無線傳輸產品可廣泛應用在智能電網、公用能源計量、工業(yè)控制、智能家居和智能農業(yè)等物聯(lián)網行業(yè)領域,可作為物理系統(tǒng)信息本地數據收集、傳輸的載體,實現(xiàn)數據的物聯(lián)網化。
1、物聯(lián)網現(xiàn)狀分析
無線傳輸產品可廣泛應用在智能電網、公用能源計量、工業(yè)控制、智能家居和智能農業(yè)等物聯(lián)網行業(yè)領域,可作為物理系統(tǒng)信息本地數據收集、傳輸的載體,實現(xiàn)數據的物聯(lián)網化。物聯(lián)網作為全球戰(zhàn)略性新興產業(yè)已經受到國家和社會的高度重視?;诨ヂ?lián)網的產業(yè)化應用和智慧化服務將成為下一代互聯(lián)網的重要時代特征。物聯(lián)網技術通過發(fā)揮新一代信息通信技術的優(yōu)勢,與傳統(tǒng)產業(yè)服務深度融合,促進傳統(tǒng)產業(yè)的革命性轉型,設計滿足國家產業(yè)發(fā)展需求的信息化解決方案,將推動信息服務產業(yè)的發(fā)展與建設,實現(xiàn)戰(zhàn)略信息服務產業(yè)的智慧化。
物聯(lián)網為明顯的特征是網絡智慧化,通過信息化的手段實現(xiàn)物物相連,提高不同行業(yè)的自動化管理水平,減少人為干預,從而極大程度地提升效率,同時降低人工帶來的不穩(wěn)定性。因此,物聯(lián)網在許多行業(yè)應用中將發(fā)揮巨大的潛力。
例如未來通過感應設備將電網、鐵路、橋梁、隧道、公路、建筑、供水系統(tǒng)、大壩、油氣管道等數據信息化,并通過網絡傳輸方式實現(xiàn)信息的采集及管理,將物聯(lián)網與現(xiàn)有的互聯(lián)網整合起來,實現(xiàn)人類社會與物理系統(tǒng)的整合。
物聯(lián)網領域可分為三層架構,包括應用層、網絡層以及感知層。感知層通過將物理信息的收集并處理,實現(xiàn)數據信息化;通過本地網絡層無線或有線的方式對相應數據進行收集與傳輸;終可以實現(xiàn)物聯(lián)網系統(tǒng)多種智慧化應用。
近年來,在國家政策的大力扶持和業(yè)內企業(yè)的不斷努力下,中國物聯(lián)網產業(yè)持續(xù)良好發(fā)展勢頭。技術研發(fā)取得重大進展,標準體系不斷完善,市場化應用穩(wěn)步推進。
智能電網是細分行業(yè)中較早開展物聯(lián)網體系建設的細分領域之一。物聯(lián)網技術廣泛應用在電網建設、電網安全生產管理、運行維護、信息采集、安全監(jiān)控、計量及用戶交互等各個方面,可以全面提高智能電網各環(huán)節(jié)的信息感知深度、廣度以及密度,提高電力系統(tǒng)的智能化程度,促進“信息流、業(yè)務流、電力流的高度融合”。其中電網終端使用側的數據信息采集,在智能電網中具有廣泛的應用空間,是實現(xiàn)電力行業(yè)物聯(lián)網化過程中的重要組成部分。
用電信息采集系統(tǒng)是對配電變壓器和終端用戶的用電數據的采集和分析系統(tǒng),包括采集主站層、遠程通信層、采集設備層、本地通信層和電能表層,其中本地通信采集電能終端按照系統(tǒng)主站預先設定的任務參數,每天上報、補報電能表的各項電能示值數據;通過遠程通信將數據傳輸至采集主站,從而使電能數據采集系統(tǒng)中得到每個電力用戶的抄表信息,完成電能信息采集與核對環(huán)節(jié)。實現(xiàn)用電監(jiān)控、推行階梯定價、負荷管理、線損分析,終實現(xiàn)自動抄表、錯峰用電、用電檢查(防竊電)、負荷預測和節(jié)約用電成本等功能。
依托核心技術 CFDA 無線自組織網本地模塊的產品廣泛應用于智能電網的本地信息采集領域。目前,應用于我國智能電網用電信息本地采集通信技術主要有微功率無線通信技術、低壓電力線窄帶載波通信技術和 RS485專線信息采集技術三種;微功率無線通信由于不受限于電網特性,可方便的對跨臺區(qū)、復雜用電環(huán)境快速實施抄表方案,同時通信速率快,實時性高,方便實施遠程預付費,遠程拉合閘等應用,在智能電網領域愈受重視;相對于微功率無線通信技術,電力線窄帶載波通信技術較早進入智能電網領域,目前在智能電網市場占據較高市場份額,但存在傳輸速率低、帶寬不足的問題;RS485 通信技術由于組網、改造和運行維護成本較高,一般采取與載波通信方式或微功率無線通信方式混合組網。
隨著智能電網在全國的深入推廣,電力管理對數據的采集和傳輸手段的要求越來越高。用電信息采集系統(tǒng)作為現(xiàn)階段我國智能電網建設的重點,用電側智能化的關鍵設備投資受《用電需求側管理辦法》及《國家電網公司“十二五”電網智能化規(guī)劃》等政策的刺激,近年來處于快速發(fā)展階段
目前,我國物聯(lián)網已初步形成了完整的產業(yè)體系,具備了一定的技術、產業(yè)和應用基礎,在中央系列頂層設計和各地各部門的不懈努力下,我國物聯(lián)網發(fā)展取得了顯著成效。我國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模從 2009 年的 1700 億元躍升至 2015 年超過 7500 億元,年復合增長率超過 25%。全球物聯(lián)網應用仍處于發(fā)展初期,物聯(lián)網在行業(yè)領域的應用逐步廣泛深入,在公共市場的應用開始顯現(xiàn),M2M(機器與機器通信)、車聯(lián)網、智能電網是近兩年全球發(fā)展較快的重點應用領域。
2014 年,國家電網 4 次電能表招標中,智能電能表招標數量達到 9,159.23萬只,較 2013 年的 6,158.35 萬只增長 48.73%; 2020 年前,用電信息采集系統(tǒng)將實現(xiàn)雙向智能化,所有單向智能電能表需替換成雙向智能電能表,這將對本地數據傳輸系統(tǒng)的帶寬、速率以及可靠性有更高的要求,這將直接帶動組網便捷、速率較高的無線傳感網絡產品的需求。
中國物聯(lián)網產業(yè)規(guī)模
全球物聯(lián)網連接數規(guī)模
從電力終端用戶設備采購情況來看,2016 年,國家電網 3 次用電信息采集設備集中招標中,集中器和采集器招標數量為 818.10 萬只;專變采集終端招標數量為 120.55 萬只。2016 年,國家電網實現(xiàn)用電信息采集戶數 4.1 億戶,較 2015年凈增 0.93 億戶。隨著戶數的持續(xù)增長,國網 2020 年實現(xiàn)“全覆蓋、全采集、全費控”的目標,新增市場空間巨大。
2014-2016 年國家電網用電信息采集情況
另一方面,在存量市場,由于終端設備的使用壽命一般在 5-8 年,自 2016年開始,正是“十二五”建設期間進行的用電信息采集系統(tǒng)產品設備的下一個輪換周期的開始,將帶動用電信息采集行業(yè)進入新一輪發(fā)展階段。如果考慮未來南網和地方電力公司的發(fā)展需求,智能電網對無線通信產品的需求空間更加廣闊。
3、行業(yè)市場需求
當前,新一代信息通信技術正在全球范圍內引發(fā)新一輪的產業(yè)變革,成為推動經濟社會發(fā)展的重要力量。物聯(lián)網作為我國戰(zhàn)略性新興產業(yè)的重要組成部分,正在進入深化應用的新階段。物聯(lián)網與傳統(tǒng)產業(yè)、其它信息技術不斷融合滲透,催生出新興業(yè)態(tài)和新的應用,在加快經濟發(fā)展方式轉變、促進傳統(tǒng)產業(yè)轉型升級、服務社會民生方面正發(fā)揮越來越重要的作用。
(1)智慧社區(qū)將成為行業(yè)新的業(yè)績增長點
智慧社區(qū)是社區(qū)管理的一種新理念,是新形勢下社會管理創(chuàng)新的一種新模式。智慧社區(qū)是指充分利用物聯(lián)網、云計算、移動互聯(lián)網等新一代信息技術的集成應用,為社區(qū)居民提供一個安全、舒適、便利的現(xiàn)代化、智慧化生活環(huán)境,從而形成基于信息化、智能化社會管理與服務的一種新的管理形態(tài)的社區(qū)。
智慧社區(qū)信息化是城市信息化的重要組成部分,是城市管理及和諧社區(qū)建設的基礎環(huán)節(jié),是加強和諧社區(qū)的建設和管理、完善社區(qū)功能、提升社區(qū)服務的有效手段。在推進和諧社區(qū)建設中,各地高度重視社區(qū)信息化工作,積極探索,充分運用現(xiàn)代技術手段管理社區(qū)、服務居民,提升了為居民服務的水平。上海市在政府工作報告中明確提出率先建設智慧城市,北京、天津等城市在城市規(guī)劃中也提出了智慧城市的宏偉藍圖,未來將會有越來越多的城市加入到構建智慧城市行列。
結合目前國內智慧社區(qū)的發(fā)展形勢,為了提高住宅智能化、安全化、能源資源的消耗計量管理與遠傳抄表系統(tǒng)的建設水平,智能安防、智能消防、“四表集抄”在社區(qū)的應用進程不斷加快。在各種本地數據采集傳輸方案中,基于網絡建設成本、設備運行安全的考量和保障信息采集傳輸的實時性等多方面因素,無線通信方案更容易被第三方公司特別是燃氣、水務等公司所接受。因此,無線網絡傳感技術在智能安防、智能消防、“四表集抄”等應用領域的發(fā)展將直接為行業(yè)帶來新的業(yè)績增長。
(2)電網總投資與智能化投資推動著行業(yè)的快速發(fā)展
“十二五”期間,國網公司投資達 1.7 萬億元,目標初步建設成世界一流的堅強智能電網,其中在用電環(huán)節(jié)投資規(guī)模,將達到 33.1%,投資的主要項目即為用電信息采集系統(tǒng)的建設。
從電力行業(yè)成長層面來看,國網持續(xù)推進用電信息采集建設。
2011 年國網用電信息采集系統(tǒng)建設由研究試點階段進入全面建設階段,國網區(qū)域電力用戶采集覆蓋率持續(xù)上升;2009-2020 年國家電網總投資 3.45 萬億元,其中第三階段 2016-2020 年電網總投資為 14,000 億元,智能化投資為 1,750億元,占總投資的 12.5%。
同時,隨著城鄉(xiāng)一體化、農網智能化、無電地區(qū)電力建設的受關注程度越來越高,對農村電網供電質量和服務水平要求也不斷提高。國家發(fā)改委于 2011 年5 月發(fā)布的《關于實施新一輪農村電網改造升級工程的意見》指出,“十二五”期間將對農村電網實施新一輪改造升級工程;2014 年 3 月出臺的《國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃(2014-2020 年)》指出將繼續(xù)實施農村電網的改造升級工程,對城鄉(xiāng)配電網供電能力和供電可靠性提出更高要求;2016 年 2 月發(fā)布的《關于“十三五”期間實施新一輪農村電網改造升級工程的意見》明確指出“十三五”期間對農村電網實施新一輪改造升級工程的目標是,到 2020 年,全國農村地區(qū)基本實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的供電服務全覆蓋,供電能力和服務水平明顯提升,農村電網供電可靠率達到99.8%,綜合電壓合格率達到 97.9%,戶均配變容量不低于 2 千伏安。
隨著國網公司和南網公司對農村電網的改造力度不斷加大,未來用電信息采集系統(tǒng)的覆蓋范圍也進一步擴大,新型農村和城鎮(zhèn)化電網建設將進一步促進用電信息采集行業(yè)市場規(guī)模的不斷增長。
(3)智慧農業(yè)的發(fā)展拓寬了行業(yè)的市場空間
智慧農業(yè)立足現(xiàn)代農業(yè),通過結合無線通信傳感技術,可以實現(xiàn)對農業(yè)生產現(xiàn)場氣象、土壤、水源環(huán)境的實時監(jiān)測,并對大棚、溫室的灌溉、通風、降溫、增溫等農業(yè)設施實現(xiàn)遠程自動化控制。
在畜牧業(yè)領域,通過攜帶承載了牲畜包括品種、來源、免疫狀況、健康狀況、出生日期、顏色、畜主等個體信息的傳感器。通過無線組網技術,能夠在一定區(qū)域內對每一頭牲畜實現(xiàn)準確定位與體溫實時監(jiān)測,及時發(fā)現(xiàn)疫情并避免擴散,保持養(yǎng)殖的肉類品質。
(4)其他應用領域的不斷拓展將帶來新的業(yè)務需求
隨著互聯(lián)網、云計算、大數據的發(fā)展,物聯(lián)網越來越受到更多行業(yè)的關注。
在物聯(lián)網技術中,由于無線通信在物聯(lián)網體系部署時具有組網便捷,成本較低的優(yōu)勢,因此具備一定的競爭優(yōu)勢。
在車聯(lián)網、智能家居、工業(yè)自動化等物聯(lián)網細分領域蓬勃發(fā)展的大趨勢下,依托應用無線數據采集傳輸方式進行信息化的細分行業(yè)也將更加豐富,為物聯(lián)網通信企業(yè)帶來新的業(yè)務機會。