物聯網與智慧電網關鍵技術

物聯網是近幾年發展起來的新型資訊科學技術，是電腦、通訊、自動控制等學科的高度交叉融合。物聯網從概念已落實為具體的行動，全國的物聯網產業、工程示範、應用服務、科研以及相關領域的應用逐漸發展壯大，在當今的社會、經濟和生活中發揮著日益重要作用。
 
物聯網是資訊技術發展到一定高度的結果，是以資訊技術、通訊技術和電腦技術為代表的，包括電子技術、自動控制技術、智慧科學等在內的多種技術與科學的融合與擴展，是繼互聯網後的又一次創新。物聯網是一個複雜的系統工程，涉及多個層次與多個領域，其特徵體現為「全面感知、可靠傳送、智慧處理」。
 
智慧電網與物聯網作為具有策略意義的高新技術和新興產業，已引起世界各國的高度重視。智慧電網與物聯網的相互滲透、深度融合和廣泛應用，能有效整合通訊基礎設施資源和電力系統基礎設施資源，進一步實現節能減碳，提升電網資訊化、自動化、互動化水準，提高電網運行能力和服務品質。物聯網和智慧電網的發展也將促進電力工業的結構轉型和產業升級。物聯網技術將進一步助力智慧電網的實現，如設備狀態的預測和調控、資產全壽命週期管理的輔助決策、電網與使用者間的智慧互動等。
 
本書是以物聯網的架構為基礎展開的，著重介紹了物聯網與智慧電網的關鍵技術和近幾年來發展並得到廣泛應用的新技術，主要包括物聯網架構、感知關鍵技術、通訊與安全關鍵技術、大資料與邊緣計算技術、智慧電網的優化與運行等。
 
第1章主要介紹了物聯網的基本概念、物聯網架構、元素與標準及關鍵技術域，並重點討論了物聯網一個非常重要的領域——智慧電網。第2章在分析智慧電網與傳統電網不同的基礎上，介紹了新資訊通訊技術在電力系統中的應用。第3章～第6章著重介紹了物聯網與智慧電網的關鍵技術。
 
第3章為感知技術。目前，感測器技術已向智慧感測器方向發展，而RFID 技術向著多功能、多維度、無線化的方向發展。在物聯網中最有廣闊應用前景的是生化無線感測器，它與RFID 和無線感測器網路的結合為其在物聯網中便捷應用帶來了光明的前景。以NB-IoT 和LoRa 為代表的廣域通訊技術將為物聯網的發展注入活力。
 
第4章為物聯網通訊與安全技術。5G 作為將要全面應用的移動通訊系統，其廣覆蓋、高速率、低時延和低功耗的特點將使其成為物聯網的首選接入平臺。物聯網所面對的安全性挑戰比傳統的互聯網的安全性挑戰更為嚴峻，其本質是對「實體資訊」的挑戰。這需要採用更為先進的安全技術解決物聯網在互聯網中面對的安全問題。智慧電網作為物聯網的一個應用領域，其通訊基礎設施的構成較為複雜，同樣存在多方面的安全威脅，這需要採用技術性和非技術性的解決方案保障其安全。
 
第5章為智慧電網中的大資料與物聯網的邊緣計算。大資料具有許多優勢，可以從中挖掘出新規律、新知識和新價值，從而更好地滿足使用者的用電需求、更好地響應需求側、更好地調度管理電網。邊緣／霧端運算技術是對雲端運算的補充和延展，邊緣／霧端設備的位置接近所產生的資料，使其在資源配置、服務交付和隱私保護表現出了突出性能。
 
第6章為AMI 與DR 及其智慧電網中資訊處理的使能技術。在智慧電網時代，由於使用者更多的參與以及波動性較大的分散式可再生能源對電力系統的日益滲透，使傳統的集中式的資訊處理方式難以應對智慧電網的需要。為此智慧電網從傳統的集中式計算向分散的、自組織的、主動的和整體計算方式轉變，其意義旨在支援資料豐富但資訊有限的環境的快速決策，增強智慧電網運行。
 
本書的最後一章主要介紹了中國的可再生能源現狀與發展趨勢，及相應的微電網技術。
 
本書內容全面，脈絡清晰，文字通俗易懂，方便讀者自學。本書適用於從事物聯網、智慧電網、電力系統研究、開發及應用的工程技術人員、技術管理人員等，也可供高等院校相關專業師生參考。