中國電信物聯網助力低碳經濟發展
中國電信集團公司副總工程師 靳東濱
中國電信股份有限公司北京研究院高級工程師 游五洋
2009年以來,在經濟和信息技術兩個不同領域產生了兩個熱點話題,引起人們普遍的關注,一是低碳經濟,二是物聯網。雖然是不同的領域,兩者卻有著必然的聯系。物聯網作為一種信息化的新技術手段,可以通過對物質世界的感知和智能管理、發揮降低能耗、節約資源和提高效率等作用,進而為發展低碳經濟貢獻力量。
發展低碳經濟形勢緊迫
低碳經濟是指在可持續發展理念指導下,通過技術創新、制度創新、產業轉型、新能源開發等多種手段,減少煤炭石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達到經濟社會發展與生態環境保護雙贏的一種經濟發展形態。
為保持經濟增長的質量效益和發展的可持續性,在我國發展低碳經濟顯得十分必要。2009年12月18日,中國政府在哥本哈根會議上第一次對全世界公開承諾量化減排指標,決定到2020年單位國內生產總值溫室氣體排放比2005年下降40%~45%。而要實現這一目標必須借助于新的技術手段和創新管理方式,以通信行業為代表,各運營企業都在為之努力,中國電信作為運營企業之一,正在利用通信網絡和信息技術與相關行業合作,不斷探索物聯網在低碳經濟中的作用。
物聯網技術發揮重要作用
物聯網推動低碳經濟主要體現在三個方面:一是物質世界的信息數字化;二是對物體控制的遠程化;三是對物質世界的管理智能化。
物質世界的信息數字化。通過傳感器、RFID等物聯網技術可以實現隨時隨地獲取信息,這極大地豐富了人們觀察世界的手段和方式,節省了人力和設備投入,提高效率。例如,山體滑坡的監控就是一種典型物聯網應用,通過將在山體上安裝傳感器和通信模塊,可以把山體發生物理位移變動的狀態數據及時傳送到國土或災害管理部門主機上,進行數據的統計分析和對比,對滑坡自然現象進行預報和采取措施。
對物體控制的遠程化。借助互聯網和現代通信網的泛在化,可以使人們對物體的控制跨過地域的限制達到任何有需求的地方。這包括后臺計算機系統與前端數字終端的雙向互動、遠程通信、自動控制等技術的融合和應用。
遠程控制是數據采集之后的后續措施,即在被檢測目標相關數據送到計算中心后,經自動或人工指令,通過遠程通信的方式對終端發出指令,實現打開、關閉或自動修復等功能。遠程[FS:PAGE]控制類的應用更能體現節能減排的功效,更適用于點多面廣、資產分布廣泛的部門,比如石油采油機、電力設施、野外移動基站、燈塔、公路設施、農業等。這類應用同樣因為節省大量人員流動和資源投入而能大大減少碳排放。
對物質世界的管理智能化。物聯網應用的更高層次是智能管理。從物質世界獲取的數據經過分析處理后要對被控制的終端和系統進行程序化的管理。管理流程引入輔助決策方法、專家系統、模擬仿真、智能識別等技術實現智能管理功能。管理智能化對大量龐雜的數據通過云計算或軟件技術進行分析和模擬,最終得出智能化的解決方案并自動控制實施。
智能管理提高了決策效率和決策的精準程度,避免了大量資源的無效耗費,從而達到節能減排的效果。比如智能交通中的動態汽車流量預測和行進路線規劃,運用智能管理技術指揮城市交通流暢,指導每一輛車在交通繁忙時都能及時獲得最佳行進路線,最大限度的減少路面行駛時間、油耗和尾氣排放量。
九大領域實現低碳經濟
物聯網的本質是信息技術應用的泛在化。任何物體,在任何時間、地點都可以互聯網的方式互聯,納入人類管理的范疇。物聯網的泛在化性質為低碳經濟發展提供了強有力的支撐作用。
通過物聯網在智能交通、智能電網、智能建筑、智能家居、智能環保、智能農業、移動電子商務等多方面的應用,人類未來將能夠借助物聯網以更加精細和動態的方式管理生產和生活,從而助力低碳經濟的發展。
智能交通——實現低碳出行
將物聯網技術應用于交通系統等需要數據采集與檢測的相關領域,從而給城市交通帶來一次全新的升級。比較典型的應用是流量監測、ETC系統、車輛監控、停車位和車聯網等。
交通流量監控,通過埋藏在城市主干道路口的成千上萬個檢測線圈,可以定時收集和感知區域內車輛的速度、車距、道路占有率等信息,從而為路口交通信號控制提供精確的輸入信息;ETC系統,據測算,使用ETC通行高速公路收費道口時,單車油耗和尾氣排放可以降低約50%,同時道口通行能力提升4~6倍;智能停車位管理系統,市民可以通過手機或電腦適時了解目的地車位情況,選擇出行方式和地點,從而大大減少能耗和碳排放,中國電信已在東莞市有了相應的應用;車聯網,就是建立以車為節點的信息系統,利用物聯網技術,將每輛汽車作為一個信息源,通過無線通信手段連接到網絡中,進而實現對車輛和交[FS:PAGE]通的智能管理,具體包括車輛信息的獲取、分發和加工,車輛獲得外部綜合信息等三方面的應用。
智能物流系統——流通環節的節能控制
據中國物流權威機構推算,我國物流成本占GDP的比重每降低1個百分點,則可以在貨物運輸、倉儲方面節能降耗1000億元以上,可以增加1300億元左右的社會效益。
中國電信開發的“物流e通”服務平臺,就是借助無線視頻監控、RFID等物聯網技術,實現車輛位置服務、視頻監控、綜合辦公等功能,提高了物流管理的效率和效益。
智能樓宇——建筑節能新手段
通過物聯網智能網關將通信與傳感控制網融合起來,可以把樓宇類能耗、自來水、廢棄排放、污水排放等各類數據匯聚起來,傳輸到綜合應用平臺上做分析和統計,進行節能減排的分析判斷,從而提出優化能耗的建議和控制,使得樓宇的能耗能夠顯著降低,最多的情況下能降低20%。
智能電網——提高電能效率
中國電信運營商開發的基于物聯網的“智能電網”應用,主要體現在居民遠程抄表、大用戶負控、臺區監控等。居民小區抄表是指通過抄表集中器和采集器,將若干小區電表集中一處,統一上報給主站系統平臺,監測小區居民電能表數據;大用戶負控是指使用智能電表,通過遠程傳輸,實時的監測專變的工作狀態和用電量。臺區監控則是電力局通過智能儀表和遠程傳輸手段,遠程實時的監測臺變的工作狀態的系統平臺。通常監測臺變負荷、油溫、電壓、電流、是否偷漏電等數據監測。
智能農業——降低農業生產能耗
物聯網在農業上的應用目前主要體現在溫室大棚管理、農機具管理、糧食倉儲、水利灌溉和農產品溯源等方面。其中溫室大棚管理成為當前最大亮點。
作為農業高產重要手段,大棚種植、大棚養殖以其前所未有的趨勢在全國得以蓬勃發展。在溫室大棚生產、管理過程中,農民需要通過采用綜合環境控制策略,實時了解農產品的生長狀態,創造和季節無關的農作物生長適宜環境,從而實現農作物高效、優質、低耗的工業化生產方式。
智能環保——提高監管效率
“感知環境,智能環保”是物聯網在環境保護領域應用的效果。
智能環保是通過布設在水體、陸地、空氣中的傳感設施及太空中的衛星,對水體水源、大氣、噪聲、污染源、放射源、廢棄物等重點環保監測對象的狀態、參數、位置等進行多元化監測感知,并結合3G、寬帶和軟件技術[FS:PAGE]實現對海量數據的傳輸、存儲和數據挖掘,實現遠程控制和智能管理。
中國電信的“環保e通”,已為環保部門提供對污染源、環境質量、核輻射等點源進行數據采集、視頻監控,實現監測數據與監控視頻的融合應用,提升環保監管能力,幫助政府監管部門實現減排目標。目前已在福建、湖北、寧夏、江西等18省應用。
防災減災——預防災害減少損失
中國電信和合作伙伴共同開發了基于物聯網的地質、山洪災害監測預警系統,通過有線、無線網絡結合傳感器網絡,遠程對降雨量、水庫閘壩水位等進行實時監測。
該系統結合氣象、水文和國土信息,提供警戒值預警預報,提供災前預警、救災中的安全保障和災后的研究分析服務。目前該系統已經服務于國土資源部地質災害專業監測部門,并在2009、2010年汛期中發揮了重大作用,為湖南、四川、陜西等地地質災害管理部門提供了快速及時的第一手數據,為政府組織人員轉移和減少損失提供了準確依據。
綠色網絡——通信過程中的節能
削減通信業能耗,發展綠色網絡,運營商義不容辭。近年中國電信節能減排工作取得重大成效,2008年節約用電2.2億度,2009年節約用電3.6億度,分別節約能耗費用2億元和3億元。
在建設綠色網絡過程中,除了通常的方式之外,采用傳感器技術和云計算也能發揮重要的作用。例如將智能傳感器內置在服務器中,來自動追蹤熱活動,優化系統散熱并提高系統效率。這些傳感器會自動調整風扇、內存和輸入、輸出處理等系統組件以降低能源使用率,最大能將散熱成本降低40%。
另外,采用云計算,將計算和存儲資源集中使用,可以大大縮減IDC機房能耗。例如,HP已將全球85%的數據中心進行整合,集中成全球六大數據中心,PH每年所節省的能源可供舊金山整個城市每年的用電量。
低碳生活——百姓生活中的節能
在個人生活和家庭生活中,應用物聯網的RFID和傳感器技術也能開發廣泛的低碳應用。例如目前發展迅速的手機移動支付、手機二維碼、家庭網關等應用。
將RFID芯片與手機SIM/UIM卡結合開發的“手機一卡通”業務,突破了傳統手機僅僅能在通信網絡中使用的瓶頸,極大地擴展了手機使用的范圍,成為真正意義上的互聯網手機。手機二維碼是將電子二維碼技術應用于手機。按照一定的編碼規則編寫,像“馬賽克”似的二維碼背后蘊藏著豐富的信息。用手機的攝像頭輕松一拍,“馬賽[FS:PAGE]克”立刻被解碼成豐富的信息:擁有者、網址、材料情況、價格、促銷信息、是否具備認證等,一應俱全,清楚明晰。
以上僅是目前物聯網的一些典型應用。展望未來,隨著物聯網技術的成熟和成本降低,物聯網將更加廣泛的應用于生產和生活,為低碳經濟的發展貢獻更大的力量。
相關文章
快速成功地連接物聯網產品的5個技巧
對于物聯網設備制造商來說,蜂窩物聯網是實現互聯網連接的最可靠和最容易獲得的方式之一。根據ABIResearch的數據,到2026年,全球蜂窩物聯網設備總數將達到57億。蜂窩物聯網的采用正在增長,因為它易于部署和擴展。您只需要一...
江西:到2023年底物聯網產業規模突破2000億元
5月19日,記者從江西省工信廳獲悉,為深入實施數字經濟做優做強“一號發展工程”,加快江西物聯網新型基礎設施建設,江西省工信廳、省委網信辦、省科技廳等9部門聯合出臺《江西省加快推進物聯網新型基礎設施建設實施方案》(以下簡稱《方案...
物聯網加速融入生活場景,智能家居設備能做什么?
智能設備和物聯網已經進入現代家庭生活的幾乎所有方面。從您的安全系統到冰箱,“智能”電器已成為新常態。但它們真的能讓你的家變得更好嗎?或者所有這些智能家電只是另一種時尚,從長遠來看,您最終會后悔花額外的錢?讓我們來看看在家里裝滿...
京東方:物聯網創新業務打開更多增長空間
從北京大興國際機場,到莫斯科城鐵列車,再到紐約商超門店,如今,物聯網創新解決方案已覆蓋全球眾多地區、涉及生活的方方面面,帶給人們全新的體驗。而這一改變的背后,正是京東方在物聯網領域取得的豐碩成果。夯實全球半導體顯示霸主地位...
5G如何改善物聯網部署的6個示例
隨著數字化轉型如火如荼地進行,連接的設備數量正在快速增長。IDC數據預測,到2025年,每分鐘連接的物聯網設備將達到152,200臺。雖然這將轉化為更多的數據,從而有更多的途徑來提高效率,但對于這種數據交換來說,一個強大的網絡...