干货｜国内外企业如何建设物联网

时间：2019-04-19
来源：GA黄金甲软件

来源:国家电网报

作者单位：国网能源研究院

随着全球新一轮科技革命和产业革命的兴起，物联网成为世界公认的未来发展趋势，也是我国重要的新兴产业之一。国家电网有限公司准确把握技术创新和社会发展趋势，结合实际提出全面建设泛在电力物联网。本文深入分析了国内外企业在物联网建设上的实践经验，对能源电力行业如何结合自身特性建设物联网提出了发展路径和未来展望。物联网呈现爆发式增长趋势

物联网，根据国际电信联盟的定义，主要解决物品与物品、人与物品、人与人之间的互连问题。其中既包括万物之间信息交换和通信的相关技术，也包括由此产生的业务与应用，可分为感知层、传输层、平台层、应用层4个层次。

从总体趋势上看，物联网发展迅速，未来市场潜力巨大。根据市场分析公司Gartnert预测，2020年全球物联网设备数量将达到260亿，物联网市场规模达到1.9万亿美元。在我国，2017年物联网产业规模已达11500亿元，比2009年的1700亿元增长近6倍，呈现出爆发式增长的趋势。

从企业分布来看，世界上领先的物联网企业以网络通信类、电子电气设备等制造类企业居多，互联网企业偏少。研究人员对2018年世界物联网500强的前50家企业统计分析后发现，网络、通信设备及电信类企业有19家，数量最多；其次为电子电气设备企业（14家）、工业机械等制造企业（9家）；互联网企业只有3家，仅占6%。

从应用领域来看，目前物联网主要应用于制造业、交通运输业、公用事业等领域。根据统计，2018年全球物联网支出为0.77亿美元，其中制造业最高，为0.19亿美元，占总体比重的24.5%，运输业和公用事业分别为11%和9%。威瑞森电信研究发现，在2017年物联网网络连接的增长中，制造业增速最高，为84%，其次是能源和公用事业，以及运输和智能城市。

以用户为中心打造良好生态

根据世界物联网企业的行业分布，网络通信企业、工业制造企业、互联网企业在物联网建设上都有哪些特点？

从应用场景来看，物联网主要用于优化资产管理、深化客户分析和创新业务模式等方面。施耐德电气数字工厂将数以万计的资产联网，并开展资产远程监控、预测性维护、能耗优化。通用电气Predix将工业设备与供应商连接，并开展资产安全监控、工业数据管理、工业数据分析等。中国航天科工集团构建INDICS工业互联网云平台，支撑各种工业设备接入，通过线上信息互通与资源共享，牵引线下智能化改造，打造线上线下结合、制造服务结合、创新创业结合的新业态。

从应用模式来看，数据是核心，采集处理数据并对其进行大规模计算，进而实现问题诊断、规律分析、原因追溯和未来预测，是物联网的主要模式。亚马逊AWS是全球最大的云计算厂商，亚马逊的数据中心有接近300万台的服务器。阿里巴巴数据中心遍布中国、美国、新加坡、澳大利亚、欧洲、中东、马来西亚等17个国家和地区。谷歌在全球范围内建立数据中心，并建设配套的发电站、光缆，减少数据中心能源损耗，提高运行效率。

从发展重点来看，我国的物联网平台层企业较多，而以传感器为核心的感知层企业主要集中在发达国家。如华为构建了OceanConnect物联网平台，可实现联接管理、设备管理和应用使能管理。阿里巴巴构建了阿里云物联网平台，包括开发工具平台、应用市场平台、ICA（合作伙伴计划联盟）数据标准平台。

从建设路径来看，工业制造类企业多以基础设施为起点进入物联网领域，互联网企业多以应用端为起点，但最终都是以用户为中心，打造良好生态。海尔通过构建COSMOPlat平台，将整个智能制造体系与用户需求连接起来，让用户全流程参与产品的设计研发、生产制造、物流配送、迭代升级等，打造用户、资源、企业共享共赢的生态体系。小米生态链计划从手机、家居、手环等应用端入口并反向推进，逐步打通连接、平台及芯片等环节。

能源企业应利用优势拓展蓝海

能源电力企业在建设物联网过程中具有哪些特点？

从发展基础上看，能源电力企业具有电力系统自动化的天然优势，在物联网初级应用方面取得了良好效果。新加坡能源公司构建了数据采集及监控系统SCADA、资产设备管理FMS等，对电网实现80%状态监测，每年节约2.6亿元人民币左右；构建了油压在线监控系统，随时掌控电缆运行情况，实现了大量充油电缆等老设备新用，在降低运营成本、有效预防事故等方面效果显著。

从应用场景来看，能源电力企业主要运用物联网开展设备监控与管理、智能电表数据分析、新能源监控及优化、商业价值挖掘等。东京电力公司在汽轮机等发电设施上安装了传感器，通过物联网远程优化中心，对电站进行远程监控、异常检测和热效率管理，可减少10％～20％的停机检修，每年为火电业务节省燃料成本达数百万美元。法国电力集团部署了Linky智能电表系统，开展非计量功能深度开发应用，进行配网中低压故障检测、快速定位及隔离。爱迪生电气利用全栈物联网开发平台，针对500万个智能电表数据，开展客户服务及商业价值开发。

从应用程度来看，大多数企业还处于性能验证、平台构建和散点式示范应用阶段，尚未形成电力物联网的顶层设计和系统推进。除了东京电力公司在发电领域构建了相对健全的物理网体系、实现了系统设计和商业化应用外，大部分企业对物联网的应用还处于散点式状态。意昂集团侧重于智能传感仪表、家庭能源管理系统的研发，以及风电场数据的监控与分析。法国电力集团侧重于智能电表等物联网硬件及低功率无线网络业务的布局。

从发展方式来看，能源电力企业重视数据的高质量分析和决策转化，普遍采用与先进通信、信息技术企业合作的方式，加快物联网建设和应用。电力具有产供销瞬时完成的物理特性。针对电网运行的信息感知、传递和实时控制已相对健全，但信息的高质量分析和精准决策转化是主要痛点。

总体来看，物联网发展势头迅猛、发展潜力巨大，是未来发展的蓝海。同时，由于其发展历程相对较短，还存在投资收益不确定、商业模式较为单一、标准规范不统一、专业人才相对匮乏等问题。目前大多物联网仍处于小规模示范与验证阶段，离系统化、规模化的商业应用还有较大差距。对于电网企业来说，机遇与挑战并存。

未来，在做好顶层设计的前提下，电网企业应开展示范项目，在变电站管理、物资采购、综合能源服务、分布式能源、客户行为分析等方面，挖掘和拓展物联网应用；强化数据管理、分析与应用，提升对数据的大规模处理能力；根据能源互联网对数据规模、精度、速度等要求，研发适用的传感器、芯片等关键设备，推动产业实现转型升级。