5G通信與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合：應(yīng)用分析與研究展望

孔安新 楊行

摘要：5G通信技術(shù)相比較于傳統(tǒng)通信技術(shù)，其帶寬更高，速度更快，延遲更低，并且，在完成單位數(shù)據(jù)傳輸過程中所需要消耗的能源也更低，因此，探討5G通信技術(shù)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合，是實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)體系的重要手段。在本文中，筆者將會以支持泛在電力物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)為切入點，對5G通信技術(shù)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合做出一定的分析與展望，希望可以對相關(guān)從業(yè)人員起到一定的借鑒意義。

關(guān)鍵詞：能源互聯(lián)網(wǎng);泛在電力物聯(lián)網(wǎng);5G通信;物聯(lián)網(wǎng)

一、支撐泛在電力物聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行的技術(shù)關(guān)鍵

5G通信技術(shù)是促進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的最核心技術(shù)，其為萬物互連規(guī)劃了可實現(xiàn)的未來藍(lán)圖。5G通信技術(shù)對于電網(wǎng)的管理，有著極為優(yōu)勢的軟件開放技術(shù)，可將原本的被動式掌控方式轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?，對通信過程可實現(xiàn)主動干涉。5G通信技術(shù)既是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的通信手段，也使其智能大腦運(yùn)行的關(guān)鍵。

（一）對性能的增強(qiáng)

5G通信技術(shù)的出現(xiàn)，讓傳統(tǒng)無法達(dá)到的數(shù)據(jù)通訊目標(biāo)得以實現(xiàn)，同時，也解決了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的最核心問題。在5G通信技術(shù)中，其存在著“三高二低”的技術(shù)特點，更是被泛在電力物聯(lián)網(wǎng)所采納，而提升無限通信技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，則被統(tǒng)稱為性能增強(qiáng)技術(shù)。在SG通信技術(shù)中，很多技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的運(yùn)用，例如毫米波通信技術(shù)、大規(guī)模MIMO技術(shù)等等，而這些技術(shù)的實現(xiàn)與成熟，是促進(jìn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)性能增強(qiáng)的關(guān)鍵。以上技術(shù)內(nèi)容，主要運(yùn)用于通信底層，其相關(guān)技術(shù)內(nèi)容較為復(fù)雜，本文不做過多贅述。

（二）軟件開放技術(shù)

5G通信網(wǎng)絡(luò)軟件化，并向各類用戶開放對應(yīng)的技術(shù)接口，讓網(wǎng)絡(luò)用戶獲取高性能通信成為可能。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)不僅僅是互聯(lián)網(wǎng)與當(dāng)前電力系統(tǒng)的單純想加，而是通過技術(shù)手段，解決傳統(tǒng)管理調(diào)度等一系列綜合問題的前提下，將原本復(fù)雜的通信控制體系變得更為簡單高效。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)其內(nèi)部存在著一個類似于計算機(jī)物理架構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，但是，它更需要一個擁有智能化的核心操作系統(tǒng)。5G通信技術(shù)的軟件化，可以讓相關(guān)技術(shù)人員完成網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)的實現(xiàn)，對相關(guān)管理與編程實現(xiàn)統(tǒng)一化，并可根據(jù)不同應(yīng)用場景來滿足相應(yīng)的實際需求。

（三）自治優(yōu)化技術(shù)

5G通信技術(shù)將能源網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了自治優(yōu)化，讓每一個用戶都擁有了對能源互聯(lián)的控制能力。在電網(wǎng)系統(tǒng)中，其存在著海量的用戶數(shù)據(jù)，并且，單純依靠電力運(yùn)營機(jī)構(gòu)來完成相應(yīng)的需求控制，無疑是讓其工作變得極為復(fù)雜，龐大的工作量更會讓整個電網(wǎng)系統(tǒng)崩潰。5G通信的自治優(yōu)化技術(shù)，在傳統(tǒng)的能源網(wǎng)絡(luò)與用戶之間建立了一個更為精準(zhǔn)的連接通道，讓每一個用戶都可以對自身的業(yè)務(wù)完成精準(zhǔn)調(diào)整。

在以上技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)之上，5G通信技術(shù)實現(xiàn)了用戶與通信網(wǎng)絡(luò)以及相關(guān)設(shè)備之間的態(tài)勢感知與智能適配，同時，賦予了整個網(wǎng)絡(luò)自我學(xué)東西的能力。利用網(wǎng)絡(luò)用戶終端所傳遞過來的各類數(shù)據(jù)，可以讓使用者精準(zhǔn)分析出相關(guān)的需求，甚至是用戶的心理以及習(xí)慣等等，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)對相關(guān)的配置參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，完成智能適配，這項技術(shù)，在5G的應(yīng)用中，通常也被稱為情景感知。

二、5G通信技術(shù)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用分析與展望

5G通信技術(shù)推動了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)步伐，同時也為未來的萬物互聯(lián)實現(xiàn)了最重要的通信基礎(chǔ)，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)在5G時代得到了真正的發(fā)展，也在推動著整個社會體系的變革。

（一）聯(lián)合仿真

5G通信技術(shù)與電力網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)合仿真，可對整個能源網(wǎng)絡(luò)實施有效的分析，并對相關(guān)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)做出精準(zhǔn)的判斷，找出其中可能存在的安全風(fēng)險。當(dāng)前，對于聯(lián)合仿真手段的探索，我國已經(jīng)走在世界的前列，其多元化的電力系統(tǒng)仿真軟件更是對整個系統(tǒng)進(jìn)行重新規(guī)劃后的產(chǎn)物。未來，泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，5G通信網(wǎng)絡(luò)將會與電力網(wǎng)絡(luò)組成一個深度融合的體系。

（二）聯(lián)合優(yōu)化

5G技術(shù)雖然其能耗很低，但是伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，其通信頻率與數(shù)據(jù)量將會迅猛增加，這對于整個5G網(wǎng)絡(luò)來說，電力網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定，也是影響其發(fā)展的重要因素。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)需要為5G技術(shù)的發(fā)展提供必備的電力保障，實現(xiàn)泛在電力物聯(lián)網(wǎng)內(nèi)部的供需聯(lián)動，并對系統(tǒng)的流程與相關(guān)控制做出更為合理的優(yōu)化。

（三）安全隱私

萬物互聯(lián)時代，雖然讓通信技術(shù)改變了整個社會的格局的，但是，也讓數(shù)據(jù)安全與個人隱私問題成了亟須解決的難點。在5G通信技術(shù)的應(yīng)用過程中，需要充分考慮到對應(yīng)的信息挑戰(zhàn)，提高電力網(wǎng)絡(luò)的安全保密級別，為每一個用戶設(shè)定好相應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)限與歸屬，讓泛在電力物聯(lián)網(wǎng)真正為每一個用戶服務(wù)。

（四）復(fù)雜對象控制與優(yōu)化

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，其要實現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的采集，并對所有的設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行分析處理，所面對的對象類別極為復(fù)雜，不僅僅存在多個級別，還將會面臨多種不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)需要研究與設(shè)計優(yōu)化程度更高、控制方式更為先進(jìn)的算法，在各類復(fù)雜的環(huán)境下，完成對萬物互聯(lián)的協(xié)調(diào)。

（五）透明化與態(tài)勢感知

泛在電力物聯(lián)網(wǎng)中，需要安裝大量的傳感器來完成對應(yīng)的數(shù)據(jù)采集，而這些數(shù)據(jù)的感知與透明化，是5G通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)融合的一項關(guān)鍵。例如，相關(guān)配電網(wǎng)絡(luò)是否有效運(yùn)行，其內(nèi)部拓?fù)湫畔⒛芊裨诠芾硎紫鹊那闆r下，有效獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。5G通信時代，海量數(shù)據(jù)的可視化與透明化，是實現(xiàn)態(tài)勢感知的有效途徑。

（六）商業(yè)模式多元化

5G通信時代的來臨，讓原本的商業(yè)模式變得更為多元化，也讓很多存在于設(shè)想中的商機(jī)變得切實可行。通信速度的提升，多類別不同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的有效融合，讓泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用過程中，可挖掘的商業(yè)模式更為豐富。

三、結(jié)語

綜上所述，5G通信技術(shù)與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合，是未來實現(xiàn)萬物互聯(lián)的關(guān)鍵，同時，5G通信技術(shù)的優(yōu)勢更是讓泛在電力物聯(lián)網(wǎng)擁有了更多的成長空間。

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