中創(chuàng)物聯(lián)網(wǎng)中間件在智能用電系統(tǒng)應(yīng)用

　　一、 背景

　　國(guó)家電網(wǎng)公司在2009年首次提出了建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的概念，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)電等環(huán)節(jié)，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。

　　其中用電環(huán)節(jié)智能化是智能電網(wǎng)的主要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息采集管理、電網(wǎng)與用戶之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力，滿足互動(dòng)營(yíng)銷需求，提升服務(wù)水平的重要手段。

　　智能用電小區(qū)是實(shí)現(xiàn)用電智能化的典型應(yīng)用。與普通小區(qū)相比，智能用電小區(qū)能夠提供配電自動(dòng)化、電力光纖到戶、用電信息采集、智能用電服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電樁管理、智能家居服務(wù)等功能和智能安防等一系列增值服務(wù)。通過利用互聯(lián)網(wǎng)、短信、電話、郵件、傳真等多種靈活、多樣的交互方式，實(shí)現(xiàn)與用戶的遠(yuǎn)程互動(dòng)，進(jìn)行電費(fèi)繳納、業(yè)務(wù)受理、故障報(bào)修、信息查詢等，旨在創(chuàng)建低碳、節(jié)能、環(huán)保、智能的現(xiàn)代居住示范區(qū)。

　　設(shè)想一下，只用一根電線就可上網(wǎng)、打電話、收看有線電視;在返回家前先掏出手機(jī)按幾下，家中的空調(diào)、熱水器、電飯煲隨即提前開啟，等推開家門，馬上就可以洗個(gè)熱水澡，吃上香噴噴的米飯;輕輕點(diǎn)擊智能交互終端的屏幕，即可繳納電費(fèi)、查看能耗分析，并選擇更合適的節(jié)電模式。雖然智能小區(qū)還處于"概念化"的實(shí)驗(yàn)階段，但是其發(fā)展前景廣闊，這種未來時(shí)代的新生活，離我們并不遙遠(yuǎn)了。

　　而智能用電小區(qū)的實(shí)現(xiàn)還需依賴于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能有效整合小區(qū)中的各類系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源。中創(chuàng)軟件商用中間件股份有限公司經(jīng)過多年的積累，以物聯(lián)網(wǎng)信息聚合技術(shù)為理論基礎(chǔ)，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件InforSuite IOT EdgeServer系列產(chǎn)品，它能夠在采集小區(qū)各種設(shè)備原始信息的同時(shí)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，從海量的、雜亂無章的原始數(shù)據(jù)中提煉出對(duì)于智能小區(qū)系統(tǒng)具有特定意義的數(shù)據(jù)，并且能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸總量，降低網(wǎng)路負(fù)荷。

　　二、 中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件

　　InforSuite IOT EdgeServer(簡(jiǎn)稱IIES)是中創(chuàng)軟件商用中間件股份有限公司自主研發(fā)的應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)解決方案的基礎(chǔ)中間件平臺(tái)。

　　IIES提供廣泛的傳感設(shè)備支持并可以通過其靈活可擴(kuò)展的框架迅速支持各種感知設(shè)備，為企業(yè)降低感知設(shè)備依賴的風(fēng)險(xiǎn);提供強(qiáng)大的事件處理引擎，將海量的傳感信息過濾、分組、關(guān)聯(lián)和聚合生成透明的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了傳感數(shù)據(jù)的通透性;提供傳感設(shè)備模擬工具、壓力測(cè)試工具、設(shè)計(jì)工具以及SDK開發(fā)包，為基于RFID與傳感器應(yīng)用解決方案的開發(fā)部署提供可視化開發(fā)支持;為傳感設(shè)備管理和監(jiān)控提供工具，便于設(shè)備的規(guī)劃和管控。

　　IIES產(chǎn)品族的成員及功能描述如下表所示。

　　一、 背景

　　國(guó)家電網(wǎng)公司在2009年首次提出了建設(shè)“堅(jiān)強(qiáng)智能電網(wǎng)”的概念，涉及發(fā)電、輸電、變電、配電、用電和調(diào)電等環(huán)節(jié)，具有信息化、自動(dòng)化、互動(dòng)化特征，實(shí)現(xiàn)“電力流、信息流、業(yè)務(wù)流”的高度一體化融合。

　　其中用電環(huán)節(jié)智能化是智能電網(wǎng)的主要標(biāo)志，是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)實(shí)時(shí)信息采集管理、電網(wǎng)與用戶之間實(shí)時(shí)交互響應(yīng)，增強(qiáng)電網(wǎng)綜合服務(wù)能力，滿足互動(dòng)營(yíng)銷需求，提升服務(wù)水平的重要手段。

　　智能用電小區(qū)是實(shí)現(xiàn)用電智能化的典型應(yīng)用。與普通小區(qū)相比，智能用電小區(qū)能夠提供配電自動(dòng)化、電力光纖到戶、用電信息采集、智能用電服務(wù)互動(dòng)平臺(tái)、光伏發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)汽車充電樁管理、智能家居服務(wù)等功能和智能安防等一系列增值服務(wù)。通過利用互聯(lián)網(wǎng)、短信、電話、郵件、傳真等多種靈活、多樣的交互方式，實(shí)現(xiàn)與用戶的遠(yuǎn)程互動(dòng)，進(jìn)行電費(fèi)繳納、業(yè)務(wù)受理、故障報(bào)修、信息查詢等，旨在創(chuàng)建低碳、節(jié)能、環(huán)保、智能的現(xiàn)代居住示范區(qū)。

　　設(shè)想一下，只用一根電線就可上網(wǎng)、打電話、收看有線電視;在返回家前先掏出手機(jī)按幾下，家中的空調(diào)、熱水器、電飯煲隨即提前開啟，等推開家門，馬上就可以洗個(gè)熱水澡，吃上香噴噴的米飯;輕輕點(diǎn)擊智能交互終端的屏幕，即可繳納電費(fèi)、查看能耗分析，并選擇更合適的節(jié)電模式。雖然智能小區(qū)還處于"概念化"的實(shí)驗(yàn)階段，但是其發(fā)展前景廣闊，這種未來時(shí)代的新生活，離我們并不遙遠(yuǎn)了。

　　而智能用電小區(qū)的實(shí)現(xiàn)還需依賴于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用于智能電網(wǎng)是信息通信技術(shù)發(fā)展到一定階段的必然，使用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)才能有效整合小區(qū)中的各類系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施資源。中創(chuàng)軟件商用中間件股份有限公司經(jīng)過多年的積累，以物聯(lián)網(wǎng)信息聚合技術(shù)為理論基礎(chǔ)，研發(fā)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件InforSuite IOT EdgeServer系列產(chǎn)品，它能夠在采集小區(qū)各種設(shè)備原始信息的同時(shí)進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，從海量的、雜亂無章的原始數(shù)據(jù)中提煉出對(duì)于智能小區(qū)系統(tǒng)具有特定意義的數(shù)據(jù)，并且能夠有效降低網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸總量，降低網(wǎng)路負(fù)荷。

　　二、 中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件

　　InforSuite IOT EdgeServer(簡(jiǎn)稱IIES)是中創(chuàng)軟件商用中間件股份有限公司自主研發(fā)的應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)解決方案的基礎(chǔ)中間件平臺(tái)。

　　IIES提供廣泛的傳感設(shè)備支持并可以通過其靈活可擴(kuò)展的框架迅速支持各種感知設(shè)備，為企業(yè)降低感知設(shè)備依賴的風(fēng)險(xiǎn);提供強(qiáng)大的事件處理引擎，將海量的傳感信息過濾、分組、關(guān)聯(lián)和聚合生成透明的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，增強(qiáng)了傳感數(shù)據(jù)的通透性;提供傳感設(shè)備模擬工具、壓力測(cè)試工具、設(shè)計(jì)工具以及SDK開發(fā)包，為基于RFID與傳感器應(yīng)用解決方案的開發(fā)部署提供可視化開發(fā)支持;為傳感設(shè)備管理和監(jiān)控提供工具，便于設(shè)備的規(guī)劃和管控。

　　IIES產(chǎn)品族的成員及功能描述如下表所示。

　　三、 智能用電小區(qū)系統(tǒng)整體架構(gòu)

　　中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件IIES是一種基礎(chǔ)軟件設(shè)施和共性軟件平臺(tái)，作為感知設(shè)備和上層應(yīng)用之間的橋梁和紐帶，負(fù)責(zé)支撐起整個(gè)智能用電小區(qū)應(yīng)用系統(tǒng)的互聯(lián)，為應(yīng)用提供了快速構(gòu)建的架構(gòu)支撐與工具手段，對(duì)其實(shí)現(xiàn)規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化起到了凝練和引領(lǐng)的作用。基于IIES的智能用電小區(qū)系統(tǒng)總體架構(gòu)圖如圖一所示。

　　在每個(gè)家庭中部署各種用途的智能設(shè)備和傳感設(shè)備，具有可采集和可控制的雙向功能。它們采集的信息由IIES的Device Agent前置機(jī)進(jìn)行匯總和預(yù)處理后，通過支撐網(wǎng)絡(luò)將這些信息發(fā)送到部署于小區(qū)管理中心的IIES Server服務(wù)器端。IIES Server將海量的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行過濾、分組、關(guān)聯(lián)和聚合等復(fù)雜處理，最終生成有意義的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，并上傳于上層應(yīng)用，包括與用戶的互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)、小區(qū)物業(yè)管理的系統(tǒng)平臺(tái)和遠(yuǎn)端電力公司的工作平臺(tái)中。平臺(tái)應(yīng)用涵蓋了配電自動(dòng)化管理、用電信息采集、智能用電互動(dòng)、光伏發(fā)電控制、電動(dòng)汽車充電樁管理、智能家居、智能安防等組成部分。

　　四、 智能用電小區(qū)系統(tǒng)的主要功能

　　智能用電小區(qū)綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、綜合布線技術(shù)、通信技術(shù)、控制技術(shù)、測(cè)量技術(shù)等多學(xué)科領(lǐng)域，是一種多領(lǐng)域、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)的集成應(yīng)用。系統(tǒng)的主要功能如下：

　　1) 電力光纖到戶

　　通過光纖將寬帶、電話線、電視信號(hào)線和電力線集成為一條線進(jìn)入小區(qū)家庭。在提供電力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、電網(wǎng)的四網(wǎng)融合，避免了小區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)的重復(fù)建設(shè)，實(shí)現(xiàn)了方便未來智能技術(shù)的應(yīng)用。

　　2) 配電自動(dòng)化

　　通過優(yōu)化智能小區(qū)低壓配電系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，配置高可靠供電電源，部署智能開關(guān)設(shè)備與自動(dòng)化監(jiān)控設(shè)備，構(gòu)建小區(qū)配電自動(dòng)化系統(tǒng)，確保電網(wǎng)控制系統(tǒng)和客戶用電系統(tǒng)的安全，為小區(qū)客戶提供更加安全可靠的電力供應(yīng)，更加快速的故障響應(yīng)和處理，減少停電時(shí)間，提供更優(yōu)質(zhì)、更安全的供電服務(wù)。

　　3) 用電信息采集

　　小區(qū)統(tǒng)一安裝智能電表和采集設(shè)備，自動(dòng)采集用電信息，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表。獲取到的信息將整合到電力公司以分析用電規(guī)律合理安排供電，用戶也可使用智能終端設(shè)備查看詳細(xì)的用電情況。

　　也可實(shí)現(xiàn)對(duì)水表、燃?xì)獗淼榷啾淼淖詣?dòng)抄表，支持遠(yuǎn)程繳費(fèi)。

　　4) 智能用電互動(dòng)服務(wù)

　　通過智能家居交互終端及短信、電話等多種途徑給用戶提供靈活、多樣的互動(dòng)服務(wù)，為用戶提供用電量和余額查詢、繳費(fèi)、智能控制、用電策略決策等雙向交互服務(wù)。提供多種用電模式，如選擇外出模式將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉家中的水電暖電器和門窗，此外還有在家模式、睡眠模式等。引導(dǎo)人們更加科學(xué)合理地使用電力資源，推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，比如在用電高峰時(shí)期，住戶可以根據(jù)預(yù)設(shè)的用電策略，選擇關(guān)閉部分家用電器，等到低谷時(shí)期再自動(dòng)啟用。

　　5) 光伏發(fā)電系統(tǒng)

　　支持太陽能光伏發(fā)電、小型風(fēng)力發(fā)電、電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能裝置等新能源新設(shè)備接人電網(wǎng)，有效解決接人時(shí)諧波影響、雙向計(jì)量、配網(wǎng)安全等問題，通過就地消納和優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)削峰填谷，平衡供電容量和用電負(fù)荷的關(guān)系，提高電網(wǎng)資產(chǎn)利用率。

　　6) 電動(dòng)汽車充電樁管理

　　小區(qū)內(nèi)部署汽車充電樁計(jì)量、控制裝置，實(shí)現(xiàn)充電信息采集、監(jiān)控，對(duì)用戶充電時(shí)段和充電容量進(jìn)行合理的管理控制，達(dá)到電動(dòng)汽車有序充電的目的。

　　7) 智能家居

　　通過智能家居交互終端和智能插座，實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器的信息采集、監(jiān)控和聯(lián)動(dòng)，用戶可通過手機(jī)或網(wǎng)站對(duì)家用電器進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控;還可通過家庭內(nèi)部部署的各類傳感器和互聯(lián)互通網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭用能、環(huán)境、設(shè)備運(yùn)行狀況等信息的快速采集與傳遞。

　　8) 智能安防

　　不經(jīng)過鑰匙開門進(jìn)入，系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警并給房主發(fā)短信，提醒房主利用電腦上網(wǎng)與房間里的智能終端相連，實(shí)現(xiàn)攝像監(jiān)控，關(guān)注家里的情況。還可同時(shí)配備紅外感應(yīng)、燃?xì)飧袘?yīng)和煙霧感應(yīng)等安防設(shè)備。這些安防設(shè)備都與業(yè)主的手機(jī)相綁定，當(dāng)有外人從窗口闖入，或者燃?xì)?、煙霧達(dá)到一定濃度時(shí)，便會(huì)自動(dòng)給業(yè)主發(fā)送短信提醒。

　　五、 總結(jié)

　　基于中創(chuàng)軟件物聯(lián)網(wǎng)中間件IIES開發(fā)和建設(shè)智能用電小區(qū)，能夠有效屏蔽感知層硬件及網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)差異，提供彈性可擴(kuò)展的核心架構(gòu)，可靠支撐應(yīng)用開發(fā)、運(yùn)行時(shí)共享和開放互聯(lián)互通，保障智能小區(qū)相關(guān)系統(tǒng)的可靠部署與管理。

　　此外，IIES遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，融合國(guó)內(nèi)外中間件產(chǎn)學(xué)研最優(yōu)技術(shù)成果，能夠?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)領(lǐng)域各個(gè)行業(yè)包括智能電網(wǎng)提供全方位的平臺(tái)化解決方案。