楊 健

（中國機(jī)房設(shè)施工程有限公司，天津300061）

經(jīng)過十余年發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用已具有一定基礎(chǔ)，但與泛在物聯(lián)網(wǎng)“全息感知、泛在連接、開放共享、融合創(chuàng)新”的提升目標(biāo)相比，仍存在一些不足。主要表現(xiàn)在：

（1）感知深度廣度不足。 對(duì)電網(wǎng)和客戶狀態(tài)的智能感知和預(yù)判能力，無法完全滿足互聯(lián)網(wǎng)匯聚各類資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)的需要； 信息采集覆蓋不全，用戶用能信息感知不及時(shí)、不全面、不精細(xì)，設(shè)備狀態(tài)量、環(huán)境量感知覆蓋不足；各類型可控的感知控制能力不足。

（2）感知層資源共享不足。 在同一現(xiàn)場(chǎng)不同專業(yè)的傳感設(shè)備、采集數(shù)據(jù)、計(jì)算和通信資源等未實(shí)現(xiàn)充分的共享共用，存在不同專業(yè)采集終端重復(fù)建設(shè)、數(shù)據(jù)重復(fù)采集的現(xiàn)象。

（3）業(yè)務(wù)即時(shí)性不足。 多數(shù)采集終端需要將采集數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)、跨系統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享應(yīng)用或關(guān)聯(lián)計(jì)算，數(shù)據(jù)從源頭產(chǎn)生到跨專業(yè)應(yīng)用往往需要數(shù)小時(shí)或超過一天的延遲，無法滿足如故障實(shí)時(shí)研判、區(qū)域能源自治等對(duì)業(yè)務(wù)即時(shí)性要求較高的需求。

（4）標(biāo)準(zhǔn)化智能化不足。 未建立統(tǒng)一的物聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)體系，部分終端智能化、標(biāo)準(zhǔn)化程度較低，一方面難以實(shí)現(xiàn)終端功能按需定制和遠(yuǎn)程平滑升級(jí)，更新?lián)Q代和現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)成本較大；另一方面難以在源頭實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合共享，建立跨專業(yè)、內(nèi)外部共建共享、開放合作的物聯(lián)生態(tài)。

1 泛在物聯(lián)網(wǎng)研究的意義

通過泛在物聯(lián)體系建設(shè)，推動(dòng)平臺(tái)側(cè)、客戶側(cè)泛在互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶狀態(tài)的深度感知，匯聚各類資源參與系統(tǒng)調(diào)節(jié)，優(yōu)化泛在物聯(lián)網(wǎng)配置資源、安全保障和智能互動(dòng)能力；推動(dòng)各專業(yè)感知層資源共享，實(shí)現(xiàn)源端數(shù)據(jù)融通和業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)在線，匯聚各類數(shù)據(jù)進(jìn)行共享應(yīng)用，促進(jìn)區(qū)域能源自治，更好的支撐資源調(diào)配、業(yè)務(wù)協(xié)同和風(fēng)險(xiǎn)防控[1]。 具體包括：

（1）感知層資源共享。 對(duì)跨專業(yè)、多場(chǎng)景典型應(yīng)用進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計(jì)，避免終端重復(fù)建設(shè)、數(shù)據(jù)重復(fù)采集，需要在感知層構(gòu)建公司統(tǒng)一的邊緣側(cè)智能處理能力和開放合作生態(tài)，推動(dòng)感知層終端、計(jì)算、通信等資源共享共用。

（2）數(shù)據(jù)融合。 構(gòu)建跨專業(yè)的統(tǒng)一物聯(lián)信息模型和接入標(biāo)準(zhǔn)，在感知層實(shí)現(xiàn)不同類型采集數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化接入與整合匯聚，在產(chǎn)生數(shù)據(jù)的源頭實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化和靈活可擴(kuò)展，推動(dòng)數(shù)據(jù)融合，降低后期人工數(shù)據(jù)治理的難度和工作量；推動(dòng)對(duì)客戶側(cè)泛在互聯(lián)和深度感知。

（3）業(yè)務(wù)即時(shí)性提升。 在感知層具備邊緣計(jì)算能力，結(jié)合統(tǒng)一的物模型和數(shù)據(jù)融合，在產(chǎn)生數(shù)據(jù)的源頭實(shí)現(xiàn)就地集成和聚合計(jì)算，支撐故障實(shí)時(shí)研判、區(qū)域能源自治等應(yīng)用，大幅提升業(yè)務(wù)即時(shí)性。

（4）在線管控能力提升。 在泛在物聯(lián)需求大幅增長的情況下，建設(shè)統(tǒng)一架構(gòu)的物聯(lián)管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)采集終端和智能終端統(tǒng)一接入、遠(yuǎn)程運(yùn)維、在線升級(jí)和數(shù)據(jù)共享，打造終端APP 應(yīng)用商店，提升終端智能化水平和在線管控能力，降低一線運(yùn)維管理人員投入，構(gòu)建安全可控的物聯(lián)生態(tài)。

2 泛在物聯(lián)網(wǎng)研究框架

智慧物聯(lián)體系包括物聯(lián)管理平臺(tái)、邊緣物聯(lián)代理、各類型終端標(biāo)準(zhǔn)化接入及其保障體系、合作伙伴等內(nèi)容。

物聯(lián)管理平臺(tái)部署在云端，重點(diǎn)對(duì)公司各專業(yè)、各類型邊緣物聯(lián)代理和智能終端進(jìn)行在線管理和遠(yuǎn)程運(yùn)維，對(duì)各類型采集終端進(jìn)行統(tǒng)一管理，主要包括設(shè)備管理、連接管理、應(yīng)用商店、模型管理、數(shù)據(jù)處理等功能。 在數(shù)據(jù)處理方面，平臺(tái)按照統(tǒng)一物聯(lián)信息模型，匯聚各類型采集感知數(shù)據(jù)，進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理，并分發(fā)至中臺(tái)或相關(guān)專業(yè)系統(tǒng)，不長期存儲(chǔ)采集感知數(shù)據(jù)。 在開放服務(wù)方面，平臺(tái)向上對(duì)中臺(tái)和各類型應(yīng)用提供接口服務(wù)，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)功能調(diào)用以及邊緣物聯(lián)代理、智能終端和各類采集控制設(shè)備的遠(yuǎn)程操作。 在終端管理方面，平臺(tái)向下管理控制邊緣物聯(lián)代理和各類智能終端，提供企業(yè)級(jí)終端APP 應(yīng)用商店。

邊緣物聯(lián)代理部署在邊緣側(cè)（主要指靠近設(shè)備和用戶的場(chǎng)所），重點(diǎn)對(duì)各類采集終端進(jìn)行統(tǒng)一接入、數(shù)據(jù)解析和實(shí)時(shí)計(jì)算，與物聯(lián)管理平臺(tái)雙向互聯(lián)，實(shí)現(xiàn)跨專業(yè)數(shù)據(jù)就地集成共享、區(qū)域能源自治和云邊協(xié)同業(yè)務(wù)處理架構(gòu)，主要包括終端統(tǒng)一接入、多APP 應(yīng)用、邊緣計(jì)算、區(qū)域自治等功能。 在研發(fā)部署方面，統(tǒng)一制定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和功能規(guī)范，各專業(yè)、各單位按需組織設(shè)計(jì)研發(fā)、安裝部署和運(yùn)行維護(hù)。 在物理型態(tài)方面，主要包括3 種，一是邊端融合型，邊緣物聯(lián)代理以模塊或芯片方式集成至采集終端，采集終端升級(jí)為具有邊緣計(jì)算功能的智能終端；二是邊端分離型，邊緣物聯(lián)代理是硬件平臺(tái)化、軟件容器化的通用裝置，不配置采集感知功能；三是邊緣節(jié)點(diǎn)型，邊緣物聯(lián)代理以軟件型態(tài)部署在通用服務(wù)器架構(gòu)，形成邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)。 在開放生態(tài)方面，統(tǒng)一制定邊緣物聯(lián)代理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、功能規(guī)范和邊緣計(jì)算框架、接口規(guī)范，屏蔽軟硬件產(chǎn)品差異，企業(yè)基于統(tǒng)一框架開發(fā)的邊緣側(cè)APP。 在終端接入方面，邊緣物聯(lián)代理主動(dòng)適配內(nèi)外部各類型采集終端的通信方式和協(xié)議規(guī)約，按照統(tǒng)一物聯(lián)信息模型對(duì)各類采集感知數(shù)據(jù)進(jìn)行解析轉(zhuǎn)換，確保在感知層實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)資源共享共用[2]。

采集（控制）終端部署在采集監(jiān)控對(duì)象本體或附近，是對(duì)設(shè)備或客戶的狀態(tài)量和環(huán)境量等進(jìn)行采集量測(cè)的裝置，根據(jù)需要具有簡單的數(shù)據(jù)處理、控制和通信功能，一般不配置邊緣計(jì)算能力。

3 泛在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用模式

智慧物聯(lián)體系對(duì)內(nèi)建設(shè)應(yīng)用的重點(diǎn)是在感知層實(shí)現(xiàn)資源共享，實(shí)現(xiàn)采集感知數(shù)據(jù)的融合共享應(yīng)用，支撐就地集成和區(qū)域自治。 以實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)為前提，可結(jié)合現(xiàn)有采集終端、主站系統(tǒng)及業(yè)務(wù)現(xiàn)狀，因地制宜，應(yīng)用邊緣物聯(lián)代理、智能終端和物聯(lián)管理平臺(tái)[3]。

模式1在邊緣側(cè)部署邊緣物聯(lián)代理或符合邊緣物聯(lián)代理功能規(guī)范的智能終端，通過該裝置對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行模型解析或者將數(shù)據(jù)接入物聯(lián)管理平臺(tái)進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理后，分發(fā)至業(yè)務(wù)中臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，支撐各專業(yè)應(yīng)用，同時(shí)開放接口直接供處理類應(yīng)用調(diào)用。

模式2部分具備邊緣計(jì)算等處理功能的智能終端可按照統(tǒng)一規(guī)范接入物聯(lián)管理平臺(tái)，對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理后，分發(fā)至業(yè)務(wù)中臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，支撐各專業(yè)應(yīng)用，同時(shí)開放接口直接供處理類應(yīng)用調(diào)用。

模式3存量采集系統(tǒng)可通過前置機(jī)將采集數(shù)據(jù)接入物聯(lián)管理平臺(tái)進(jìn)行模型轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)預(yù)處理后，分發(fā)至業(yè)務(wù)中臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)，支撐各專業(yè)應(yīng)用，同時(shí)開放接口直接供處理類應(yīng)用調(diào)用。

模式2 和模式3 數(shù)據(jù)接入物聯(lián)管理平臺(tái)、業(yè)務(wù)中臺(tái)和數(shù)據(jù)中臺(tái)后，數(shù)據(jù)流向和模式1 相同。

4 結(jié)語

在物聯(lián)網(wǎng)思路下，對(duì)于設(shè)備的通信等信息都需要重新建構(gòu)（采集），信息系統(tǒng)等都需要重新認(rèn)知和定義。 這些建構(gòu)和采集將產(chǎn)生大量的各種數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)雖然或許是散亂的、或許是信息孤島，但將為未來行業(yè)的發(fā)展和用戶消費(fèi)體驗(yàn)的提升帶來根本性的改變。 基于這種考慮，應(yīng)提前部署物聯(lián)網(wǎng)是數(shù)據(jù)安全問題。