智能家居的未来

智能家居的未来（精选十篇）

智能家居的未来 篇1

或许就像乔布斯重新发明手机一样,智能家居终将重新发明“我们的家”,给我们带来全新的生活方式。

“未来之屋”,智能豪宅的典范

随着生活水平的提高,人们越来越享受到科技进步给生活带来的便利。未来我们的家会是什么样的?就像很多年前人们无法预测现在的生活一样,未来总会超出我们的预期。可以期待的是,我们的家肯定会越来越智能化。

清晨,轻柔的起床音乐自动响起,并逐步增大音量让你缓缓醒来,同时卧室的光线也逐渐调整到和室外的亮度一样。在你洗漱时,电视自动调整到预设的频道,播报当天新闻、天气。同时,厨房自动设备已经准备好了早点。

出门时,你完全不必担心灯还没关、门还没锁,因为智能家居系统检测到你离家后,会自动照料好家里的一切,包括安排洗衣机、扫地机器人赶快去做家务。

下班回家,智能家居系统会定位你的位置信息,提前调整室内灯光、背景音乐。走进厨房,热气腾腾的晚餐也已经备好了。晚餐后,电视机开始按照指示,播放你喜欢的节目。到了睡觉时间,智能家居系统会准备好洗漱热水,然后自动调整灯光,锁好门。在你入睡时,安全防卫系统依然忠实地守卫着家园。

这就是智能家居,尽职尽责的家庭管家。

说到智能家居,世界首富比尔·盖茨的“未来之屋”堪称当今智能家居的典范。这座位于美国西雅图华盛顿湖畔的豪宅,历时7年精心打造而成,占地面积约6 600平方米,造价上亿美元。网络上流传着一张豪宅书房“海世界”的照片,充满科技含量和奢华气息。

智能家居并不是个新鲜玩意儿

其实,智能家居不是新鲜玩意。国外很早就出现了智能楼宇、智能安防、智能建筑等概念,设计师综合建筑内部设备,使之信息化,集中控制、管理。初期的智能家居系统,就是将这类商业化建筑的功能实现到家居生活中。具体的实现方式是:将家庭中各种与信息相关的通讯设备、家用电器和家庭保安等装置,通过家庭总线技术连接到一个家庭智能化系统上,进行集中的或异地的监视、控制和家庭事务性管理,并保持这些家庭设施与住宅环境的和谐与协调。

物联网的出现,推动了智能家居的新发展,这种物体与物体之间的连接让更多应用成为可能。据权威机构预测,到2020年以前,将有500亿台设备在线连接,是智能手机量的数十倍。其中,很大一部分来自与家庭相关的设备,例如家电、安防、电梯、电灯、供暖等。

当今信息技术创新不断加快,信息领域新产品、新服务、新业态大量涌现,不断激发新的消费需求,智能家居成为新的热点,已经不容置疑。

家电企业是智能家居推广的排头兵,通过把家电和控制技术相结合,推出了实用的智能家居产品。例如,海尔推出物联网冰箱,小天鹅推出物联网洗衣机,美的推出了智能空调产品。就家庭用户而言,可以把空调、冰箱、洗衣机、电视、热水器、电饭煲等全套家电集中到一个控制系统,通过有线或无线电技术,实现对电器的智能化感知、识别和管理。你可以设定在到家前10分钟开启空调,在晚上电价低谷时自行启动洗衣机等。当这些智能电器出现故障时,还能通过无线通讯功能把信息发送到你的手机或邮箱上。

互联网巨头重新定义智能家居

但是如今,互联网巨头正在以日新月异的速度重新定义智能家居。

20143月17日,阿里巴巴宣布和美的达成合作,开始打造战略级的智能家居平台产品。不过,阿里巴巴扮演的角色,更多的是云服务和大数据分析基础服务提供商,产品形态和体验是美的在做。一向低调的百度,在智能家居领域已经推出6款产品了。就连小米,也开始想要利用智能路由器,将电视、空调、咖啡机、电风扇这些传统电器串联到路由器上,来“夺取”客户的家庭控制权。据说小米路由器负责人的办公室,已经“武装”成一个智能家居场景。

国外的互联网巨头,那就更不用说了。

财大气粗的谷歌出手收购了智能家电设备制造商Nest,大家都很奇怪:虽然Nest产品确实很好,但是它也只是一个生产烟雾探测器和智能温控器的公司,怎么能值得了32亿美金?业内人却明白,谷歌买的不仅仅是一个做产品的公司,更是把握住了智能家居的切入点和未来。因为Nest做的并不只有产品,而是一个智能家居的平台,它能将一系列不同功能的智能家电组合在一起,形成一个统一的整体,进而实现对各式各样智能化产品进行控制。Nest的这种优势,再辅以谷歌强大的搜索系统,真不知道能带给我们怎样的终极体验,想想就叫人兴奋。

苹果也绝不会在未来智能家居方向落伍。苹果在软件和硬件上都有着强大的功底,随着近几年来的发展,自家硬件+系统+软件商店+Apple ID的模式已经相当成熟,用户可以轻易接受。用户完全可以通过iPhone遥控家里的电视录制今晚某档节目,预先打开空调或调好洗澡水,甚至是控制家里花园的洒水系统,保持预定的土壤湿度,而这一切都可以通过App来实现。因此,苹果牢牢控制着智能家居的核心组件。

微软刚刚发布了Xbox one,其目标就是占领客厅,进一步也占领了智能家居的制高点。与其说Xbox One是一台游戏主机,不如说它是一款功能强大的客厅智能娱乐设备。它连接电视后,可以直接用手柄或者语音控制电视的一些功能,比如说换台、调声音大小等,还可以利用红外线或者摄像头来控制一些设备,完全能替代所有的客厅娱乐设施。

未来的智能房子 篇2

未来的房子有一种供电器，名叫“电网”。这种机器的样子和机器人的头没什么两样。它的嘴里有一张电卡。如果我节电了，电网就在点卡里给我加钱;如果我好点了，电网就在点卡里给我扣钱。节约的电，会以波的形式传给其他的电网。而且，缺钱时，可以拔出电网嘴里的点卡，然后带着它去银行换现金哦!

在未来的房子里，水槽的下面有个净水器。它会将污水净化并且将他们送回水龙头里。从水龙头里流出来的睡还可以直接喝呢!

未来的房子先进吗?我想你一定很期盼吧!

智能家居：正在发生的未来 篇3

以上场景是微软帝国的缔造者比尔·盖茨，在1995年出版的《未来之路》中对未来的几个预测。如今，这些所谓的“未来”早已走进现实。而比尔·盖茨本人更是花费数亿美元把他的湖畔豪宅改造成了全球最著名的未来之家。

在比尔·盖茨的未来之家，各种家用电器可以按照喜好，随意调节室内温度、灯光、音响，而通过智能住宅系统，在路上他就可以遥控家中的一切。事实上，《未来之路》发布近20年后，在可预见的未来，智能家居的发展将远比比尔·盖茨耗巨资打造的家要炫要酷。

人类的好奇心不断推动着社会进步。正是因为有着对未来的好奇和幻想，市场上才会不断推出像《钢铁侠》、《终结者》、《人工智能》这样超炫超酷的影视作品。而这些影视剧中看似未来的家庭场景，因为工程师的努力正变得触手可及：

机器人各司其职参与到普通家庭的日常生活中，清洁地板、擦玻璃、除草、做饭、擦地板等等所有这些活动都不用主人操心；即便远在千里也能通过智能手机一键操作家里的各种电器、实时查看家里的情况；影像产品与家居完全融合，餐桌、墙面、镜子在开启投影产品后便成了一块屏幕，可以随时随地欣赏各种逼真的电影、演出及比赛。

随着物联网技术的高速发展，无线物联网技术给传统智能家居带来了全新的产业机会，一些全球优秀企业纷纷涉足物联网智能家居行业。在这个市场，各种势力扮演着不同的角色，也为智能家居带来不一样的风景。

以谷歌为代表的平台企业，似乎是一个集大成者，它们为智能家居在搭建最底层最基本的框架；以索尼为代表的传统消费电子企业渴望依赖智能家居热潮重新回到20年前的辉煌；以iRobot为代表的机器人企业则更为超前地诠释了解放劳动后的人类社会生活；以极路由为代表的创新企业一方面折射出了智能家居入口的重要，另一方面，也使得该领域成为继智能移动终端和可穿戴设备市场之后的另一大创业热点；而设计和产业则让科技和家居的界限变得模糊，同时也让科技的面目更加平易近人。

面向未来的智能电网技术 篇4

1 智能电网的概念

智能电网的概念是在2000年左右由美国电科院EPRI首次提出的, 由于智能电网目前还处于初始研发阶段, 世界各国的研究机构对智能电网到底应该具有什么功能和特性, 包含哪些技术还没有形成一致的意见, 因此目前智能电网并没有一个确定的概念。各个领域的学者从不同的方向分析了智能电网的概念, 随着研究的深入不断的对智能电网的概念进行细化[1]。

本文依据目前的初步研究和查阅相关资料, 将智能电网的概念定义为:智能电网就是将计算机技术、信息技术、自动控制技术、通信技术、传感技术和原有的输、配电基础设施高度集成而形成的新型电网, 它可以降低电网的损耗, 减少对环境的污染, 提高能源效率, 并且实现供电的可靠性和安全性[2]。我们可以从3个方面来分析智能电网:首先智能电网是利用先进的传感器对发电、输电、配电、供电四个主要关键设备进行运行状况的实时监控;然后将收集到的数据利用通信系统进行收集、整理;最后利用信息处理技术对收集到的数据进行分析、处理和优化, 实现对整个电力系统运行的优化管理。

2 智能电网的研究现状

2.1 国外研究现状

目前, 智能电网技术在国外各国都进行了相关研究, 其中美国与欧洲研究进展最为突出[3]。美国对大电网“自愈”能力研究, 即对复杂电网的安全稳定运行控制, 是智能电网研究的原动力, 虽然面临各种困难但任然具有非常高的研究价值;而欧洲智能电网的研究主要是受到了严格的温室气体排放量控制政策的推动, 同时对可再生能源和分布式能源的研究起到了一定的带动作用。

国外各国对智能电网的研究主要集中在配电和用户方面。目前在输电方面有EPRI、ABB、PJM等部门和公司进行研究, 但是他们缺少实际应用上的研究并且在整体性上也有不足。输电侧方面, PJM公司是美国电力供应系统典型的独立系统运行商 (independent system operator, ISO) , 主要负责组织美国十三个州的电网运行调度和电力系统, 所以PJM公司智能电网建设主要偏向于调度和电力系统的业务建设。PJM公司开展智能输电网研究工作现在主要是高级控制中心 (AC2) 和同步相量技术。配用电用户方面, 国外各电力公司进行了大量的智能化研究, 包括智能化仪表、用户侧电压控制、元件储能等。比如:法国电力公司 (EDF) 和意大利电力公司 (ENEL) 已经安装了智能双向电表, 用户可以查看他们电量使用情况, 而且可以实施远程管理。

2.2 国内研究现状

我国进行智能电网技术的研究起步较晚, 但是我国在智能电网技术领域进行了大量的探索和研究, 输电技术领域方面, 很多发明研究达到国际领先水平, 配用电用户领域方面, 也在积极研究电网智能化应用探索。

国家电网公司分析综合了国外电网技术发展特点和国内电网技术发展方向, 重点组织实施了大电网联网运行控制、特高压输电、新型能源接入、变电站的数字化技术、电网的数字化技术、电网输电和储能的灵活性、电网供电的安全可靠性、电网节能环保等方面的研究, 不断创新智能电网技术, 已经获得了具有国际领先水平的智能电网先进技术的科技成果, 尤其是在电网监测和控制技术、特高压配电技术、电网质量检测控制技术、暂态/稳态/动态三位一体监控技术和电压自动控制技术等方面达到了国际领先水平。

国家电网公司正在积极进行特高压输电“、SG186”项目、调度系统的一体化、电网设备全寿命的周期管理、用户信息收集系统和通信技术的建设, 创建优质电网基础, 加强电网技术服务, 为智能电网技术的发展奠定了坚实的基础。目前已经正式投入运行了1000k V交流输变电项目, 电网设备和特高压系统运行稳定, 有力的证明了特高压输电技术的可行性、系统运行的稳定性、电网设备的可靠性, 完成了我国在远距离、高容量、低能耗的特高压技术和国产设备的突破。

3 智能电网的关键技术

3.1 安全而方便的网络拓扑

安全、便捷的电网结构是智能电网技术的基础。由于我国的能源分布比较偏远, 因此要满足社会经济生产对电能的需求, 就要实现远距离、大范围、高效率的电网技术要求[9]。采用特高压输电可以降低能源损耗、增加输电距离、提高电网负荷, 不仅降低了工程投资成本, 而且还保护了自然环境。

3.2 集成、统一、开放的通信系统

智能电网系统要实现实时监控和管理系统的能力:一方面指对系统故障早期识别预测的能力;另一方面指外界对系统的扰动做出及时响应的能力。智能电网的建设需要进行对企业耗电能力和电网生产运行平台的整合和规划, 保证全方位的为电网建设、管理、运行和规划提供信息服务。

3.3 精确检测体系和用户侧管理

实现电网的智能化就要精确获得用户侧方面的耗电需求, 从而更好的平衡供电侧和用户侧的管理。我国目前的电表只能实现单方面的自动读数, 无法实现交互的目标。由智能电表和先进的通信系统技术可以实现对电网的远程监控和分时电价, 还可以完成对用户侧快速准确的系统响应。

3.4 分布式能源和可再生能源接入

开展智能电网技术面临的一大技术难题是如何安全可靠的接入各种各样的分布式能源和可再生能源。分布式能源即分布式发电和分布式储能两方面, 该项技术在国外各国都取得了快速发展。分布式发电技术包括:微生物质发电技术、风力发电技术、太阳能发电技术、地热发电技术等。分布式储能装置包括飞轮储能、超导储能和蓄电池储能等。对于可再生能源如太阳能、风能、潮汐能, 在地球上分布不均匀, 而且环境对其影响也比较大, 造成发电机的可调节性差。

4 对我国智能电网发展建议

智能电网技术的发展对于促进节能减排, 实现低碳经济, 带动相关产业建设, 改善民生, 建设资源节约型、环境友好型社会, 因此智能电网建设对我国具有重要的现实意义。智能电网技术的研究是一项繁重的工程, 不仅面临众多的技术障碍, 还需要从宏观层面制定相关政策、社会经济、战略发展目标、市场体制等方面的问题, 本文给出以下建议:

(1) 优化一体化管理, 大力推进智能电网技术的研究及开发。以国家宏观政策为依据, 学习国外先进的智能电网前沿技术, 立足于我国电力行业的实际情况, 坚持统一规划、整体推进、重点突出、稳步推广的方针, 坚持科技革新和先进的管理方法, 坚持充分利用电力系统内外环境资源, 以建设统一于电力行业全方位、多领域的分布式一体化系统为目标, 全方面的建设符合我国战略发展要求的智能电网技术。

(2) 完善智能电网架构设计。以目前我国电网的自身特点和现有的信息系统的管理水平为依托, 全面认真仔细的思考未来智能电网技术的发展方向, 借鉴国外成熟的电网技术, 提出符合我国实际需要的智能电网构架系统, 确保我国的智能电网技术具有安全、可靠、灵活、方便的特点, 既能满足国家电网规划的需求, 同时又满足电网的运行管理控制要求。

(3) 完善规划电网建设、改造和技术升级。在我国特高压输电系统的基础上, 在电网建设和引入信息监控管理技术的过程中, 完善规划电网建设、改造和技术升级, 达到整个电网的运行管理和控制维修上的智能化, 实现电网的经济性、安全性、和可靠性的目的。

(4) 输配电侧与用户侧方面的协调管理。开发使用智能信息系统和终端控制, 通过增加电网负荷功率因数、优化电质量及电网负荷安排的途径, 真正实现从发输配及用户侧协调管理和优化运行, 保证电网系统的稳定性, 达到安全供电的要求。

5 结语

目前智能电网技术的概念虽然还未达成统一认识, 世界各国对智能电网技术研究的侧重点和驱动力也不一样, 但是对智能电网技术初步采用信息、通信、和控制技术来增强电网的智能化已经达成统一。智能电网技术未来发展的主要趋势是基于知识的综合决策技术和基于Agent技术的分布式系统集成、协调、管理、决策和仿真。面向未来的智能电网技术是一项高度复杂的系统工程, 对于我国的智能电网技术的发展更要博采众家之长, 充分发挥自主创新精神和管理的一体化, 根据我国实际情况, 建设具有我国特色的智能化电网技术。

参考文献

[1]黄伟, 孙昶辉, 吴子平, 等.含分布式发电系统的微网技术研究综述[J].电网技术, 2009, 33 (9) :14-18.

[2]陈建民, 周健, 蔡霖.面向智能电网愿景的变电站二次技术需求分析[J].华东电力, 2008, 36 (11) :37-38.

未来的智能汽车作文 篇5

我的智能汽车是漂浮着的，它不需要烧油，也不用充电。它是吸收不新鲜的空气充电的，而且还可以把不新鲜的空气转为最新鲜的空气。

你想去哪里，你只要开启汽车的语言系统，说出你想去的地方。它就可以自动的开到你所想要去的地方。也可以自动的避开所有的车辆和障碍物。如果遇到了垃圾，它会自动的捡起垃圾扔到垃圾桶里。

汽车还可以下水、上天，无所不能。我潜下水去发现水里有非常多的鱼，我发现一只鲨鱼在大口大口的吃小鱼，我想去救那些小鱼，我又想，我不应该去破坏食物链，就走了。我又开着我心爱的汽车飞向蓝天，观赏着美景。突然，我觉得有些渴了，汽车自动变出一杯水来，我舒服地喝着水，观赏着这一美景。

智能领域的未来走向 篇6

今年智能终端领域最亮丽的一道风景线就是“四核处理器”开始成批上市，由于上游几大芯片厂商高通、三星、NVIDIA相继推出了骁龙、三星Exynos、Tegra3等系列的四核产品，加速了硬件厂商在新品研发、推广上的动力。从抢先发布的HTC OneX至四核版魅族MX，采用四核处理器的智能手机阵营陆续迎来了三星Galaxy SIII、小米M2、天语大黄蜂II、联想K860、华为D1和中兴U985等机型。

一般而言，处理器的核心数越多，对应产品的使用速度就将越快，Android系统上“安兔兔”等常规测试软件用数据表明，四核手机的整体得分均能维持在9000以上的高位上，碾压了曾经主流的双核产品。同时也意味着在单位时间内，采用四核处理的智能手机可以完成更多的任务处理、顺畅的游戏体验和视频解码等工作。

当然，四核手机若要表现出最佳的性能，不仅只有一款核心，同时还需要有足够的内存（1GB以上）、集成在内的显示芯片等参数，它们是一个完整的整体，缺一不可，否则就会是一个难以发挥最好效果的“空核”。而伴随着生产工艺的进步，更新制程的四核处理器无论是发热量还是耗电量上都将会有长足的进步，从而减少电池的消耗，延长智能手机的待机时间。

只要用心观察便不难发现，采用四核处理器的产品和品牌，除三星外几乎都是国产品牌，且均集中在Android操作系统的阵营内。苹果的iPhone与微软的Windows Phone8并没有一味的拉高硬件配置的上限，这不仅与操作系统运作的方式有关，也和厂商市场品宣的侧重点脱不开关系，苹果似乎从来没有将硬件参数作为宣传的重点。且新iPhone5采用的A6双核处理器测试得分远高于市售所有双核、四核智能终端产品，不仅展现出处理器构架的优异性，也再次向其他厂商说明软硬件紧密结合的重要性，这些恰恰都是Android阵营的软肋。

虽然业内许多资深人士、如索尼、摩托罗拉、微软等厂商高管均认为四核手机的军备竞赛是可笑的，这种技术尚不成熟，无论是操作系统还是软件应用均没有及时跟进，无疑是一种资源上的浪费，但除了消费者能看到的外观和无法凭借宣传进行的使用体验外，能够剩下的无疑只有更高、更强的硬件配置这个噱头了，所以随着智能手机不断调整，四核处理器一定会成为Android阵营的高端标志，对苹果iOS与微软的Windows Phone8来说，则意义不大。以小米M2为代表的国产“性价比”产品则会将四核智能手机的均价拉低至2000元左右，至年末物美价廉的四核手机将会和去年标榜高频双核的智能产品一样，给消费者以更多的选择。

采用四核处理器智能手机代表作

中兴Grand Era

处理器 Nvidia Tegra3 1.5GHz四核处理器

操作系统 Android 4.0

屏幕尺寸 4.5英寸（分辨率1280×720像素）

运行内存 1GB

机身存储 8GB（MicroSD卡，支持App2SD）

摄像头 前置130万像素、后置800万像素

网络 GSM、TD-SCDMA

机身尺寸 133.0mm×66.2mm×8.6mm

重量 115克

中兴Grand Era采用了业界最新的

OGS技术，使手机的重量更轻、

厚度更薄、屏幕透光率更好。

机身厚度达到8.5毫米的超薄程度，

并采用金属渐变钻石镀炫彩外观，

支持移动制式的TD-SCDMA网络，

为为数不多的移动3G机型增加实力

强悍的竞争筹码。

魅族MX四核版

处理器 MX5Q 1.4GHz 四核处理器

操作系统 Flyme 1.0

屏幕尺寸 4英寸（分辨率为960×640像素）

运行内存 1GB

机身存储 32GB/64GB（不支持MicroSD卡扩展）

摄像头 前置30万像素、后置800万像素

网络 GSM、WCDMA

机身尺寸 121.3mm×63.3mm×10.3mm

重量 139克

相比双核版，魅族MX 四核版的最大提升便是性能表现，使系统运行更为流畅，游戏和多媒体性能也有了显著的提升，再加上经过优化的Flyme系统，能够让用户在使用中感受到魅族的诚意。它不仅在国内取得了成功，吸引了无数人的眼球，与香港电讯盈科PCCW的合作也让魅族顺利突破国内市场，迈向了国际舞台，让世人见识到了Made in China的真正含义。

联想乐Phone K860

处理器 三星 Exynos 4412 1.4GHz 四核处理器

操作系统 Android 4.0

屏幕尺寸 5英寸（分辨率为1280×720像素）

运行内存 1GB

机身存储 8GB（支持MicroSD卡扩展）

摄像头 前置200万像素、后置800万像素

网络 GSM、WCDMA

机身尺寸 143.54mm×74.44mm×9.6mm

重量 193.5克

联想乐Phone K860在四核领域颇具性价比。现在市场中无论是三星的Note还是其他品牌的大屏幕产品，均无法与乐Phone K860相较。如果消费者急切的需要四核、720P和5英寸等参数进行生活、工作等方面辅助的话，乐Phone K860会是现在最好的选择，没有之一。

天语V8（大黄蜂2）

处理器 Nvidia Tegra3 1.5GHz 四核处理器

操作系统 Android 4.0

屏幕尺寸 4.5英寸（分辨率为1280×720像素）

运行内存 1GB

机身存储 16GB（不支持MicroSD卡扩展）

摄像头 前置100万像素、后置800万像素

网络 GSM、WCDMA

机身尺寸 134.6mm×67.4mm×9.9mm

重量 152克

第二代天语V8大黄蜂相比第一代大黄蜂W806手机全方位都有了质的提升，综合表现达到了天语的巅峰水准，同时达到国产手机的巅峰水准。在国产品牌四核乱战之时，天语V8的出现无疑让消费者们多了一种颇具性价比的选择。

4英寸以下屏幕沦为低端

去年三星Galaxy Note发布之初，许多人并不看到超大屏幕的设计，认为这已经背离了智能手机在人们心中的形象，不过就在三星Galaxy SIII销量突破2000万之际，Galaxy Note在全球的销售量也已经突破了1000万台。除硬件厂商外，采用大屏幕的智能手机也成为了运营商的最爱，就在苹果发布iPhone5的前夜，中国联通大批上架了了新型千元左右价位的3G智能手机，其中屏幕最小尺寸为4英寸，且均为双核芯片，4英寸双核手机合约套餐价为1399元、4.5英寸双核手机合约套餐价为1599元，与去年同期相比，相应屏幕尺寸的产品合约价已被拉低了近两千元。虽然大多为国产品牌产品，但也明显标识出对厂商和消费者来说，智能手机的屏幕大小已经成为区分高中低三档产品的直观参数。

屏幕尺寸多样化对消费者来说无疑是件好事，选择范围会更多，并根据自身的需求、如从应用需求、便携性等方面考虑，在琳琅满目的机海中会更加容易捕获心仪的产品。但对应用开发者来说则完全不是那么一回事，一款软件应用开发之后，开发者需要在不同尺寸上的屏幕测试兼容性，屏幕尺寸大小与分辨率的不统一造成了他们后期巨大的工作压力和调整时间，这也是Android阵营碎片化的结症之一。在没有像iOS与Windows Phone那统一标准前，Android平台发布一款软件的时间周期要远远大于其他两个系统，而实际收益却不理想，所以曾一度出现开发者叛逃至其他系统平台的事件。

消费者在期待屏幕越来越大，价格越来越便宜的时候，也要考虑到与之配套的软件是否能跟上厂商“碎片化屏幕”的速度，就现今而言，Android阵营内除三星Galaxy Note软件由厂商自身优化后发布外，其他大尺寸产品很难找到与屏幕分辨率100%吻合的软件应用，游戏尤为如此。所以对喜欢在智能手机上玩乐的消费者，不妨等待Windows Phone8那4.5英寸的大屏幕，或加入iOS系统的怀抱。

屏幕尺寸与分辨率

屏幕尺寸的大小是按照屏幕对角线的长度进行测量，单位为英寸（1英寸=2.54厘米）。4英寸的屏幕就是表示屏幕的对角线长度为4英寸，4英寸就相当于2.54×4=10.16厘米。这个计算方法不仅适用于手机屏幕，电脑以及电视屏幕的尺寸都是通过这种方法计算的。而同尺寸大小的屏幕看起来不一样大则是因为它们采用了不同的比例，常见的比例有16∶10、4∶3、3∶2等。屏幕的比例不同，实际显示面积也不同，屏幕规格常用屏幕的长宽比来表示，长宽比越接近，实际显示面积越大，这就是为什么标称尺寸一样的4：3屏幕显得比16：9屏幕显得大一些。其他条件一定的情况下，屏幕的精细程度，取决于屏幕大小与分辨率之间的关系。屏幕大小一定，分辨率越大，显示效果越细腻；分辨率不变，屏幕越小，显示效果越细腻。

三星Galaxy Note2

处理器 三星Exynos 4412 1.6GHz四核处理器

操作系统 Android 4.1

屏幕尺寸 5.5英寸（分辨率为1280×720像素）

运行内存 2GB

机身存储 16GB/32GB/64GB

（MicroSD卡，支持App2SD功能）

摄像头 前置190万像素、后置800万像素

网络 GSM、WCDMA、LTE

机身尺寸 151.1mm×80.5mm×9.4mm

重量 180克

Galaxy Note2虽然在外观上有些SIII的影子，

但是配色选用了稳重的灰色以及白色。

Note2机身加入了金属拉丝工艺，

视觉上很有质感。作为跨界产品的第二弹，

Note2屏幕尺寸被再次提升至5.5英寸，

无论是用来办公还是日常娱乐完全够用。

只是它需要使用者有能够带它出门的空间，

毕竟“小平板”的尺寸不是一般衣兜能容纳的。

Google

Galaxy Nexus

处理器 德州仪器OMAP 4460 1.5GHz双核

操作系统 Android 4.1

屏幕尺寸 4.65英寸（分辨率为1280×720像素）

运行内存 1GB

机身存储 16GB

（MicroSD卡，支持App2SD功能）

摄像头 前置130万像素、后置500万像素

网络 Wi-Fi、3G

机身尺寸 135.5mm×67.94mm×8.84mm

重量 135克

携Android4.0惊艳亮相的Galaxy Nexus已再次成为Android操作系统硬件的标杆。其内置NFC芯片与系统配合可以完成数据传输与移动支付等工作，但现阶段可能更加偏向与Android其他机型传输文件，主打的Google Wallet对国内用户暂时也无任何用户，推荐它的主要理由是它由Google亲手设计，能够第一时间获得最新的系统更新，享受前沿的技术。

还需等待的NFC移动支付

很多国内用户对手机支付的印象可能都是源于几年前比较流行的“手机支付”，也就是中国移动早在08年就开始布局的“手机钱包卡”业务，这一业务最初的形态其实与手机支付并没有什么联系，只是中国移动推出的一项小额支付系统，用户购买一张RFID射频卡就能够在中国移动签约商户处进行消费，与在银联POS机上刷卡消费的性质相同。而新近倡导的微付手机支付可以代替各类信用卡、储蓄卡进行消费，只需一部支持NFC的手机，即可轻松实现多卡合一。

标准的NFC可以提供三种工作模式：卡模拟、阅读器和点对点传输，而手机支付仅仅属于卡模拟中的一项业务而已。卡模拟相当于一个内嵌在手机中的“存储器”，各种银行卡、公交卡、会员卡、门禁卡等应用状态都可以存储在NFC的智能芯片中随时等待调用，并且互相不干涉，而手机支付就是通过这种技术，使手机成为一种安全、便捷、快速与时尚的非接触式支付和票务工具。它将手机变成一张交通卡和银行卡，这样就可以像刷公交卡和银行卡那样“刷”手机来消费。随着Android2.3宣布提供对NFC的原生支持之后，许多国外品牌厂商纷纷在旗下新品手机中增加了NFC模块，但直至Android4.1，Google为NFC增加了数据传输功能之后，才使NFC有了“真正”意义上的用武之地。因为移动支付需要整个产业链的倾力合作，单凭智能终端厂商的奔走疾呼是无法完成的任务。

在国内，虽然去年12月底国家已经发放了移动支付牌照，但由于大家都想掌握NFC支付的主导权，导致目前还没有一个统一的标准。目前主要的两种近场支付标准是以银联为主导的13.56MHz国家通用标准和以移动为主导的2.4GHz自主开发标准。虽然目前移动也在开发兼容两种标准的RFID-SIM卡，但目前国内NFC支付标准还尚无定论。同时由于国内金融环境较封闭，对第三方支付收取过高的手续费，及国内信用卡使用并不普及等因素，也是制约NFC移动支付快速发展的原因。所以现阶段不必将是否装载了NFC芯片作为升级智能手机的首要动力，君不见苹果的iPhone5对此并未涉猎，还在等待时机呢嘛。

语音互动已成标配

苹果的iOS6终于拥有了中文版的Siri，在Android4.1中Google为其加入了语音搜索和输入服务，Windows Phone8也不例外拥有了Speech Platform——类似Siri、支持语音识别、智能对话的功能。智能终端领域的三大操作系统都在参照竞争对手不断完善自身的功能性，也使消费者们步入了前沿的语音互动时代。

张一张嘴，就能知晓今天的天气、股市的走向、道路是否拥堵等问题，远远快过打开电脑或移动浏览器进行搜索。而传统的文字输入也因智能语音的出现被打破，用嘴说出来就能将声音转换为字符的功能着实带给许多人新奇的体验，语音互动系统可以把用户所说的话与智能手机所感受到的外界环境等信息结合起来，从而提供更准确的结果。且除操作系统内置的语音功能外，各终端厂商和软件商也在此领域耕耘着，或是为追上时代的脚部、或是为加强自身品牌的竞争力，三星的S Voice、LG的Quick Voice、日本运营商的Shabette Concier、国内的讯飞语音、联想的乐语音，均加入了智能语音的战团。

虽然语音互动系统给予服务提供商与用户无限创想的可能，但限于技术等原因，智能化程度还达不到100%的应用需求，目前类Siri语音助手（包括Siri）无法准确回答用户的每一个问题，对于一些关于日常衣食住行或是相对简单的问题，这些语音助手基本上都能够给予相对明确的答复，简单搜索互联网内容即可，但是对于一些稍微复杂的问题，给出的答案都是模凌两可或干脆打起了“太极”。而中文的博大精深，也是语音互动经常会出现语音和语义上的歧义，无法达到理想的人机交互效果。这些Siri的效仿者普遍面临一个共同问题，它通常能听得懂你在说什么，却不理解你在说什么。换言之，其实就是它能够识别到人的语音功能，却无法准确诠释语义的含义，这让很多用户在使用时经常出现令人啼笑皆非的情景。

无论集成在系统内的语音系统还是依附在系统中的语音程序，都为我们打开了智能终端未来的发展方向，可能未来的手机、平板电脑没有界面窗口，完全凭借语音反馈给我们想要知道的信息，就像钢铁侠面具下显示出的信息那样，但现阶段，标配的产品只是用户获取简单信息的捷径和寂寞时调戏的对象，仅此而已。

正被排挤的Google地图

对于苹果与Google之间的恩怨纠葛，合作与竞争的关系从iOS与Android势同水火的搏杀就能了解一二。在iOS6之前，苹果终端内置的地图始终为Google Map，而到了最新版本的iOS6后，使用了4年之久的Google Map被彻底的踢出了苹果的世界。

除此之外，亚马逊新版的Kindle Fire系列内置地图也将Google Map更换为诺基亚地图，与Windows Phone8保持了一致。其实自2007年以81亿美元价格买下地图公司Navteq之后，诺基亚就已跻身成为全球最大的地图公司之一。而亚马逊此次与诺基亚在地图服务上展开合作，在Kindle Fire平板电脑上整合由诺基亚提供更为原生的地图服务，将有助于Kindle Fire摆脱对Google Map的依赖。尽管Kindle Fire仍旧使用Android系统，但亚马逊丝毫没有掩饰自己控制生态系统的野心，全心打造了自己独立的App商店，不支持Google的软件商店Google Play，这对于Google的Android生态体系来说是一个巨大的打击。新款Kindle Fire引入诺基亚地图服务，可以视为亚马逊摆脱Android生态系统的又一个例证。

智能家居的未来 篇7

智能电网(smart grid)和微网(microgrid)是21世纪新兴的2个概念,随着世界多个国家的积极探索和研究,已迅速延伸至政府、电力、信息、经济、金融等多个行业和领域,成为电力系统未来发展的重要方向。智能电网和微网在国际上的蓬勃发展,对中国未来电网的规划和建设有着很好的启示和借鉴意义。随着中国电力体制改革的深入完善、电网结构的不断调整和发展方式的逐步转变,将给建设智能电网和微网带来巨大的发展机遇。

本文通过阐述两者在中国发展的内涵及微网智能化的需求,总结提出智能微网的概念,并重点分析了智能微网需要解决的关键技术问题。

1 智能电网和微网

国外众多机构和组织普遍认为实现配电和用电智能化是智能电网研究的重点。通过将先进的信息技术、控制技术与电力技术相融合,升级电力基础设施,鼓励用户互动管理,高效利用新能源,从而实现电力、资源、环境和经济的可持续发展。与智能电网类似,微网的含义在不同国家也有着演化和区分,但共同的观点是:微网必须是以分布式发电技术为基础,融合储能装置、控制装置和保护装置的一体化单元;靠近用户终端负荷;接入电压等级是配电网;能够工作在并网和自治2种模式[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11]。

1.1 技术特点

本文总结了智能电网和微网的技术特点,如表1和表2所示。

1.2 智能电网与微网的关系

微网是智能电网的重要组成部分,理由如下:

1)智能电网首要的特点是自愈,即不论发生什么事故,它都能通过自身解决,保证电力系统的安全性。而微网是一个集成了分布式电源、负荷、储能以及保护和控制等一系列环节的小型供能系统,它最大的特点是能够自治运行,这一特点与智能电网的自愈特点相类似。

2)智能电网鼓励终端用户参与电网进行互动,实现资源的优化合理配置。微网作为一个独立的供能网络,也需要根据用户的信息进行动态调整,实现供需平衡。

3)智能电网具有全方位的安全决策,能够抵御物理攻击和网络攻击。同样,微网不仅能够作为备用电源对受端网络提供有效支撑,还能在遭受极端灾害条件下提高整个电网的抗灾能力和灾后应急能力。

4)智能电网的可兼容性允许接入不同类型的发电和储能系统。而微网本身就是分布式电源和分布式储能的集合体,正是基于这个条件微网才能实现系统内部的能量存储和转化。

5)智能电网能够提供满足未来用户需求的电能质量。而微网构建的条件之一是靠近负荷中心,对负荷进行分级。微网可以对不同级别的负荷实现个性化供电,即能够为重要用户提供优质可靠的电力服务。

2 中国式智能电网和微网

2.1 中国式智能电网

2.1.1 研究现状

余贻鑫院士较早将智能电网概念引入中国[12],从配电网角度出发,分析实现智能化的关键技术问题。能源经济专家武建东教授在全面解读美国大力推进智能电网战略意图的基础上,指出中国应发展有别于欧美模式的智能电网,提出“互动电网”的概念[13]。

华东电网公司在2007年启动了高级调度中心、统一信息平台等智能电网试点工程,目前,高级调度中心项目一期工作已通过验收。此外,华北电网公司也于2008年启动了数字电表等用户侧的智能电网相关实践[14,15]。

国家电网公司立足于实际国情和特高压实践,提出中国应全面建设以特高压电网为骨干网架、各级电网协调发展的坚强电网为基础,以信息化、自动化、互动化为特征的自主创新、国际领先的坚强智能电网。将分成3个阶段逐步推进,到2020年可全面建成统一的坚强智能电网。

2.1.2 内涵

中国式智能电网应具备以下内涵:

1)“坚强”是物质基础。电网作为现代生活的基础,工业和信息化社会的脊柱,保障电力安全是首要任务。中国能源分布与能源需求不均衡,电力供需矛盾依然存在,频繁的自然灾害严重威胁电力安全,加上电网规模日益扩大,其运行机理逐渐超出以往的经验范畴,如何控制这样的复杂系统更是对电网运营能力提出了严峻挑战。特高压输电具有传输容量大、距离远、损耗低、占地少、投资省等优势,发展特高压输电有利于提高大范围优化配置资源能力,实现电力远距离、大规模输送,满足经济快速发展对电力的需求,具有客观必然性。同时,各级电网的统一协调和规划建设,有利于形成统一调度和运行,有利于加强电网架构,解决电网输配平衡。因此,“坚强”是电网发展的首要任务,是建设智能电网的物质基础。

2)“互动”是核心体现。互动化是信息化、自动化的综合体现,在开放和互联的信息模式基础上,通过加载系统数字设备和升级电网网络管理系统,实现电网发电、输电、供电、用电、客户售电、分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理[13]。可以说,互动化是智能电网与传统电网的最大区别,一方面能够利用先进传感装置对发电、输电、配电及供电等关键设备的运行状况进行实时监控和数据整合,通过区域统一调度在电力供应高峰期时平衡电力供应缺口;另一方面可以积极鼓励用户参与电网管理,通过与用户的友好互动,为消费者提供优质的电力服务和减少能源消耗的途径,实现电力与环境的和谐发展。

3)“智能”是技术支撑。实现“坚强”与“互动”离不开智能化的技术和装备。智能技术覆盖了从特高压输变电网到智能输电网、智能调度、智能配电网,以及大型集中发电和分布式发电、智能信息体系和通信体系等各个环节。智能装备包含快速仿真计算软件、先进的能量管理系统(EMS)、高级电力电子设备、分布式储能装置、高级计量装置以及基于先进的通信和网络体系的一次、二次设备。装备的研制离不开技术,智能电网是融合了通信技术、传感技术、计算机技术、控制技术和电力技术的多元技术载体。所以,技术的智能化将是实现未来智能电网的有力支撑。

2.2 中国式微网

2.2.1 研究现状

近几年国内多所高校和研究机构已纷纷开展对微网的研究,已在微网的设计方案、稳定性分析、动态仿真、优化运行、控制策略、电力电子技术、储能技术以及防震减灾等方面取得了较大进展[16,17,18,19,20,21,22,23,24]。微网研究也得到了国家的重视,中国科学院电工研究所承担的“863计划”项目和天津大学等单位承担的“973计划”项目都针对微网技术开展从理论到应用的研究。

杭州电子科技大学在2008年建立了国内第1个光伏发电微网试验研究系统,光伏发电比例达50%,包含120 kW的柴油发电机和蓄电池组,光伏预期年发电量为120 kW·h,每年可节约48 t标准煤,现已成功向2座教学楼供电,实现了微网在实验研究阶段的转化。

2.2.2 内涵

相对于微网在国际上的发展状况,发展中国式微网应从实际国情出发,应具备以下几点内涵:

1)大电网的有力补充。①电网支撑:当受端电网发生功率振荡或并网点电压跌落时,微网可以及时提供有功或无功功率,维持电网的稳定性,作为备用电源向电网提供支撑,同时由于微网的可灵活调度性,能够起到对电网削峰填谷的作用;②防震减灾:中国是一个自然灾害频发的国家,当灾害来临时,具有独立运行特点的微网可以迅速与大电网解列形成“孤网”,从而保证政府、医院、矿山、广播电视、通信、交通枢纽等重要用户的不间断供电,另外,在自然灾害多发地区,微网的黑启动能力能够在发生灾害后迅速就地恢复对重要负荷的供电;③实现农村电气化:在中国农村适合的地区,因地制宜地利用分布式能源,以户/村为单元,组建各种形式和规模的微网,解决农村无电和缺电人口的供电问题。

2)提高能效、节能降耗。①可再生能源利用:微网的最大优点是将原来布局分散的可再生能源进行整合,并通过储能装置和控制保护装置实时平滑功率波动,维持供需平衡和系统稳定,能够有效克服分布式电源的随机性和间歇性缺点,解决分布式电源的接入问题,因此,微网作为可再生能源发电的有效载体能够显著提高可再生能源的利用效率;②提高能效:微网与中小型热电联产相结合,通过实现温度对口、梯级利用和能质匹配,减少不同能源形态的转换,满足用户供电、供热、制冷、湿度控制和生活用水等多种需求,从而显著提高能源利用效率,优化能源结构,减少污染排放,实现节能降耗的目标。

2.3 微网智能化的需求

1)技术需求。

微网作为未来智能电网的有力补充,实现智能化是其基本要求。从对电网潮流的实时监测到对电网调度的快速响应,从运行模式的平滑过渡到网络拓扑的灵活切换,微网都对信息技术和控制技术提出了更高的要求。

2)装备需求。

中国智能电网战略的提出,将引导电力行业的发展趋势,先进的电力装备将越来越多地应用到微网中,如何使它们有效融合发挥最大效用,将是微网需要解决的问题,因此客观上要求微网必须以智能化作为发展目标。

3 智能微网

3.1 智能微网的概念

智能微网的概念在国际上已经出现。Galvin Electricity Initiative认为智能微网(smart microgrid)是大型电力系统的现代化、小型化的形式,能够提供更高的供电可靠性,更易满足用户增长的需求,最大可能地利用清洁能源和促进技术的创新[25]。Valence Energy认为智能微网是多种能源发电设备和终端用户设备的智能优化和管理,能够在实现持续发展目标的同时最大化投资效益[26]。

本文认为智能微网即微网的智能化,通过采用先进的电力技术、通信技术、计算机技术和控制技术在实现微网现有功能的基础上,满足微网对未来电力、能源、环境和经济的更高发展需求。智能微网信息交互关系如图1所示。各信息类型及其说明如表3所示。

智能微网应当具备以下特点:①真正实现自治,提供高可靠性电能;②满足用户多样化的需求;③更有效利用分布式能源尤其是可再生能源;④实现经济效益最大化;⑤实现环境效益最大化。

智能微网与智能配电网密不可分:①从结构上,智能微网与智能配电网都包含系统的配电和用电环节;②从技术上,智能微网与智能配电网都融合了各种先进的技术和设备;③从需求上,智能微网与智能配电网都能为用户提供更好的服务,满足用户多样化的需求;④从效益上,智能微网与智能配电网都是以经济效益、能源效益和环境效益作为发展智能化的驱动力,实现效益的最大化。智能化的微网能够充分利用自身特色帮助推动配电网智能化的实现,因此智能微网将是未来智能配电网新的组织形式。

3.2 智能微网的关键技术

实现智能微网涉及众多技术领域,本文主要从通信、传感与计量、能量管理、分析、设备等5个方面总结智能微网的关键技术。

3.2.1 集成的通信体系

提供两大基本功能,使微网自身、多个微网以及微网与配电网之间的信息交换变得实时互动:①统一开放的通信标准,使交互双方能够对信息进行识别和重组;②兼容的物理媒介,使开放的通信设施连接各种智能电子设备(IED)、智能电表、控制中心、电力电子装置、保护系统以及终端客户,创建“即插即用”的环境。

高级的通信技术将在智能微网中得到广泛使用:①宽带电力线(BPL)接入技术,是一种连接到家庭的宽带接入技术,利用现有交流配电网的中、低压电力线路,传输和接入Internet的宽带数据业务,能够实现如远程抄表、负荷控制、数据分析、电能质量监测、设备监视、分布式发电监控等电力服务,还能实现Internet宽带接入、视频传输、病毒防御、故障诊断等用户网络服务,可以说,BPL技术发展迅速,是未来智能微网通信技术的主导力量;②无线通信技术,包括目前发展迅速的WiFi技术、新兴的3G和WiMax技术以及正在开发的无线网格网络(WMN)技术都可以引入微网,实现各设备间及其与能量管理的无线通信。

智能微网集成通信体系至少满足以下要求:①普遍性:所有潜在对象都能有机会参与;②开放性:参与主体都能对等使用基础设施;③标准化:所有通信技术基于统一技术标准;④安全性:能抵御外来攻击,保障信息安全;⑤扩展性:通信设施具有足够的带宽来支持未来的需要。

3.2.2 高级传感与计量技术

基于数字通信技术的高级传感和计量技术能够迅速在网络各节点进行数据采集和数据融合,诊断智能微网的健康度和完整度,同时具备自动抄表、消费计额、窃电检测等功能,并能缓解电力阻塞,提供需求侧响应和新的控制策略。

高级传感技术是微网智能化技术的重要组成部分,具有很好的应用前景。例如,无线传感网络是由密集型、低成本、随机分布的节点组成,具有很强的自组织性和容错能力,不会因为某些节点在恶意攻击中的损坏而导致整个系统的崩溃[27]。将无线传感技术引入微网,可有效提高微网的安全防御能力,并为微网实现自治提供有效基础。

目前国内主要采用机电式电表进行电能计量,对用户侧计量数据采集精细度不够,数据没有被充分利用。高级量测体系(AMI)已经在国外得到了广泛应用,许多国家已经安装了智能电表。AMI能够实现电能计量、记录“三表”(电表、气表和水表)消费信息,并且能够双向通信进行远程阅读。此外,用户端口(consumer portal)技术也在深度研究中,它为在能源供应者与消费者之间建立通信端口提供能量服务功能,这些功能包括[2]:①需求侧响应和实时定价;②损耗监测;③远程连接/断开;④支持配电网运行;⑤电能质量监测;⑥完善用户信息。

微网融合了电能生产者和消费者,需要向运行机构提供实时电力信息以平衡电能供需。作为电网尤其是配电网智能化的实现环节,AMI在微网智能化中不可或缺。此外,微网包含商业用户、社区用户以及部分中小型工业用户,用户端口技术作为通向用户室内的网关,也在微网中起着积极作用。未来智能微网高级计量技术能够实现:①高级读表;②实时定价和实时计费;③根据实时电价信息进行负荷调节,控制负荷开关的自动连接/断开;④即时为电力消费者和供应者提供电力消费信息;⑤远程电能质量的监测和控制;⑥远程设备性能监测和诊断;⑦电能损耗监测;⑧提供更高一级的电力服务(如电网运行信息、计划用电方案、停电信息等),与用户实现信息共享。

3.2.3 高级能量管理

高级能量管理是智能微网的核心组成部分,能够根据能源需求、市场信息和运行约束等条件迅速做出决策,通过对分布式设备和负荷的灵活调度来实现系统的最优化运行。

微网EMS与传统EMS的关键区别在于:①由于微网内集成热负荷和电负荷,微网EMS需要热电匹配;②能够自由与电网进行能量交换;③微网EMS能够提供分级服务,特殊情况下可牺牲非关键负荷或延迟对其需求响应,为关键负荷提供优质电力保障。

微网EMS已开发的功能有[28,29]:①热能利用,利用储能装置实现对热电联产的运行控制、对采暖通风和空调系统的管理;②控制系统,包含专家控制系统、分散控制和分层控制系统;③与配电网进行能量交互,提供无功支持和热备用;④分级服务,保障重要负荷用电。

但微网EMS还处于较低水平,未来高级能量管理能够在如下方面进行完善:①发展高级控制策略,协调用户控制系统;②基于实时电价的快速需求侧响应;③完善监测系统,包括智能预警和市场信息;④完善数据采集和处理技术;⑤快速故障定位、隔离和服务恢复技术;⑥网络重构和保护技术;⑦综合考虑环境效益、经济效益的调度决策技术;⑧决策可视化技术。

3.2.4 高级分析技术

高级分析技术是高级能量管理的功能化,是实现智能微网自治运行的工具,包括系统性能监测与模拟、测量分析系统、综合预测系统、实时潮流分析和市场模拟系统。

1)系统性能监测与模拟:

①实时监测微网内各节点电气参数;②根据实时数据验证完善离线系统模型;③基于在线或模拟故障的微网稳定/恢复最优策略。

2)测量分析系统:

①检测电压或电流的瞬时值;②分析微网暂态过程;③监测微网紧急事件;④支持实时状态估计;⑤改进微网动态模型;⑥提供更好的数据可视化平台。

3)综合预测系统:

①更准确的气象预测;②更精确的负荷预测;③预测故障发生概率;④预测运行风险概率;⑤预测关键设备终止服务后的微网系统响应。

4)实时潮流分析:

①可视化展示安全运行限制区域;②给出最优协调方案(例如多微网与配电网之间),扩大安全运行区域,减少输电阻塞,最优化损耗管理,改进系统规划分析。

5)市场模拟系统[30]:

为微网经济性分析与控制模拟各种市场因素(如市场成员的不同特点、动态学习能力和自我判断决策能力以及成员间的相互作用),并提供开放的程序开发环境实现软件升级与信息共享。

3.2.5 先进设备技术

1)高级电力电子技术。

目前电力电子技术在微网中的应用体现在:①分布式电源和储能的并网接口;②提供本地电源控制和保护;③孤岛/反孤岛检测。

高级电力电子技术能够极大地提高微网性能。例如:统一潮流控制器能够全面改善微网的无功补偿和潮流控制;配电网静止无功补偿器或动态无功补偿器能够有效提供电压支撑,抑制电压闪变,缓解分布式发电并网的影响;快速转换开关能够提供稳定的功率,实现微网在并网/离网2种模式下的无缝转换。

材料技术(如SiC和GaN)的快速发展加速推动电力电子技术向高频化和智能化发展。并网接口研发和应用的加强有助于降低分布式发电成本,接口控制的完善以及谐波治理有助于改善电能质量,辅助提高微网的经济、稳定运行水平。

2)超导电力技术。

作为21世纪关键的前瞻技术,超导电力技术已在电缆、变压器、限流器和储能等方面进入试运行阶段,尤其是超导电缆已于2008年4月在美国投入商业运行,通过3根138 kV电缆可同时满足30万户家庭用电需求。超导电力技术是解决电力安全、高品质供电、高密度供电和高效率输电等难题的新技术途径,将其引入微网能有效保障优质电力服务,降低输电损耗,减少占地,降低电磁污染,从而为微网的高效运行提供保障。

3)新型储能技术。

储能技术是微网实现自治的重要部分,按照能量转化形态可分为物理、电磁、电化学和相变储能4种类型。微网内集成了大量高渗透率的可再生能源发电单元,由于其固有的随机性和间歇性,将会带来电压和频率的稳定性、低电压穿越、电能质量和经济性等问题。由于各种储能技术在功率范围、响应时间、转化效率以及技术成熟度等方面的差异,因此发展不同储能单元之间的联合控制技术是解决上述问题、实现微网智能化转变的重要环节。

4 结语

智能电网和微网作为新生事物其内涵也在不断丰富和深化中。以“坚强”为物质基础、以“互动”为核心特征、以“智能”为技术支撑的智能电网将在中国的经济建设、能源利用和环境保护等方面发挥越来越重要的作用。

微网作为智能电网的重要组成部分,扮演着实现电网支撑、防震减灾、提高能效、节能降耗、农村电气化等角色,实现智能是微网发展的客观要求。

智能微网通过将先进的信息技术、控制技术与电力技术相融合,不仅能够提供更高的电力可靠性、满足用户多种需求,还能实现能源效益、经济效益和环境效益的最大化,是未来智能配电网新的组织形式。

台达:畅享智能制造的未来 篇8

面对智能化发展浪潮, 全球电源管理与散热管理解决方案的领导者—台达根据客户需求, 凭借创新、节能、绿能技术上所累积的实力, 向整个工业提供了多套智能工业解决方案, 为智能工业与绿色生产带来更多的发展动力。 如其在2015 年末隆重推出的全新垂直关节机器人DRV90L系列以及DRS60L、DRS40L系列SCARA工业机器人, 高速、高精的控制能力可助力电子、包装、物料等行业产线的日产能提升3 倍。

DRS60L系列SCARA工业机器人涂胶动作快速、精准、稳定, 系统设计可不断优化, 可完成插件、涂胶、锡焊、移载、检测等应用作业, 能广泛应用于电子电机、 消费型电子行业中;DRS40L系列外挂第五轴, 针对非平面的PCB板可模拟多角度焊锡动作, 并透过泛用型固定治具实现快速换线, 具备插件、组装、锁螺丝、涂胶、去毛边、锡焊、检测功能, 可应用于电子电机、橡塑料、金属制品领域。

而台达垂直关节机器人DRV90L系列灵活性更高, 可进行不同应用的优化设计, 实现机器人插件、组装、锁螺丝、涂胶、锡焊、移载、检测、堆栈、包装等功能, 在电子电机、橡塑料、金属制品、机械制造等领域有优异表现。

台达资深副总裁暨机电事业群总经理张训海表示, 工业机器人是智能制造至关重要的一环, 而轻工业有机会领先其他行业率先实践智能制造。

除轻型机器人, 台达新近推出的产品还包含DIAView SCADA监控系统与DIAEnergie IEMS能源管理系统的智能工业监控系统, 协助客户实现智能化的管理, 这一套以计算机为基础的生产过程控制和调度自动化系统, 可实现远程对生产现场的运行设备进行监视和控制, 为用户打造实时、自动、安全、智能的信息管理体系, 提供高效、清晰的决策辅助。

i PEMS智能监控与可视化运营管理系统由数据处理子系统与分布式显示子系统2 个部分组成。 数据处理子系统包括数据感知与传输、 数据分布式存储、大数据分析以及数据可视化;分布式显示子系统包括显示控制器、拼接显示墙, 以及显示管理软件。 该系统通过实时模拟/数字信号获取、网络化数据传输、海量数据存储、智能大数据挖掘与分析、超高清晰度数据可视化等技术, 提供海量可视化信息, 帮助及时有效决策和远程控制。 可广泛应用于能源生产与管理、智能工厂、数据中心、环境监控、石油化工、智能电网、智能交通、电信领域等重要工业领域。

此外, 台达针对工业企业扩大产能时地节能需求, 也推出了多种节能解决方案和能源管理系统, 助力客户实现智能制造及绿色生产。 其中, 内置智能演算法的 “台达能源在线” (Delta Energy Online) 管理系统, 可有效架构企业全球运营网点的能源管理系统, 分析能耗、动态预测需求量, 并实现智能控制。

未来智能电网的关键技术探究 篇9

随着全球能源短缺和环境问题日益凸显, 发展智能电网成了世界潮流。未来的智能电网应该依托传统输配电基础设施, 通过高度集成现代信息技术、通信技术、计算机技术、人工智能技术等新技术而实现发电、输电、供电、用电、客户售电、电网分级调度、综合服务等电力产业全流程的智能化、信息化、分级化互动管理。同时智能电网还应具备优化能源资源配置、促进清洁能源高效利用、经济高效运行等特点, 并使电网的数据能够数字化存储, 便于进行数据挖掘;使电网的管理信息化、自动化, 减少人工干预, 提高电网的自愈能力、抵抗风险的能力;使电网能够和用户互动, 优化配电网络, 提高电网运行效率[1,2]。

纵观发达国家, 各国智能电网的建设重点不尽相同。美国智能电网依托高度信息化的基础设施, 将发展点着眼于配电网智能化。而在欧洲, 由于资源匮乏, 重视各种新能源的开发。与欧美不同, 我国幅员辽阔, 资源分布与经济发展极不对称, 更关注建设统一调度和运行的特高压电网, 大力提高传统能源的利用率, 并且鼓励使用新能源。

新能源分散、不稳定的特点, 使分布式发电成为了目前电力系统的热点研究领域。分布式发电有诸多优点:发电成本较低、配置灵活, 尤其对环境污染较小, 并且可以有效降低高峰期的电力负荷。智能电网的规划也为分布式电源的无缝并网提供了便利的条件, 如果分布式电源得到合理利用, 它可与电网实时灵活互动以及协调运行[3]。

但目前电网中使用比例最高的仍然是煤炭、石油、天然气、核燃料等不可再生能源, 他们均以热能的形式为电网的运行提供能量, 但是热能在转换成电能的各个环节中会伴随大量损耗。由于不可再生能源在未来相当长一段时间内依旧是重要的能源组成形式, 因此热能的存储技术研究在未来智能电网技术中仍然具有重要意义。

未来智能电网的重要特征是分布式能源 (主要指可再生能源) 的接入和并网运行。而要实现这一目标, 分布式能源需要借助微型电网。微网能够对分布式电源进行能量转换、存储以及有效保护, 对负荷进行实时监控以及管理, 并能够独立运行。而能源存储子系统、分布式管理系统和若干微网就构成了未来的分布式智能电网, 如图1所示:

由此可见, 分布式发电、能源存储和微型电网是智能电网中三个紧密联系、最为重要的关键技术。

1 分布式发电

分布式发电主要存在于配电网中, 可以有效减轻电网的高峰负荷, 发电成本低, 部署灵活。虽然其发电规模较小, 但由于分布式电源离终端用电用户较近, 因此可以直接向其附近的负荷供电, 减少了远距离高压输电带来的电力损耗, 降低了高压输电网络建设的投资, 间接降低了电磁污染[4]。

分布式发电对电网有着重大的影响。首先, 新能源的随机性、间歇性、波动性等因素必将造成发电系统的不稳定性, 进而影响电能质量;其次, 分布式发电建立在电力电子技术的基础上, 数量巨大的电力电子转换器增加了非常多的非线性负载, 会导致电网电流和电压波形发生畸变, 以致于产生电网的谐波污染;另外, 分布式电源接入配电网之后, 使配电网的稳态电压也发生了变化, 还可能会导致周围设备过度负载, 从而影响到系统供电的稳定性。而当配电网发生故障时, 如果没能够得到及时的继电保护, 分布式电源将能够改变配电网中故障电流的大小和方向, 延长故障电流的持续时间, 这极大地增加了继电保护装置的控制难度。

基于以上问题, 对分布式电源进行有效控制的解决方案如下[5]:

1) 使用多代理系统实现配电的智能化、自动化。该系统包括智能控制节点、分布式发电节点、用户节点和数据库存储节点。其中, 智能控制节点负责监测系统工作情况, 当上游供电系统断电时, 该节点能够通过判断系统电压和频率发现电网具体故障位置, 然后将搜集到的各种信号传送到主断路器, 将分布式发电单元进行有效隔离;分布式发电节点采集存储分布式能源信息, 例如能源的ID、种类、功率、可再生性以及连接状态信息等;用户节点能够实时监测分布式负荷的用电量, 控制并设定负荷的优先级, 并将这些数据通过多代理系统传递给终端用户;数据库存储节点用于存储系统信息以及节点间数据信息, 并为用户节点接入提供数据接口。各节点可以通过TCP/IP协议进行数据交换, 向对方节点通报本身的服务器名称和IP地址信息, 并将数据传递给数据服务商进行数据挖掘工作。

2) 将高级量测体系技术用于控制智能化分布式发电, 通过使运营分布式能源的用户与电网实时交互相关信息来支持电网平稳运行。具体工作原理为:将大量智能数字仪表和传感器部署在用户侧, 智能控制中心通过判断双向信息流来精确远程控制用户侧的连接与断开;监测分布式发电单元的电能质量;联络线性数据的采集与监控。

2 微型电网

微电网是一组由微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统。此概念最早由美国电气可靠性技术解决方案联合会CERTS提出。本文从我国电网的实际状况出发, 对微电网的概念抽象为个体独立的, 大电网可以控制的系统单元。

微网作为一个智能化单元, 接入大电网时需要同时满足用户对用电质量和安全的双重要求, 因此其连网和断网技术备受关注。微网的特点之一就是根据系统情况的不同, 工作在不同的运行方式下:1) 并网模式:与大电网合并, 并进行功率交换;2) 独立模式:与大电网合并, 但与大电网不进行功率交换;3) 孤网模式:与大电网断开, 能够独立运行。微电网内可以集成各种分布式电源, 从而能够提升供电效率, 缓解能源危机[6]。同时, 在大电网发生故障时, 微网可以脱网独立运行, 大大提高了系统可靠性。尤其在电网发生严重故障时可向重要负荷独立供电, 体现智能电网可靠、能抵御攻击的特点。而当大电网恢复时, 微网能够自动实现和大电网的同步和重新连接。微网结构图, 如图2所示:

对于微电网控制来说, 技术上最大的难点是如何有效控制数量庞大的微电源。如果采用集中式控制, 一旦控制系统中某个控制单元、元件出现故障或控制软件报错, 就有可能导致系统瘫痪[7]。而如果微电源能够对本地信息作出快速的反应, 迅速根据负荷要求而控制出力, 并且在配电模式与发电模式之间平滑地过度, 则能解决上述问题。这就要求微电网在接纳新的微电源时, 仍旧保持整个系统的正常运行;同样地, 在微电网分离某微电源时, 也能保持系统的平稳运行;能够根据整个网络的动态负荷情况, 独立控制有功和无功电源。这也对微电网的系统优化提出了更高的要求。

结合国内外微电网的理论和实践, 本文提出通过能量管理器来完成系统优化。能量管理器采集当地信息, 包括当地的电能及热能需求、电能质量要求、电能及天然气的消耗量、需求侧管理要求和拥塞度等因素, 来计算并决定微电网从配电系统需要吸收能量的总和。此管理器的核心在于如何合理确定电源的类型以及容量, 而这两项指标需要依据电网的负荷结构以及需求量来判断, 从而使能源购买、应用和转换达到最优组合。运用能量管理器要做到几个关键因素, 包括:提供给每个潮流控制器和微电源控制器独立的功率及电压调节点;满足热负荷和电负荷;最小化污染排放与系统损耗;最大化微电源的运行效率等。

3 能源存储

分布式发电和微电网都离不开能源存储技术。利用能源存储技术, 可以更高效地使用不可再生能源, 提高发电、变电以及输电设备的利用率;通过回收工业排放的低品位的热能, 减少环境污染;为未来的新能源汽车等新兴科技产业提供技术支持。

能源存储技术包括电能存储、热能存储、机械能存储等。在各种储能技术中, 抽水蓄能储存的能量最大, 适合用于电力系统的削峰填谷。电池储能应用最为广泛, 但能量密度较低, 比较适用于中小规模储能和新能源发电。在风力发电以及太阳能发电网络, 往往需要配备大量的电池储能装置, 才能获得稳定的能源输出。

以上诸多储能方式如何接入以及有效的管理是智能电网最大的挑战。因此能源管理系统、通讯技术成为能源储存的关键技术[8]。

结合通讯技术以及云计算技术的能源管理系统方案, 如图3所示:

该能源管理系统由中央能源管理系统 (central EMS) 、本地能源管理系统 (local EMS) 以及云计算平台组成。其中, 本地能源管理系统通过TCP/IP网络向云计算平台发送实时电力消耗数据以及传感器监控数据;云计算平台综合计算电力的实时和历史数据、未来的天气数据、各种监控数据, 为中央能源系统提供各项报表数据;中央能源管理系统根据经验数据以及配置信息向分布式发电网络发送管理命令, 提供电力需求预测数据, 进而优化能源的使用。此外中央能源管理系统还可以通过可视化技术, 向电力运营商提供网络运行数据以及预测数据, 为电网建设决策提供数据支持。

能源存储技术的发展潜力巨大, 可通过延长电网寿命, 提供电网供电可靠性以及通过为电网削峰填谷而获利等方式, 为运营电网的公司带来相应的经济效益。在配网侧如果拥有大量的储能分布式的配置, 能够有效减小负荷峰谷差, 对电网而言, 就相当于改善了负荷特性, 电网负荷特性的改善给电网带来直接的好处:比如减少系统备用需求容量, 减少调峰和调频机组;减轻输电网在高峰负荷时的潮流, 减少输电网电力设备投资等。

4 结语

智能电网是一个集成网络通信、计算机、物联网、云计算等技术极其庞大且高度复杂的系统工程, 本文重点分析了智能电网中最为重要的分布式发电、微电网和能源存储技术, 以及相关技术存在的风险, 并给出了相应的解决方案。分布式发电可以有效解决能源的清洁、绿色供给;微型电网的运行方式灵活, 与公用电网结合形成联合电力系统, 提高联合系统供电可靠性及运行经济性;而能源存储在解决电网的削峰平谷、提高电网可靠性以及构建“虚拟电站”方面也至关重要。

摘要：智能电网在传统电网基础上, 综合多种关键技术实现能源和电网的进一步精密调控。文章在总结智能电网的特点以及发展趋势的基础上, 着重提出决定未来智能电网发展的关键技术, 包括分布式发电、微型电网和能源存储, 详细分析了各关键技术的特点、发展状况以及它们之间的紧密联系和对智能电网的影响, 并对各关键技术在智能电网应用中存在的问题提出相应的解决方案。

关键词：智能电网,分布式发电,微型电网,能源存储,能源管理系统

参考文献

[1]刘志刚, 谢志林.智能电网互动终端系统设计与实现[J].计算机应用与软件, 2012, 29 (1) :276-279.

[2]李杰, 李鹏伟.云计算在智能电网中的应用研究[J].数学的实践与认识, 2012, 42 (13) :123-129.

[3]季阳, 艾芊, 解大.分布式发电技术与智能电网技术的协同发展趋势[J].电网技术, 2010, 34 (12) :15-23.

[4]Farid K, Reza I, Nikos H, et a1.Microgrids management[J].IEEE Power and Energy Magazine, 2008, 6 (3) :54-65.

[5]季阳.基于多代理系统的虚拟发电厂技术及其在智能电网中的应用研究[J].上海交通大学硕士论文.2011, 2.

[6]曹军威, 万宇鑫.智能电网信息系统体系结构研究[J].计算机学报, 2013, 36 (1) :143-167.

[7]钱军, 李欣然, 惠金花, 等.分布式发电和微电网的研究综述[J].电力系统及其自动化, 2008:517-526.

智能家居的未来 篇10

一、当前居住室内空间设计的发展现状

随着社会经济的不断发展,居住空间不再是满足人们基本的居住条件,更加是代表着一种家居环境的个性化。当前,在居住空间的设计过程中,其包含着许多学科知识,并且在实际的设计中也要充分考虑人们的各种审美、心理以及行为等方面的需求。随着人们生活节奏的不断加快,在家居环境中可以与外界进行及时有效的联系和沟通已经成为当前家居的新要求,家居环境的便捷、舒适、环保、安全等形式的生活更加能够受到人们的青睐,所以,应该不断提升居住室内空间的智能化水平,不断满足现代人们对居住环境的要求[1]。

二、智能家居在未来居住室内空间设计中的应用分析

(一)智能家居在未来起居室设计中的应用。

首先,用户在智能家居的应用中,在起居室内安装大屏幕电视与投影电视的自动化播放功能,才是最佳的视觉享受,这可以让用户在自己的家中就能充分体验影院的氛围。但是,大屏幕设备的应用对起居室的空间和面积有一定的要求。其次,智能化照明设备的应用,可以在多种功能下配置相应的灯光模式,用户只需要使用遥控设备进行简单操作就可以完成。

(二)智能家居在未来卧室设计中的应用。

卧室是人们的休息睡眠空间,其对空间的舒适性、安全性以及私密性有着极高的要求。所以,需要充分考虑卧室空气质量和照明等需求,自动遮阳设备系统可以为卧室带来一定的便利性和舒适性,在灯光的设计方面往往较为简单,可以利用双路开关,将卧室空间的两路灯光进行控制,在床头可以安装多种模式功能的场景开关,例如,看书模式、起夜模式、休息模式等等。如果人们起夜时只需要控制“起夜”开关即可,这样就不会打扰到其他人休息,而且在起夜回来之后,直接控制“休息”开关就可以将照明灯全部关闭,让人们可以正常进入睡眠[2]。另外,电动窗帘是卧室空间不可缺少的设备系统,人们可以使用遥控器来控制窗帘的定时开关,当进入夜晚时窗帘就会自动拉上,而到了早上时间窗帘会自动拉起,为人们的生活提供了极大的便利条件。

三、智能家居在未来居住室内空间设计中的发展分析

(一)居住室内空间的使用变得更加灵活。

随着人们生活水平的不断提高,人们对室内空间的分割和利用需求发生了极大的变化。而智能家居出现,将其应用到居住室内空间的设计工作中去会产生一定的虚实变化,不仅满足了用户对居住环境的各种需求,同时还为室内空间设计提供了更多新的元素,使得人们的居住环境变得更加灵活多样。

(二)现代高科技手段的有效应用。

随着我国科学技术水平的不断提高,互联网、自动控制、计算机等科技形式逐渐被广泛应用到了居住室内空间设计中去,为智能家居的应用和发展提供了良好的条件[3]。通过科技手段与室内空间设计的结合为室内的通风、湿度、温度、采光等管理问题带来巨大的影响,从现代化的发展角度来考虑用户的需求,进而设计出用户满意的成果。此外,智能家居是对生态住宅、绿色住宅的一种发展和延续,其主要是以控制系统为主,这不仅可以降低功耗,并且还可以通过集中控制对家用电器、灯具照明等进行合理控制,实现能源的管理和监控,减少能源的浪费,提升节能的效果。

四、结论

总而言之,智能家居在未来居住室内空间设计中的应用,为人们的居住环境带来了巨大的变化,不仅满足了人们对居住空间的基本休息功能,同时还提高了室内居住环境的便捷性、舒适性、节能性、安全性,可以满足现代人们对居住环境的多种需求,并且智能家居在提升人们生活质量的基础上,还能提升节能的效果。

摘要：随着我国社会经济发展水平的不断提高,人们的物质生活水平也得到了很大的提升,同时他们对自身的住居环境也有了更高的要求。家居空间作为人们生活的重要物质条件,其形式的发展与进步对人们而言有着极大的意义。基于此,本文通过对当前居住室内空间设计的发展现状进行分析探究,并相应地提出智能家居在未来居住室内空间设计中的应用与发展策略。

关键词：智能家居,室内设计,空间设计,应用与发展

参考文献

[1]尹楠.家居智能发展下的居住室内空间设计应用研究[D].长春工业大学,2013.

[2]尹楠.智能家居在未来居住室内空间设计中的发展[J].科技展望,2014,(23):169.