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浅析四网合一与物联网

木马童年 2019-4-2 21:00 256 0

浅析siwangheyi与wulianwangzuo者 丁兆shuo聂建华 摘 yao:随zhuo时代defazhankejidejin步以chuan感器技nengtongxunjineng信xi处li技nengweijichudewulianwang技neng继计算机hulianwangzhi后掀起第三次科技信xi浪潮b ...

浅析siwangheyi与wulianwangzuo者 丁兆shuo聂建华 摘 yao:随zhuo时代defazhankejidejin步以chuan感器技nengtongxunjineng信xi处li技nengweijichudewulianwang技neng继计算机hulianwangzhi后掀起第三次科技信xi浪潮ben文jianyaojie绍wulianwanghe四wanghe一dexiang关jineng并讨论两者zhijiande联系

关键词:四wanghe一wulianwang;PLC;dianlifu合guang缆;FTTH

1 物联wangxiang关技neng

物联wang技neng涵盖duoge领域这些jineng往往ju有不tongdexingye标zhun与yingyongfang向dui物联wangxiang关de关键技能jin行zongjiehe整理能gou将物lianwang技能概述wei信息感知技能信息chuanshu技能yunyun算与fuwu管理he平安四da体系

1.1 信息感知技能

感知识别技能位于物联wanggou架de最底ceng,shi物联网jia当huadeji础,它shi现dui现shi世界信息de感知、采集外界信息并转化为能够传shu的shuju流。主要包括RFIDchuan感器网luo、二维码deng。

传感器网络是you许多kong间上的自动zhuangzhi组成,利yong传感器he多跳自组织网络协yi协zuo实现对区域范围内信息的监控danmu前传感器zai检测jingdu、稳dingxing、成本、功耗deng方面达不dao要qiu,是fazhan物联网家当的重要技能难题之一。

1.2 信息传shu技能

物联网的家当化xu要运用各种有xianhe无xiantongxun技能,短距li无xian通xun技能是物联网ying用的重dian。物联网终duan一般选qu2.4GHz ISMpinduan(ITU-Rding义,主要开放给gong业、科xue、医疗三个主要机构shiyong进行通讯,事wuzai该频段上的有无xian局域网、lan牙、ZigBee等无线网络。频谱空间的拥挤是制yue物联网的dagui模实际应用的重要原因之一,切实提升频谱保障能力是baozheng物联网规mohua应用的前提。hu联网是物联网信息传输和服务支持的基础设施,yiIPv6为核心通讯协议的下一代网络,为物联网的发展提供了良好的基础tiaojian保障。

1.3 云运算与服务

海liangshu据的处理与运算是物联网大规模应用后所面临的重大挑战之一。云计算(cloud computing是基于互联网的相关服务的增加、使用和jiao付模式,它you一系列能够动态升级和被虚拟化的zi源组成。虚拟化、信息存chu与计算能力分布式共享是云计算的核心,是海量信息高效利用的重要保zheng。

物联网的发展最后是以应用为目的,物联网环境下的服务内涵有了革命性发展,ru果选取以往的技能和思xu必然约束物联网的发展。应该从引领未lai的jiaodu起程,联合各个行业的标准,针对不同的应用需求研讨出相应的规范化、通yonghua服务体系结构。

1.4 管理与平安

物联网的家当化必然会dao致chengzai业务的多元化、规模化,管理技能是实现物联网可控、可管理、可运行的先决保证。

物联网将ren们shengchansheng活、社会经济活动、基础性设施资源全面架构在全qiu互联互通的网络上,实现理论上的虚拟化,物联网的开放性、包容性、匿名性的te征必然会有严zhongde平安隐患。因此实现信息网络平安是物联网家当化的必要条件,也是物联网技能成熟的标志。

2 四网合一

2.1 四网合一基本观念

四网合一youcheng为三加一技能方案,三表shidian话、电视和互联网sanwang,一表示dianli网。三网合一在世界局部区域已经进入初步运行阶段,电力网络又是世界上最普及、最大、最稳定的有线网络yin此如果利用现有的电力线网络搭jie电话、电视和物联网等网络,无疑会节约构建和运营成本。

2.2 四网合一技能方案

(1)电力线通讯(Power Line Communication,简称PLC)简jiedian力线通讯作为一种宽dai接入技能利用电力线传输信号和数据的一种通讯fangshi。在中高ya电网(35kV+)上使用电力载bo机利用di频lv(9-490kHz)以低速率传输数据,在低压领域PLC应用于自动抄表、智能家juhe负荷抑制,其传输速率为1200bps甚zhigeng低,故称为低速PLC。xianzai低压电力线通讯技能的传输速率在1Mbps以上,由于该技能目前主要用于因特网访问,又称为电力线shangwang。

(2)电力线通讯的设备和原理。在PLC系tong中,常常在pei电变压器低压输出端配装PLC主站,将宽带信号与电力载波高频信号进行相互转换。PLC主站的一边通guodian感耦合联接电力线路dao入和导出高频PLC信号;ling一边通过以往的通讯方式,如ADSL、Cable Modem和guangxian等连接至互联网。在yonghu端,用户的上网设备通过USBhuo以太网接口与PLCdiao制解调器连接,电话jitong过RJ-11接口连jiediao制解调器,调制解调器能够安装在插座内,也能gouzai适当的地点安装中继器用laifang大信号避免信号衰减或干扰过大带来的失真。

电力线上网选取的调制技能有多载波调制(DMT)、正交频分fu用(OFDM)、kuopin及常规的QPSK,FSK等。OFDM的信道利用率极gao窄带带宽也能传输大量数据,对抗频率选择性衰落和窄带干扰能力出色,所以OFDMji能成为电力线上网技能取得突破性进展的重要原因之一。

(3电力线通讯的优点和que陷。终端配电网上存在着频谱范围hen宽的噪声源,lirukaiguan、电器,计算机,对电力线通讯信号影xiang很大,能够安装滤波装zhi进行滤除。电力网复杂的网络拓扑结构会引起多径反she,导致信号的码间chuanrao和选择性衰弱,OFDM技能能够有效解决这一问题。电lude容性负载和阻抗会导致信号的衰减使接shou端信号强du不能满足要求,能够在电路网络相应位置安装中继器放大信号。电力网线阻抗波动剧烈,往往开关一盏灯du将到期整gexian路阻抗的变化,这就需yaoan装AGC(自动增益抑制)电路加以改shan。某些无线电设备和高速PLC共用同一频段,如果发送功lvda,电力线就会等同于发she天线而产sheng电ci污染影响其他设备正常事务,因此需要制定出相应的技能要求进行避免。

(4)光纤到户简介。电力复合光缆是将电力线和光纤两者复合chengyi种既能够传输电能,又能够传输电视、电话和互联网信号的新xing导线(Optical Fiber Overhead Wire,OFOW),电力复合光缆接入网也是FTTH的一种解决方案。guangdian复合公共传输xitong的实shifang案是通过对电力网络的光纤复合化,把光纤网依托在电力网上,在一定程度削减公共资源的浪费。   (5)光纤到户的设备与原理。guangdian复合系统由光路终端(OLT)、无源光纤分路器(POS)、光电网络节点(ONU)、电力复合光缆线路、光电复合转换器件、光电复合网络交换器、光电汇接盒合抑制器组成。

光纤复合型架空地线(OPWG)gong程是指把光纤架置在高压输电线中,用以建成输电线路的光纤通讯网。把10Kv以上电网线路中的Bxiang线路和380V低压线路的零线都改装为电力复合型光纤传输导线(OFOW),并分辨作为公共传输网的上行端和中继线,对220V电力线gaizao,作为用户接入网的客户端。10kVOFOW上位端与110kV以上电压等级的OPGW或者ADSS、OPPC等系统连接,下位端通过OFOW方式与10kV配电变压器相连,传送至变压器的光纤信号通过光纤路由、交换器分离出来,然后与配电变压器输出端的380V光纤复合电力线路由接通,最终通过覆盖居民xiao区、事业单位、企业工场的光电复合网络传送至用户端。在使用VLSI技能和DSP技能实现信息解调后,用户通过一种teshu的光电复合插头、光电复合插座获得电力、电视、、电信和互联网四种服务。

(6)光纤到户的缺陷与优点。OFOW导线光电传输在同一线缆内完成;光纤通讯要能承受电力传送带来的负荷温升(光电传输互不干扰);电缆的耐环境本能、弯曲性、敷设性、阻燃性均要达到相应的规范,以上技能要求决定了光电缆标准高、成本高、weihu难等特点。如何降低改造成本成为FTTHtui广首要解决的问题。

光纤到户方案也youzhuo无可比拟的优点,光电缆具有很好的抗雷电、抗电ci干扰、抗环境腐蚀的特性,系统运行也十分稳定。OFOW的高宽带利用率,数据传输平安性高,传输过程中不会产生电磁辐射污染等等,这些优点是PLC无可比拟的。

3 四网合一加速物联网发展

物联网中数据传输依靠网络,物联网中的daduo数的应用需要网络平台dezhi持,物联网中含有数目巨大的节点,因此物联网的应用依赖于网络的发展。四网合一成为未来发展的必然趋势,并且四网合一的最后目的是提高信xijia当的整体水平,而物联网是以虚拟化信息服务为指标,因此四网合一为物联网的发展提供了切入点。四网合一为物联网提供一个标准化的平台,随着四网合一的不时推进,物联网的具体应用将会yue来越多,它会逐步的融入到人们的生产生活之中。物联网技能将会在信息传输、改善民生、降低成本、提高生产率等方面发挥重大作用,wo们相信随着物联网的推广、应用和完善我们的生活会越来越美好,物联网的chuntian向着我们走来。

4 小结

在未来的十年甚至数十年,物联网技能必将引领科技浪潮和世界发展。当带有智慧”的千百亿传感装置都可以接入互联网时,我们将能能够听到地球的脉bo。

[can考文献]

[1]郭创新,高振xing张金江.基于物联网技能deshu变电设备状态监测与资产管理[期刊论文].电力科学与技能学报,20104).

[2]李虹.物联网生产力的变革[M].北京:人民邮电出版社,2010.

[3]姜晨,颉轶萍,徐sha莎.三网融合物联网的春天[J].《电脑与电信》,2011年,第6期.

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