發(fā)送有關電表狀態(tài)的關鍵信息,縮短電力局在發(fā)生停電時的響應時間,從而幫助確定停電原因。

更好的電壓管理:智能電表可以充當電壓傳感器,幫助電力局精準判斷電網(wǎng)端點的電壓大小,從而更好地管理電壓,節(jié)省能源,削減成本,降低電網(wǎng)的負擔。

而基于以上優(yōu)勢,智能電表也實現(xiàn)了立體化、三大維度對傳統(tǒng)電表的替代。從用戶角度來看,智能電表對用戶數(shù)據(jù)的精細化追蹤,可以極大滿足用戶的需求,便捷其日常用電;從運營角度來看,智能電表能幫助公用事業(yè)公司解決因人員、管理等造成的成本冗余,提升運營效率;從持續(xù)發(fā)展角度來看,智能電表將助力供需對接,精細化運營,助力綠色可持續(xù)發(fā)展,減少碳排放量。

突破桎梏,Pelion助力智能電表落地

智能電表雖然優(yōu)勢盡顯,但這并不意味著實施一套完整的“智能電表解決方案”就是易事。物聯(lián)網(wǎng)技術解決方案是一套整體且復雜的技術堆棧,而目前,要充分發(fā)揮智能表計的作用,就需要更好的解決“通訊”和“管理”兩個維度的技術挑戰(zhàn)。

首先就通訊方面而言,為了適應智能電表應用場景從AMI 1．0向AMI 2．0的快速演進,“智能電表解決方案”需要具備和百萬數(shù)量級的智能用電設備以及配電設備之間進行高效實時的端到端通訊的能力;其次是管理方面,在智能電表應用場景AMI 2．0階段,主流“智能電表解決方案”需要幫助電力局從遠端有效管理實施方案中所涉及的百萬數(shù)量級的智能用電設備以及配電設備。

針對于此,Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺就能有效解決這兩大類問題。Pelion原為全球領先的計算核心關鍵技術設計商 Arm 內(nèi)部的一個孵化單位,近日已正式宣布獨立運營,現(xiàn)已成為 Arm 旗下的全資子公司。基于在連接和設備技術的堅實基礎和超過 500 家企業(yè)的強大客戶群,Pelion在物聯(lián)網(wǎng)革命中打造出專屬領域,集全球物聯(lián)網(wǎng)連接和設備管理功能于一體,致力于幫助尋求行業(yè)轉型的企業(yè)打破物聯(lián)網(wǎng)應用壁壘。

一方面,Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺對多種適用于智能電表行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)連接方式——比如有線(例如電力線載波PLC )或無線通訊(例如GPRS、NB-IoT,LTE, 3G)亦或是RF Mesh網(wǎng)絡(Wi-SUN, Sigfox)通訊協(xié)議進行了深入的性能優(yōu)化和功能適配。同時,在云到端部署上,Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺提供了基于軟件云化技術開發(fā)的強大物聯(lián)網(wǎng)軟件平臺,確保云端能夠準確及時地向任意數(shù)量的智能電表設備端下發(fā)操作指令,同時百萬數(shù)量級的設備端也可以及時高效地向云端軟件系統(tǒng)上報相應數(shù)據(jù)或異常問題。

另一方面,Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺提供極便捷的開發(fā)應用能力,通過提供精簡高效的北向RESTful API編程接口,可以有效幫助“智能電表解決方案”開發(fā)商化繁為簡,輕松實現(xiàn)對百萬數(shù)量級設備的入網(wǎng)鑒權、遠端配置、狀態(tài)監(jiān)控、遠端維護、軟件升級等一系列的設備全生命周期管理功能。

當然,安全也是掣肘智能電表更大規(guī)模落地普及的關鍵。從理論上來講,所有互聯(lián)網(wǎng)設備都面臨著遭受攻擊的風險,黑客可以通過攻擊電網(wǎng)導致整個城市停電,甚至控制其他所有連接設備。因而,物聯(lián)網(wǎng)還需要一個全面、強大的從芯片到云端的傳輸安全保障。

作為原先Arm內(nèi)部的一個孵化單位,Pelion在保證物聯(lián)網(wǎng)設備安全方面有著先天的優(yōu)勢。Arm為從芯片到云端的整個計算領域提供設計、安全和管理方面的技術,可保證物聯(lián)網(wǎng)設備、連接和數(shù)據(jù)的安全性。

首先就標準方面而言,Arm正在積極推動一個由其發(fā)起的Arm平臺安全體系結構(PSA)全球認證項目,旨在與更多生態(tài)體系內(nèi)的品牌廠商、OEM、方案商合作,讓物聯(lián)網(wǎng)更加安全。

PSA認證項目有三個認證層級:Level 1級別安全認證可針對RTOS、OEM和芯片等供應所有廠商,Level2、Level3級別的安全認證是針對安全需要較高的芯片廠商。

其次就平臺安全而言,Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺基于強大的安全框架,內(nèi)置安全功能,減少設備漏洞,有能力確保數(shù)據(jù)從設備到平臺的傳輸安全。

復制成功,走持續(xù)創(chuàng)新的發(fā)展之路

目前,基于Pelion 物聯(lián)網(wǎng)設備管理平臺的“智能電表解決方案”已經(jīng)在韓國、新加坡等國家和地區(qū)樹立了典型,并汲取了眾多相關經(jīng)驗。

在韓國,Pelion幫助韓國唯一的能源提供商韓國電力公社(KEPCO),實現(xiàn)了從一家能源提供商向一家能源平臺和服務商的數(shù)字化轉型。

Pelion提供的安全管理設備產(chǎn)品和方案,包括設備初次加載啟用、監(jiān)控、更新,甚至包括產(chǎn)品生命周期結束時設備下線。在線(OTA)升級可以讓工程師遠程管理額外的安全補丁和新增功能而無需前往現(xiàn)場提供支持;Pelion設備管理平臺可以管理可顯示設備的運行狀態(tài)與計費數(shù)據(jù),并實時把數(shù)據(jù)接力回傳至KEPCO,隨后KEPCO將從API接口獲取分析洞察提供給其合作伙伴,同時將賬單發(fā)送給客戶,實現(xiàn)精細化運營。

在新加坡,Pelion與新加坡的能源設備與解決方案提供商EDMI合作,聯(lián)手一同簡化并加快了各種聯(lián)網(wǎng)智能儀表以及AMI解決方案的安全部署。EDMI將Pelion物聯(lián)網(wǎng)平臺與Mbed OS(PSA Certified)整合到智能儀表解決方案中,進一步擴展已部署在全球各地的數(shù)百萬個端點,實現(xiàn)安全的設備連接、管理、固件升級,并為未來物聯(lián)網(wǎng)公共設施的應用打下基礎。

在未來,作為全球物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)中重要的一份子,Pelion勢必還要將物聯(lián)網(wǎng)技術應用到逐步推動公共事業(yè)數(shù)字化轉型的過程中,以加快技術融合、生態(tài)融合和創(chuàng)新融合的步伐,助力全球公共事業(yè)行業(yè)數(shù)字化大變革。