物联网课设(刘).doc

物联网在智能电网中的应用 课程设计的目的? 本集中实践环节是使学生进一步巩固课堂上学到的有关通信系统方面的理论知识，培养学生的动手能力，将学生所学的专业知识，专业技能与常用开发工具相结合，并在实际中进行综合实践与应用，为今后从事通信系统方面的设备维护，工程测试，网络规划，网络优化等方面的工作打下坚实的基础。 2.设计方案论证 2.1物联网的介绍 物联网概念最早于1999年由美国麻省理工学院提出,但一直以来业界并没有 明确统一的定义。早期的物联网是指依托射频识别(RFID)技术的物流网络,随着技术和应用的发展,物联网的内涵已经发生了较大变化。物联网(The Internet of Things, loT)的一般定义为:通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把物体与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2010年,由中国工程院牵头组织学术界和产业界众多专家学者召开了多次会议,对物联网概念、体系架构以及相关内涵和外延进行研究讨论,统一了对物联网的认识。现阶段,物联网是指在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的各种信息传感设备,通过网络设施实现信息传输、协同和处理,从而实现广域或大范围的人与物、物与物之间信息交换需求的互联。物联网依托多种信息获取技术,包括传感器、RFID、二维码、多媒体采集技术等。物联网的几个关键环节可以归纳为感知、传输、处理。 物联网是互联网和通信网的网络延伸和应用拓展,它利用感知技术与智能装置对物理世界进行感知识别,通过通信网络传输感知数据,并对其进行分析和处理,实现人与物、物与物之间的信息交互,达到对物理世界实时监控及智能决策目的。因此,物联网可以广泛应用到工业自动化控制、医疗保健、交通运行、工程勘探、军事国防等各个领域,通过对物理实体和自然资源的感知、识别、分析、处理和控制,大大提升生产生活和社会管理的智能化,并使人类更好适应自然条件、环境状态和资源约束。 物联网技术体系一般为三层:感知层、网络层和应用层。 2.2物联网网络架构 1.感知层 物联网的感知层主要实现智能感知功能,包括信息采集、捕获、物体识别等, 其关键技术包括RFID、传感器、自组织网络、短距离无线通信等。物联网感知层简介如图1所示： 图1物联网感知层 2.网络层 物联网的网络层主要实现信息的传送和通信,又包括接入层和核心层。网络层可依托公众电信网和互联网,也可以依托行业专业通信网络,也可同时依托公众网和专用网。物联网网络层简介如图2所示： 图2物联网网络层 3.应用层 物联网的应用层主要包含各类应用,例如监控服务、智能电网、工业监控、绿色农业、智能家居、环境监控、公共安全等。物联网应用层简介如图3所示： 图3物联网应用层 2.3智能用电服务系统概述 智能用电服务系统是智能电网建设在用户侧的重要组成部分,是实现电网与用户之间双向交互,增强电网综合服务能力,满足互动营销需求,提升服务水平的重要手段。通过有效的传输网络,将多元信息服务与管理、物业管理与安防、住宅智能化等系统集成在一起,应用高技术的智能化手段,实现快捷高效的超值服务,为用户提供安全、舒适、便利的家居环境。 智能用电服务系统将围绕国家推进“三网融合”战略的部署,综合采用信息、通信、管理等领域的先进技术,在用户深入体验的基础上,展现智能电网在用户侧双向互动、友好开放的新型用能模式。 2.4智能用电服务系统体系架构 智能用电服务体系的总体架构,是以坚强智能电网为坚实基础,以智能用电服务管理及标准规范体系和智能用电服务关键技术及装备支撑体系为坚强支柱,以通信与安全保障体系为可靠保证,以智能用电信息共享平台为信息交互途径,以智能用电服务技术支持平台为有效手段,通过智能用电服务互动平台,为电力客户提供智能化、多样化的用电服务,实现与电力客户进行能量流、信息流、业务流的友好互动,提升客户服务的质量和水平。智能用电服务体系的总体架构如图4所示。 图4智能用电服务体系总体框架 2.5智能家居关键支撑技术 一、互动用电服务技术 1.供用电信息服务。主要包括电网运行和检修信息、实时电价、用电政策、用电服务等信息的发布,以及提供用户用电量、剩余电量、电费余额以及购电记录等信息的查询服务。 2.家电互动控制。根据用户需求,对家庭用电负荷进行分析,制定优化用电方案,指导用户进行合理用电;按照用户需求开展相关托管服务,下发用电设备优化运行方案到家庭智能交互终端,自动管理家用电器合理用电。 3.家庭用电管理。可实时查询家庭和家用电器的用电信息,包括电量、电压、电流、负荷曲线等,可随时查看多种电价信息,包括实时电价、分时电价等。为用户提供量身订制的用电方案,设置指定电器的