مناقشة موجزة حول تطبيق وتطوير عدادات الشبكة اللاسلكية في إنترنت الأشياء في كل مكان

الوقت: 1 ديسمبر 2023 |المصدر: اكرل

الملخص: تحلل هذه المقالة الدلالة والخصائص الرئيسية لإنترنت الأشياء ذو ​​القوة في كل مكان، وتجري مناقشة شاملة حول أهداف البناء والهندسة المعمارية الأساسية والتقنيات الرئيسية واستراتيجيات التطوير المستقبلية لإنترنت الأشياء ذو ​​القوة في كل مكان.

 

الكلمات المفتاحية: الطاقة في كل مكان إنترنت الأشياء: تخطيط الشبكات؛تطوير الشبكة

 

مع استمرار ثورة الطاقة في التقدم، ظهر مفهوم القوة الشاملة لإنترنت الأشياء.ما يسمى بإنترنت الأشياء ذو ​​القوة الشاملة هو بناء أربعة أجزاء رئيسية: طبقة الإدراك، وطبقة الشبكة، وطبقة النظام الأساسي، وطبقة التطبيق من خلال التطبيق المعقول للتقنيات الحديثة المتطورة مثل التكنولوجيا الذكية للأتمتة وإنترنت الأشياء في جميع الجوانب لنظام الطاقة.نظام خدمة الطاقة الذكي.يمكن للبناء الفعال لإنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان أن يعزز التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة، ويمكن أن يساعد أيضًا في تعزيز تحسين إدارة وخدمات نظام الطاقة.يعد استكشاف التطبيقات المحددة للتقنيات الرئيسية في إنترنت الأشياء ذات الطاقة في كل مكان، مثل البيانات الضخمة وإنترنت الأشياء، ذا أهمية كبيرة لتطوير الشبكات الذكية.

 

1 مقدمة موجزة عن تكنولوجيا إنترنت الأشياء ذات القدرة الشاملة

1.1 تعريف القوة الشاملة لإنترنت الأشياء

إنترنت الأشياء في كل مكان هي تقنية إنترنت الأشياء التي تتيح التفاعل الفعال بين الأشخاص والأشياء دون التقيد بالمساحة.إن إنترنت الأشياء Shenli المنتشر في كل مكان والذي تم إنشاؤه على هذا الأساس هو تقنية واقعية تتفاعل بشكل فعال بين الأشخاص والأشياء مع أنواع مختلفة من المعدات المدرجة في شركات الطاقة وشركات الشبكات وموردي المستخدمين.ومن خلال هذه التكنولوجيا، يمكن جمع الموارد بشكل فعال وتحويلها إلى نظام بيئي للطاقة.يمكن جمع جميع أنواع البيانات الموجودة في النظام وتحليلها وتلخيصها، ومن ثم يمكن استخدام تكنولوجيا البيانات الضخمة لمعالجة هذه المعلومات وتصفيتها لتحقيق أهداف متعددة. وقد أدى إنشاء منصة لتقاسم الوظائف إلى جلب نموذج التنمية البيئية المتعلقة بالطاقة إلى دورة حميدة، تساعد الشركات على خلق المزيد من القيمة الاجتماعية مع تعزيز التنمية الصحية للمؤسسات.

1.2 مميزات إنترنت الأشياء ذو ​​القوة الشاملة

بالإضافة إلى خصائصها المنتشرة في كل مكان، تتمتع إنترنت الأشياء ذات القوة الشاملة أيضًا بخصائص أفضل للذكاء والمشاركة.إن إنشاء منصة مقابلة من خلال إنترنت الأشياء القوي في كل مكان يمنحها خصائص النظام الأساسي.وفقًا لخصائص إنترنت الأشياء ذات القوة الشاملة، يمكن تحقيق تكامل شبكي واسع النطاق.بالإضافة إلى شبكات الطاقة، تعمل هذه الشبكات أيضًا على دمج شبكات الألياف الضوئية وشبكات الاتصالات المتنقلة بشكل فعال.يمكن استخدام الميزات الذكية لإنترنت الأشياء في كل مكان في الاستهلاك المؤسسي المعروض على الجهاز المحمول الطرفي.مع استمرار تحسين وظائف الشريحة الموجودة في الأجهزة المحمولة، يتمتع عدد كبير من الأجهزة الطرفية بأداء أفضل في معالجة البيانات وخصائص الاستجابة الفورية.وقد مكنت هذه الخصائص المحددة قوة إنترنت الأشياء من تحقيق واجهات موحدة تدريجيًا، مما أدى إلى تحسين كفاءة العمل بشكل عام.ولتحقيق التحسين الفعال، في الوقت نفسه، يمكن للنظام البيئي للطاقة بأكمله الاستفادة من المشاركة الفعالة لهذه البيانات.بالإضافة إلى ذلك، بالمقارنة مع نظام الطاقة من الجيل الثاني الناتج عن التكامل الفعال للوحدات الكبيرة، والجهد العالي للغاية، والإنترنت، فإن إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان يتمتع بقدرات أفضل في مجال الطاقة المتجددة.وفي الوقت نفسه، تم تحسين أداء أمان الشبكة بشكل فعال لهذا الجيل.

تعد مرونة تكوين نظام الطاقة تحت إطار الوبر لنظام الطاقة من الجيل الثالث أعلى، كما أنها تعزز كفاءة استخدام الطاقة الطرفية.مع توسع تغطية شبكة الطاقة تدريجياً، يحقق النظام التكامل الفعال بين ثلاثة عناصر، بما في ذلك طاقة المعلومات والكهرباء.وتغطي هذه التغطية تدريجيا المدن والمناطق الريفية بالكامل، وتم تحسين سرعة الاستجابة لآلاف احتياجات الكهرباء.درجة أكبر من التحسن.لقد لعبت شبكة كهرباء الجيل الثالث دورًا مهمًا للغاية في تعزيز تعديل هيكل الطاقة في بلدي وتحويل استهلاك الطاقة.

 

2 بناء قوة إنترنت الأشياء في كل مكان

2.1 أهداف بناء قوة إنترنت الأشياء في كل مكان

يمكن لإنترنت الأشياء المنتشر في كل مكان أن يطبق أنواعًا مختلفة من العلوم والتكنولوجيا وفقًا لبيئات الفضاء المختلفة.على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي استخدام الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا البيانات الضخمة في قوة إنترنت الأشياء في كل مكان إلى تمكين قابلية التشغيل البيني الفعال بين العمليات والروابط المختلفة في قوة إنترنت الأشياء.وفي الوقت نفسه، فإن كفاءة النقل لهذا الجيل من الإنترنت أثناء نقل البيانات أعلى أيضًا من شبكات الطاقة التقليدية، مما يتيح تنفيذ طريقة إدارة أكثر تقدمًا وشفافية في إدارة شبكات الطاقة من الجيل الثالث.يمكن لإنترنت الأشياء الذي يتمتع بالطاقة في كل مكان أن يدمج موارد الخدمة بشكل فعال في مساحات مختلفة، ويدمج الإنترنت وصناعة خدمات الطاقة بشكل عميق، ويمكّن جميع أنواع المعدات المشاركة في رابط الطاقة من القدرة على الاستشعار، وفي النهاية دمج جميع جوانب الطاقة النظام البيئي.جميع العناصر متصلة ومتكاملة حسب الضرورة.

2.2 التركيب المعماري لقوة إنترنت الأشياء في كل مكان

تتضمن البنية الأساسية لإنترنت الأشياء ذات القوة الشاملة طبقة الإدراك وطبقة النظام الأساسي وطبقة الشبكة.وتتمثل المهمة الرئيسية لطبقة النظام الأساسي في إدارة البيانات وإنترنت الأشياء.من خلال هذه المنصة، يمكن تحقيق جمع البيانات واستخدامها بشكل فعال.تتمثل الوظيفة الرئيسية لطبقة الشبكة في استخدام تكنولوجيا الشبكة الحديثة لدمج نظام الطاقة وتكنولوجيا الشبكة بشكل فعال.تتيح طبقة الإدراك التواصل الفعال بين الروابط المختلفة في نظام الطاقة من خلال المعدات الذكية الطرفية وتكنولوجيا الكمبيوتر.

 

3 القوة الشاملة لإنترنت الأشياء المتعلقة بالتقنيات

3.1 تكنولوجيا البيانات الضخمة

تكمن ميزة تكنولوجيا البيانات الضخمة في أنظمة الطاقة واسعة الانتشار في قدرتها على معالجة البيانات الضخمة بشكل فعال.سيتم توليد كمية كبيرة من البيانات أثناء تشغيل نظام الطاقة، وهي كمية من البيانات لا يمكن استخدامها بفعالية بواسطة أدوات التنقيب عن البيانات التقليدية.إن استخدام البيانات الضخمة لمعالجة واستخراج كميات هائلة من البيانات يمكّن شركات الطاقة من تنفيذ عمليات التحليل على جميع البيانات الموجودة في نظام الطاقة.من خلال نتائج التحليل، يمكن تحقيق قدرات التحليل المقارن لبيانات الطاقة ومراقبة النظام أثناء تشغيل الطاقة.إن إنشاء آليات الإنذار المبكر المقابلة من خلال هذه الأنظمة يسمح لشبكة الطاقة بالتحكم بشكل فعال في مخاطر السلامة أثناء التشغيل، الأمر الذي يلعب دورًا مهمًا للغاية في تعزيز التشغيل العادي لمعدات الطاقة.

3.2 تكنولوجيا الحوسبة السحابية

كما يمكن لتقنية الحوسبة السحابية أن تتيح التحليل السريع لكميات كبيرة من البيانات في نظام الطاقة، وهي قدرة حوسبة لا تستطيع الخوادم التقليدية توفيرها.وفي الوقت نفسه، تتمتع الحوسبة السحابية بقدرة جيدة على التخصيص وقابلية التوسع، مما يجعل عملية تطبيقها في أنظمة الطاقة أكثر مرونة.يمكن أن تكون الحوسبة السحابية بمثابة منصة لدمج العلوم والتكنولوجيا المتقدمة الأخرى بشكل فعال، مما يجعل معدات الطاقة أكثر ذكاءً.ونظرًا لأن المنصة السحابية تتمتع بقدرات حوسبة متميزة، فإنها تتمتع بكفاءة عالية في عملية جمع البيانات، مما يسمح لشركات الطاقة بإجراء حسابات تدفق الطاقة من خلال خوارزميات مختلفة في عملية تطبيق الحوسبة السحابية، ويمكنها إجراء توزيع الطاقة في نظام الطاقة.يقلل الإرسال العلمي من مخاطر سلامة نظام الطاقة.

3.3 تكنولوجيا إنترنت الأشياء

تتضمن تقنية إنترنت الأشياء العديد من الوظائف في تعريفها الأساسي.يؤدي تطبيقه في نظام الطاقة أيضًا إلى إنشاء وظائف ذات صلة للإشراف والتعرف، من خلال صياغة بروتوكولات مقابلة لأنواع مختلفة من المعدات في شبكة الطاقة وفي معدات الاستشعار.بمساعدة الشركة، تم تحسين المستوى الذكي لنظام الطاقة.نظرًا لأن تطبيق تقنية إنترنت الأشياء في نظام الطاقة يخلق القدرة على التفاعل بين الأشخاص والمعدات، فإن هذا يلعب دورًا مهمًا للغاية في تعزيز مستوى الإدراك والذكاء لشبكة الطاقة.

3.4 تطبيق تقنية 5G

ومع حلول عصر الجيل الخامس (5G)، حققت تكنولوجيا الإنترنت قدرات أسرع لتفاعل المعلومات بمساعدة هذه الشبكة عالية السرعة.بالإضافة إلى كفاءة النقل العالية، يمكن لتقنية 5G أيضًا تمكين اتصالات الأجهزة من تحقيق أوقات استجابة أسرع وقدرات تخزين أكبر.باستخدام تقنية شبكة تقطيع الصوت، يمكن تقليل مشكلة التأخير الناتجة أثناء عملية الاتصال بشكل أكثر فعالية، مما يوفر أساسًا جيدًا للتحكم التلقائي في المعدات الموجودة في نظام الطاقة.على سبيل المثال، في عملية تطبيق تقنية تقطيع الصوت، يمكن لهذه التقنية تحسين جدولة الاتصالات وقدرات الطوارئ بشكل فعال.مع تسارع شعبية 5G تدريجيًا، أصبحت سرعة تفاعل المعلومات في قوة إنترنت الأشياء في كل مكان أسرع وأسرع.ومن خلال الارتباط الفعال لتقنيات المعلومات المختلفة، تم تحسين مستوى ذكاء المعدات بشكل فعال.وفي الوقت نفسه، تتمتع المعدات بقدرات تحليلية، مما يوفر دعمًا فنيًا مهمًا لتطوير الشبكات الذكية.وعلى هذا الأساس، يتم أيضًا تحقيق أشكال ونماذج أعمال جديدة، مما يوفر بيئة تقنية جيدة لتطوير الشبكات الذكية.

3.5 تقنية البلوكشين

من بين التطبيقات التقنية العديدة لإنترنت الأشياء في كل مكان، تعد تقنية blockchain تقنية جديدة تدمج خوارزميات نقل المعلومات والتشفير والوظائف الأخرى ذات الصلة.في الوقت نفسه، أثناء عملية معالجة البيانات، توفر تقنية ربط البيانات الموجودة في blockchain قوة حوسبة قوية وتحقق تخزينًا موزعًا، مما يسمح لها بتحقيق سمات محاسبة الوحدة بشكل أفضل في عملية دمج الشبكة.يمكن استخدام هذه التقنية لتشفير المعلومات ذات الصلة.في عملية تشفير المعلومات، ونظرًا لخصوصيتها، لا يمكن لأطراف ثالثة عرض المحتوى المشفر أو كسره، وهو ما يلعب دورًا جيدًا في أمن المعلومات.إن استخدام تقنية blockchain في نظام الطاقة يمكن أن يضمن بشكل فعال أمان بيانات المؤسسة.خاصة بالنسبة لمنصات التداول القوية، يمكنها ضمان أمان تفاعل المعلومات مع ضمان المعاملات، وفي الوقت نفسه تقليل المخاطر في مجال الأمان بشكل فعال.مدخلات التكلفة.

3.6 تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي

تشتمل تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي المستخدمة في أنظمة الطاقة على العديد من العلوم والتكنولوجيا المتقدمة والتخصصات الأساسية.والغرض الأساسي منه هو الدمج الفعال للقدرات المختلفة الموجودة في بلورة الحكمة البشرية بحيث يمكن للمعدات أن تحتوي على أساليب تفكير بشرية.يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على التعلم من تلقاء نفسه، كما أن قدرته على التعلم المقابلة تتحسن باستمرار مع تحسن مستوى ذكائه.ومن خلال التحسين المستمر لقدراتهم على التعلم، يمكن تحسين مستواهم المعرفي بشكل فعال.أكبر ميزة للذكاء الاصطناعي هي أنه يمكنه تحقيق عمليات التعلم في مجالات مختلفة على جهاز واحد.ومع التحسين المستمر لهذه القدرة على التعلم، تم تحسين مستوى ذكاء منصات الكمبيوتر أو الروبوتات بشكل كبير.يمكن أن يؤدي استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات ذات الصلة في نظام الطاقة إلى اكتشاف المخاطر والمشاكل الخفية في شبكة الطاقة على الفور في فترة زمنية قصيرة وإجراء التحسينات المناسبة.وهذا يتيح توزيعًا أكثر موثوقية للطاقة الكهربائية بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

ونظرًا لطبيعتها المتعددة التخصصات، يمكن لمعدات الذكاء الاصطناعي بناء نظام كامل لصنع القرار استنادًا إلى البيانات ذات الصلة المقدمة في عملية إنتاج الطاقة، بالإضافة إلى بيانات الأرصاد الجوية والبيانات الجغرافية.يتم إصدار التحذيرات المبكرة ذات الصلة قبل أن يتأثر نظام الطاقة أو يفشل، مما يقلل بشكل فعال من تأثير الأعطال على نظام الطاقة.في الوقت نفسه، يتم استخدام علم الاجتماع والاقتصاد وعلم النفس لتحليل سلوك استخدام الطاقة لمستخدمي نظام الطاقة، مما يحسن بشكل فعال قدرات التشغيل لشركات الطاقة ويقلل مستويات استهلاك الطاقة.

3.7 تقنيات أخرى

بالإضافة إلى التقنيات الرئيسية المذكورة أعلاه، يتضمن نظام إنترنت الأشياء ذو ​​الطاقة الشاملة أيضًا تقنيات ذات صلة مثل التعلم الإدراكي وتفاعل المعلومات والحوسبة المتطورة.يستخدم البيانات التي تم جمعها بواسطة أجهزة الاستشعار الموجودة في معدات الطاقة لتحليل تشغيل نظام الطاقة.تستخدم المراقبة والتحليل تقنية الأمان الطرفية لضمان عدم التدخل في إنترنت الأشياء وتدميرها من قبل أطراف ثالثة أثناء عملية الاتصال، مما يضمن أمن المعلومات أثناء اتصال البيانات وتفاعلها.من خلال التكامل المستمر لهذه التقنيات، يمكن تحسين مستوى الذكاء وقدرات التفاعل وقدرات معالجة البيانات لنظام الطاقة بشكل فعال، الأمر الذي يلعب دورًا مهمًا للغاية في تعزيز بناء النظام البيئي للطاقة وأمن المعلومات.من خلال تعزيز القدرة على الإدراك ومستوى التحكم في نظام شبكة الطاقة، فإن التكامل الشامل والإدارة لمجموعة متنوعة من المعدات والأنظمة المختلفة سيحقق في نهاية المطاف التحسين المستمر والتحسين لمستوى الكهربة واستخدام الطاقة ومستوى الذكاء لنظام الطاقة.

 

4 اتجاه التنمية للطاقة في كل مكان إنترنت الأشياء

(1) يجب على شركات شبكات الطاقة أن تعمل بشكل مستمر على تعزيز مستوى إدارتها وقدراتها على بناء المنصات في عملياتها اليومية، وتعزيز القدرة التنافسية الأساسية لمؤسسات الطاقة من خلال تقديم التقنيات والمعدات المتقدمة بشكل فعال.في عملية تخطيط الطاقة الجديدة، يجب تنفيذ التخطيط الفعال بناءً على ظروف التشغيل الخاصة به لتقليل مخاطر السلامة التي قد تنشأ أثناء تطوير المؤسسة.نظرًا لأن نظام إنترنت الأشياء القوي المنتشر هو نموذج عمل جديد، فإن عملية بناء النظام ستتأثر بالتكنولوجيا والسيناريوهات.لذلك، من الضروري صياغة منصات التقييس والتوحيد المقابلة، وفي الوقت نفسه تعزيز أمان المنصة.، وتوفير ضمان لمنتجات آمنة وعالية الجودة.

(2) في عملية بناء نظام إنترنت الأشياء في كل مكان، من الضروري تحسين طريقة التقارب بشكل مستمر، وتقليل تأثير العوامل الخارجية والمخاطر المختلفة في عملية الأعمال، وتعزيز تحسين الفوائد الاقتصادية مَشرُوع.من خلال استرداد أسعار نقل الطاقة والتوزيع النشط، يمكننا تعزيز القدرة التنافسية للمؤسسات، وتحسين أنماط استهلاك الطاقة، وصياغة المنتجات المقابلة بناءً على عادات الاستهلاك المختلفة للمستخدمين.وفي الوقت نفسه، ينبغي علينا إجراء تعديلات علمية بنشاط على خطة بناء شبكة الطاقة المزدوجة بناءً على المعلومات التي توفرها تكنولوجيا البيانات الضخمة الحالية، وبالتالي تحسين جودة خدمات نظام شبكة الطاقة.

 

5. الخلاصة

في الوقت الحاضر، قدم تطوير إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان دفعة كبيرة لبناء وابتكار نظام الطاقة.نظرًا لأن إنترنت الأشياء ذو ​​القوة الشاملة هو منتج جديد، فمن الضروري استكشاف أسماء التطبيقات المتعلقة بقوة إنترنت الأشياء في كل مكان بعمق.

التكنولوجيا من أجل تعزيز بناء وتطوير قوة إنترنت الأشياء في كل مكان.في المستقبل، سينظر بناء نظام إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان إلى هذا التطور المنهجي والذكي.وستوفر التكنولوجيات الجديدة مثل البيانات الضخمة والحوسبة السحابية مساعدة أكبر لتطوير شبكة إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان، وبالتالي تحسين أمن تشغيل نظام الطاقة في بلدي.

 

مراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق Acrel Enterprise Microgrid.الإصدار 2022.05