有人物联网智慧城市解决方案

现在,城市中的所有事物都变得紧密相连-从医疗保健到教育,政府服务,建筑物,人身安全系统等等。随着智慧城市现在积极拥抱这些新兴工具,必须提出一个问题:哪些将引领未来?有人物联网的通讯通讯设备将在智慧城市中发挥什么样的作用?这将是本文着重探讨的。


如果您一直关注当地政府,那么在过去几年中,很有可能发生了重大而切实的变化。您可能已经注意到交通模式的变化,例如车道转换为自行车道;也许有新的交通工具在镇上拉动,例如共享单车,助力车。您甚至可以从部分或全部市中心停车使用移动应用程序中受益。这些变化以及许多其他变化越来越明显地显示出当今许多城市正在发生变化,并且在某些戏剧性的情况下变化很快。这一切背后是什么?在一定程度上,这归因于城市人口增长和城市之间竞争加剧所带来的压力。根据联合国人口统计学家的说法,世界正在迅速变得更加城市化。2016年,估计全球人口中有54.5%居住在城市地区。预计到2030年,这一数字将上升到60%。随着越来越多的人开始居住在同一地理区域,这将带来许多挑战。主要问题之一是如何在更多人口的压力下如何保持智慧城市的清洁,安全和吸引力。在道路上拥有更多的汽车对任何人都不是一种有吸引力的选择,因此我们看到的第一个变化之一是城市对街道进行整修以支持其他交通方式。他们还需要处理更多的垃圾,更多地使用手机,潜在的更大的空气污染,以及对基础设施的其他压力。除了人口增长以外,面对日益激烈的竞争,城市也在发生变化。随着越来越多的人和企业寻求城市打电话回家,地方领导人希望在潜在的增长中获得公平的份额。增长是一个繁荣的城市的指标,议会意识到他们需要提供人们寻求的服务和生活质量。在亚马逊第二总部公开竞争中引起关注的几个要素也适用于大多数企业。工作中的因素包括受过良好教育的劳动力,宽容的税收结构,交通,增长空间以及脱颖而出的能力。员工在选择在哪里生活和度过闲暇时有不同的标准,每个人的工作重点都是独一无二的。公民的选择受安全社区等问题驱动;工作和教育机会;住房费用;高效的运输;艺术,休闲,娱乐和社区活动的便利;以及社区给予的“能量”。


智慧城市:看好智慧解决方案

为了应对这种增长带来的城市挑战并提高竞争力,市政当局正在拥抱技术,因为它们特别看好“智能城市解决方案”,并将其作为新的但必不可少的工具。通过将全球定位系统芯片,传感器,4Gdtu4G工业路由器通讯模组、摄像头和其他设备添加到传统的市政资产(例如路灯和垃圾桶)中,城市正在转变为可以测量、监视和分析的数字化城市,以改善结果。


路灯将成为未来智慧城市的耳朵

智能城市解决方案是一种数据驱动的系统,可以为管理人员提供更强的态势感知能力,从而更好地制定决策;或者通过机器学习和人工智能算法,为自动行动提供越来越多的帮助。伟大的管理思想家彼得·德鲁克(Peter Drucker)就此提供了自己的指导:“您无法管理无法衡量的事情” –当今城市认真应用的规则。

新型的智能城市系统可以提供来自多个智能传感器的实时数据馈送,以获取环境数据(例如热量或毒素)以及有关交通流量的信息。

新城市解决方案中最流行的是智能照明。如同传统白炽灯泡的消亡一样,高压钠和金属卤化物路灯的新希望现在正在黯淡。替换灯具是LED,因为它们减少了能源消耗并降低了多达50%的成本。LED的替代并不是一个智能城市,但可以与照明控制系统一起部署以使每个路灯成为可管理的资产。这样的控制为城市的公共工程部门提供了新功能,可以改善所提供的照明服务。这些新功能增加了功能,例如远程打开和关闭灯光,或在一年中的不同时段将它们调暗。与移动探测器结合使用时,如果检测到有人或车辆,则灯会自动打开。控制器还可以帮助城市将路灯的维护成本降低30%到50%,并将能耗降低25%到30%。通过向管理人员提供有关即将发生的照明问题的主动警报,可以消除客户对灯烧坏的抱怨。

除照明外,今天还部署了许多其他解决方案,包括在犯罪多发地区保持警惕,迅速通知急救人员,衡量经济活动,改善密集路口的交通状况,将天气状况与电气和其他间歇性问题相关联,跟踪道路状况以及向市民提供市政公告。智能城市应用的多样性仅与城市问题的范围相匹配。

特定的技术已走在前列,以解决这些多样化的挑战。最值得注意的是,有些传感器可以连接到路灯上,以将照明基础设施转变为整个城市的网格,从而在整个城市中创建一个数字天篷。读数可以从传感器网络传输回中央管理系统,在中央管理系统中可以对数据进行汇总,与其他信息关联并进行分析。

仅仅技术不是解决方案。它可能将户外世界变成一系列数据流,但仍然需要人们采取行动。城市开始投资于智能技术的方式相同,它们也开始投资于其管理团队。

系统最初是作为点解决方案部署的,它们的重点放在单个部门上,但是很明显,随着时间的推移,智能城市已建成,并且需要制定一个涵盖所有部门和所有项目的数据管理策略,以获取最佳效果结果。

智慧城市并不是一个全新的概念。人们几十年来一直在想着这种好处,但是这个概念终于得到了关注。越来越多的人认为,没有计划成为更智慧的城市可能意味着您的市政当局将在未来数十年内处于外部。这种竞争压力以及应对不断增长的人口的需求,将在未来几年加速技术的采用。城市可能永远不会被认为是动态的,快速发展的大都市,但它们肯定正在以有意义的方式发生变化。

目标是信息和通信技术与现有能源基础设施的完全集成。


城市系统的转型将需要改变当今以城市为中心的企业(例如电力公司)使用的业务模型。现在正在进行的更改正在不可挽回地改变着已有90年历史的公用事业模式。好消息是,有许多方法可以改变适合消费者的产业。

为了实现电网的智能化和效率化(从发电到消耗),将不断需要设计端到端Internet协议(IP)通信平台。提供提高的电网可靠性,安全性,弹性和电能质量将不容易。缺少的要素是使智能电网成为创新的开放平台的技术框架。卡迪夫大学的 Monjur Mourshed写道:“目标是将信息和通信技术(ICT)与现有的能源基础设施完全集成,以逐步分散地开发,监视和管理弹性网格。” 这就是为什么关注如此重要的原因开放的创新平台。

集体措施必须集中精力开发解决方案,以改变能源的生产,分配和消耗,同时使用围绕IP网络的通用语言构建的高度安全,基于开放标准的系统。目标必须是帮助公用事业部门做一些长期讨论的事情:从发电设施向企业和家庭提供更可靠,更有效的电力输送,并建立更好的能源管理以提供积极的经济和环境效益。


下一代网格将需要

可观察 –使智能电网正常工作将取决于整个电网中快速,可靠和安全的数据交换的可观察性。这种功能可以通过以越来越短的持续时间(短至120秒)测量的实时实时感应来体现。

自动化 –普及感测意味着开发自动响应条件和事件的能力,超越了传统的保护和控制。这最终将成为主流,并将允许对日益多样化和随机化的电气系统进行更精细的控制。

新型的智能城市系统可以为多个环境传感器(例如热量或毒素)以及有关交通流的信息提供来自多个智能传感器的实时数据馈送。

智能 –能源网络和其他电网将在未来十年内发展,以实现多种供应来源和响应负荷。复杂的分析与先进的分布式控制方案相结合,将使自适应远程保护和智能系统能够管理固有的不稳定系统。

交互式 –随着物联网与“万物电气化”的融合,数亿个节能智能设备将能够与能源市场互动。这可能导致数以万亿计的微交易。

所需要的技术值得研究,因为技术故事中的某些要素并不明显。正在进行的能源电动化过程具有两个明显的影响,这些影响是公众所看不见的:

  • 越来越多的清洁电力在推动我们的经济发展中发挥作用

  • 改善电力消耗与经济增长之间的积极关系

多种网络的融合现在正在进行中,而其中一个突出的要素是信息,通信和电力网络与社交网络的相互作用。这为提供支持客户的更智能网格提供了一个平台。


网络是平台

从长远来看,与清洁技术经济政策相关的能源相互依赖是政府的正确方向。更直接地,需要在对电网和运营的新需求与最小化客户成本增加之间取得平衡。

使用能源网络作为平台,可以使整个能源生态系统变得更智能,更快,更敏捷,更有弹性,并且最重要的是,从发电到消耗,都更加安全。由于固定收入或低收入人口的增加,客户支付此现代化费用和执行清洁能源政策的能力有所增加。

全球需求的增加意味着增加发电量和配电容量的传统方法将不再浮出水面。公司和政府将需要共同努力,以创建更加安全和可扩展的端到端通信基础架构,以提供有关网格运营商的性能和运行状况的实时信息。该系统还需要让客户做更多的事,而不是消耗更多的钱–他们必须有权与公用事业公司在能源效率管理方面进行协作。利用网络进行能源管理将使公用事业公司能够根据需求优化电源供应,提高安全性和可靠性,将可再生能源更有效地整合到电网中,并降低运营成本。

政府和私人企业正在意识到,改变供应,交付和消费取决于三个相互依存的要素:政策,经济和技术。他们将共同创造一个可持续的,可靠的电网,从而推动转型。确实,法律法规引发了目前正在进行的根本性转变。

利用网络进行能源管理将使公用事业公司能够根据需求优化电源,提高安全性和可靠性,并将可再生能源整合到电网中,同时降低运营成本。

没有新技术,这将无法正常工作,因为需要新的基础架构。公用事业公司正在响应指令和激励措施,以整合大量的风能和太阳能发电,同时推行大规模的资本计划以替换和扩展电力基础设施。许多人认识到现代化还包括部署信息和通信技术。

在选择政策和技术时,经济学通常是最关键的因素-这些选择会影响社会,客户和商业价值。尽管利益相关者之间进行了很多讨论,但是对于每个领域的价值仍然缺乏明确性。了解和阐明客户价值是智能电网成功的关键。

在为客户带来新价值的同时改变电力的输送和消耗将取决于许多因素。但是事实仍然是,近乎实时的信息使公用事业公司可以将整个电力系统作为一个集成框架进行管理,从而主动感知并响应各个位置和设备的电力需求,供应,成本,质量和排放的变化。

使网格更智能,更安全和更具弹性是本世纪的巨大商业和技术机遇之一。能源技术(ET)和信息技术(IT)之间已经发生了令人兴奋的融合。为了实现这种融合的好处,技术架构必须与业务架构保持一致。公用事业公司和技术制造商需要对业务问题的了解与对技术的了解一样。电力公司在实施其融合的ET / IT平台方面面临重大挑战;其中包括遗留集成和部署管理的问题。遗留设备和系统问题可能会主导技术的采用,由于财务和物流方面的原因,不可能对公用事业基础设施进行大规模的立即更改。任何技术升级计划都必须考虑到这些要点,并且必须了解提议的升级对业务的影响。

除了需要适应遗留设备和系统的存在之外,还需要了解新技术的实现是通过部署和过渡来完成的,并且操作和服务必须能够跟上。尽管这些问题可能具有挑战性,但已在其他行业中成功解决了这些问题。但是,电力行业的独特需求以及业务流程和融资影响这种技术改造的方式必须是融合流程的组成部分。业务体系结构是公司战略,业务模型,流程和功能的集成。这是确定适当的组织特定技术架构的起点。

解开公共政策和业务策略之间的复杂联系,可以更轻松地确定特定投资的成本收益,了解架构环境,并在制定稳健的技术路线图时根据排序和协同作用评估投资。

有很多创新方法。这意味着它不仅仅与新包装盒或设备有关。越来越多地以不同方式看待挑战和解决方案。强大的体系结构使您可以重新思考整个情况:以创新的方式应用协议以实现过去无法实现的性能水平。

对新技术的投资以及对老旧的输配电基础设施的更换将创建一个更强大,更具弹性的电网。作为基础架构升级的一部分,通过离散投资对运营信息和通信技术进行的投资可能会产生更安全的智能电网。

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