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

هاتف:+86 18702111813البريد الإلكتروني: shelly@acrel.cn

شركة أكريلي المحدودة

ملخص: يحلل هذا المقال الدلالات والخصائص الرئيسية لإنترنت الأشياء في كل مكان، ويجري مناقشة شاملة حول أهداف البناء والهندسة الأساسية والتقنيات الرئيسية واستراتيجيات التطوير المستقبلية لإنترنت الأشياء في كل مكان.

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

مع استمرار تطور ثورة الطاقة، ظهر مفهوم إنترنت الأشياء واسع النطاق للطاقة. يتألف هذا المفهوم من أربعة أجزاء رئيسية: طبقة الإدراك، وطبقة الشبكة، وطبقة المنصة، وطبقة التطبيق، من خلال التطبيق المدروس للتقنيات الحديثة المتطورة، مثل تكنولوجيا الأتمتة الذكية وإنترنت الأشياء، في جميع جوانب نظام الطاقة. نظام خدمة الطاقة الذكي. إن البناء الفعال لإنترنت الأشياء واسع النطاق للطاقة يمكن أن يعزز التشغيل الآمن والمستقر لنظام الطاقة، ويمكن أن يساعد أيضًا في تحسين إدارة وخدمات نظام الطاقة. إن استكشاف التطبيقات المحددة للتقنيات الرئيسية في إنترنت الأشياء واسع النطاق للطاقة، مثل البيانات الضخمة وإنترنت الأشياء، له أهمية كبيرة في تطوير الشبكات الذكية.

1 مقدمة موجزة عن تقنية إنترنت الأشياء ذات الطاقة الشاملة

1.1 تعريف إنترنت الأشياء للطاقة الشاملة

إنترنت الأشياء في كل مكان هو تقنية إنترنت الأشياء التي تتيح التفاعل الفعال بين الأشخاص والأشياء دون قيود المساحة. إن إنترنت الأشياء في كل مكان من Shenli الذي تم إنشاؤه على هذا الأساس هو تقنية واقعية تتفاعل بفعالية بين الأشخاص والأشياء مع أنواع مختلفة من المعدات المضمنة في شركات الطاقة وشركات الشبكة وموردي المستخدمين. من خلال هذه التقنية، يمكن جمع الموارد وتحويلها بشكل فعال إلى نظام بيئي للطاقة. يمكن جمع جميع أنواع البيانات الموجودة في النظام وتحليلها وتلخيصها، ثم يمكن استخدام تقنية البيانات الضخمة لمعالجة هذه المعلومات وتصفيتها لتحقيق أهداف متعددة. أدى إنشاء منصة لمشاركة الوظائف إلى إدخال نموذج التنمية البيئية المتعلقة بالطاقة في دورة حميدة، مما يساعد الشركات على خلق المزيد من القيمة الاجتماعية مع تعزيز التنمية الصحية للمؤسسات.

1.2 ميزات إنترنت الأشياء ذات الطاقة الشاملة

بالإضافة إلى خصائصه الشاملة، يتميز إنترنت الأشياء واسع النطاق بذكاء ومشاركة أفضل. ويمنحه إنشاء منصة مماثلة خصائص منصة مماثلة. وبفضل هذه الخصائص، يمكن تحقيق تكامل واسع للشبكات. فبالإضافة إلى شبكات الطاقة، تتكامل هذه الشبكات بفعالية مع شبكات الألياف الضوئية وشبكات الاتصالات المتنقلة. ويمكن استخدام الميزات الذكية لإنترنت الأشياء واسع النطاق في استهلاك المؤسسات، والتي تظهر على الأجهزة المحمولة. ومع استمرار تحسين وظائف الرقاقة في الأجهزة المحمولة، يتمتع عدد كبير من الأجهزة الطرفية بأداء أفضل في معالجة البيانات وخصائص استجابة فورية. وقد مكّنت هذه الخصائص المحددة إنترنت الأشياء واسع النطاق من تحقيق واجهات موحدة تدريجيًا، مما أدى إلى تحسين كفاءة العمل بشكل عام. ولتحقيق تحسين فعال، يمكن في الوقت نفسه لنظام الطاقة بأكمله الاستفادة من المشاركة الفعالة لهذه البيانات. علاوة على ذلك، وبالمقارنة مع نظام الطاقة من الجيل الثاني الناتج عن التكامل الفعال للوحدات الكبيرة والجهد العالي جدًا والإنترنت، يتمتع إنترنت الأشياء واسع النطاق بقدرات أفضل في مجال الطاقة المتجددة. وفي الوقت نفسه، تم تحسين أداء أمان الشبكة لهذا الجيل بشكل فعال.

تتميز مرونة تكوين نظام الطاقة تحت هيكل الركائز لنظام الطاقة من الجيل الثالث بارتفاعها، كما أنها تعزز كفاءة استخدام الطاقة الطرفية. ومع التوسع التدريجي في تغطية شبكة الكهرباء، يحقق النظام التكامل الفعال بين ثلاثة عناصر، بما في ذلك طاقة المعلومات والكهرباء. تغطي هذه التغطية المدن والمناطق الريفية بشكل كامل تدريجيًا، مما أدى إلى تحسين سرعة الاستجابة لآلاف احتياجات الكهرباء. لقد لعبت شبكة الطاقة من الجيل الثالث دورًا بالغ الأهمية في تعزيز تعديل هيكل الطاقة في بلدي وتحويل استهلاك الطاقة.

2 بناء إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان

2.1 أهداف بناء إنترنت الأشياء المتطور

يمكن لإنترنت الأشياء واسع النطاق تطبيق أنواع مختلفة من العلوم والتكنولوجيا وفقًا لبيئات الفضاء المختلفة. على سبيل المثال، يمكن أن يتيح استخدام الذكاء الاصطناعي وتكنولوجيا البيانات الضخمة في إنترنت الأشياء واسع النطاق توافقًا فعالًا بين العمليات والروابط المختلفة في إنترنت الأشياء واسع النطاق. في الوقت نفسه، تتفوق كفاءة نقل البيانات لهذا الجيل من الإنترنت أيضًا على كفاءة شبكات الطاقة التقليدية، مما يتيح تطبيق طريقة إدارة أكثر تقدمًا وشفافية في إدارة شبكات الطاقة من الجيل الثالث. يمكن لإنترنت الأشياء واسع النطاق دمج موارد الخدمة بفعالية في مساحات مختلفة، ودمج الإنترنت وصناعة خدمات الطاقة بشكل عميق، وتمكين جميع أنواع المعدات المشاركة في وصلة الطاقة من امتلاك القدرة على الاستشعار، وفي النهاية دمج جميع جوانب نظام الطاقة البيئي. جميع العناصر متصلة ومتكاملة حسب الحاجة.

2.2 التكوين المعماري لقوة إنترنت الأشياء في كل مكان

تتضمن البنية الأساسية لإنترنت الأشياء واسع الانتشار طبقة الإدراك، وطبقة المنصة، وطبقة الشبكة. وتتمثل الوظيفة الرئيسية لطبقة المنصة في إدارة البيانات وإنترنت الأشياء، حيث تتيح جمع البيانات واستخدامها بفعالية. أما وظيفة طبقة الشبكة فتتمثل في استخدام تقنيات الشبكات الحديثة لدمج نظام الطاقة وتكنولوجيا الشبكات بفعالية. وتتيح طبقة الإدراك التواصل الفعال بين مختلف وصلات نظام الطاقة من خلال المعدات الذكية الطرفية وتكنولوجيا الحاسوب.

3. تقنيات إنترنت الأشياء ذات الطاقة الشاملة

3.1 تكنولوجيا البيانات الضخمة

تكمن ميزة تقنية البيانات الضخمة في أنظمة الطاقة الشاملة في قدرتها على معالجة كميات هائلة من البيانات بفعالية. سيتم توليد كميات هائلة من البيانات أثناء تشغيل نظام الطاقة، وهي كمية بيانات لا يمكن استخدامها بفعالية باستخدام أدوات استخراج البيانات التقليدية. يتيح استخدام البيانات الضخمة لمعالجة واستخراج كميات هائلة من البيانات لشركات الطاقة إجراء عمليات تحليل لجميع البيانات الموجودة في نظام الطاقة. ومن خلال نتائج التحليل، يمكن تحقيق قدرات تحليل مقارنة لبيانات الطاقة ومراقبة النظام أثناء التشغيل. يتيح إنشاء آليات الإنذار المبكر المناسبة من خلال هذه الأنظمة لشبكة الطاقة التحكم الفعال في مخاطر السلامة أثناء التشغيل، مما يلعب دورًا بالغ الأهمية في تعزيز التشغيل الطبيعي لمعدات الطاقة.

3.2 تكنولوجيا الحوسبة السحابية

تُمكّن تقنية الحوسبة السحابية أيضًا من تحليل كميات هائلة من البيانات في نظام الطاقة بسرعة، وهي قدرة حوسبية لا توفرها الخوادم التقليدية. في الوقت نفسه، تتميز الحوسبة السحابية بإمكانية تخصيص وتوسعة جيدة، مما يجعل تطبيقها في أنظمة الطاقة أكثر مرونة. تُعدّ الحوسبة السحابية منصةً لدمج العلوم والتقنيات المتقدمة الأخرى بفعالية، مما يجعل معدات الطاقة أكثر ذكاءً. بفضل قدرات الحوسبة المتميزة التي تتمتع بها المنصة السحابية، تتميز بكفاءة عالية في عملية جمع البيانات، مما يسمح لشركات الطاقة بإجراء حسابات تدفق الطاقة باستخدام خوارزميات مختلفة أثناء تطبيق الحوسبة السحابية، ويمكنها إدارة توزيع الطاقة في نظام الطاقة. يُقلل التوزيع العلمي من مخاطر السلامة في نظام الطاقة.

3.3 تكنولوجيا إنترنت الأشياء

تتضمن تقنية إنترنت الأشياء العديد من الوظائف في جوهرها. كما يُنشئ تطبيقها في أنظمة الطاقة وظائفَ ذات صلة بالمراقبة والتحديد، من خلال صياغة بروتوكولات مُناسبة لمختلف أنواع المعدات في شبكة الطاقة وأجهزة الاستشعار. وبفضل مساعدة الشركة، تم تحسين مستوى ذكاء نظام الطاقة. ولأن تطبيق تقنية إنترنت الأشياء في أنظمة الطاقة يُتيح التفاعل بين الأشخاص والمعدات، فإن ذلك يلعب دورًا بالغ الأهمية في تعزيز مستوى الإدراك والذكاء في شبكة الطاقة.

3.4 تطبيق تقنية الجيل الخامس

مع بزوغ عصر الجيل الخامس (5G)، حققت تقنية الإنترنت تفاعلاً أسرع للمعلومات بفضل هذه الشبكة عالية السرعة. بالإضافة إلى كفاءة الإرسال العالية، تُمكّن تقنية الجيل الخامس اتصالات الأجهزة من تحقيق أزمنة استجابة أسرع وقدرات تخزين أكبر. باستخدام تقنية شبكة تقطيع الصوت، يُمكن تقليل مشكلة التأخير الناتجة أثناء عملية الاتصال بشكل أكثر فعالية، مما يوفر أساسًا جيدًا للتحكم الآلي في معدات نظام الطاقة. على سبيل المثال، في عملية تطبيق تقنية تقطيع الصوت، يُمكن لهذه التقنية تحسين جدولة الاتصالات وقدرات الطوارئ بشكل فعال. مع التزايد التدريجي لشعبية الجيل الخامس، تزداد سرعة تفاعل المعلومات في إنترنت الأشياء واسع الانتشار. من خلال الربط الفعال بين تقنيات المعلومات المختلفة، تم تحسين مستوى ذكاء المعدات بشكل فعال. في الوقت نفسه، تتمتع المعدات بقدرات تحليلية، مما يوفر دعمًا فنيًا مهمًا لتطوير الشبكات الذكية. على هذا الأساس، يتم أيضًا إنشاء أشكال ونماذج أعمال جديدة، مما يوفر بيئة تقنية جيدة لتطوير الشبكات الذكية.

3.5 تقنية البلوك تشين

من بين التطبيقات التقنية العديدة لإنترنت الأشياء واسع الانتشار، تُعدّ تقنية البلوك تشين تقنية جديدة تدمج خوارزميات نقل المعلومات وتشفيرها مع وظائف أخرى ذات صلة. في الوقت نفسه، أثناء معالجة البيانات، توفر تقنية ربط البيانات الموجودة في البلوك تشين قوة حوسبة هائلة وتُحقق تخزينًا موزعًا، مما يسمح لها بتحقيق خصائص محاسبية أفضل للوحدات في عملية دمج الشبكة. يمكن استخدام هذه التقنية لتشفير المعلومات ذات الصلة. في عملية تشفير المعلومات، وبسبب خصوصيتها، لا يمكن للجهات الخارجية الاطلاع على المحتوى المشفر أو فك تشفيره، مما يلعب دورًا مهمًا في أمن المعلومات. يضمن استخدام تقنية البلوك تشين في أنظمة الطاقة أمان بيانات المؤسسة بفعالية. وخاصةً لمنصات التداول الإلكترونية، يمكنها ضمان أمان تفاعل المعلومات مع ضمان المعاملات، وفي الوقت نفسه تقليل المخاطر في مجال الأمن بفعالية.

3.6 تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي

تشمل تقنية الذكاء الاصطناعي المستخدمة في أنظمة الطاقة العديد من العلوم والتقنيات المتقدمة والتخصصات الأساسية. ويتمثل هدفها الأساسي في دمج مختلف القدرات الكامنة في بلورة الحكمة البشرية بفعالية، بحيث تتمتع المعدات بأساليب التفكير البشري. يتمتع الذكاء الاصطناعي بالقدرة على التعلم الذاتي، وتتطور قدرته على التعلم باستمرار مع تحسن مستوى ذكائه. ومن خلال التحسين المستمر لقدرات التعلم الذاتية، يمكن تحسين المستوى المعرفي بفعالية. ومن أهم ميزات الذكاء الاصطناعي قدرته على تحقيق عمليات التعلم في مجالات مختلفة على جهاز واحد. ومع التحسين المستمر لهذه القدرة على التعلم، تحسن مستوى ذكاء منصات الحاسوب أو الروبوتات بشكل كبير. ويمكن استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات ذات الصلة في نظام الطاقة لاكتشاف المخاطر والمشاكل الخفية في شبكة الطاقة بسرعة وفي فترة زمنية قصيرة، وإجراء التحسينات اللازمة. وهذا يتيح توزيعًا أكثر موثوقية للطاقة الكهربائية بمساعدة الذكاء الاصطناعي.

بفضل طبيعتها متعددة التخصصات، يُمكن لمعدات الذكاء الاصطناعي بناء نظام متكامل لاتخاذ القرارات استنادًا إلى البيانات ذات الصلة المُقدمة في عملية إنتاج الطاقة، بالإضافة إلى البيانات الجوية والجغرافية. تُصدر هذه الأنظمة تحذيرات مُبكرة قبل تأثر نظام الطاقة أو تعطله، مما يُقلل بشكل فعال من تأثير الأعطال عليه. في الوقت نفسه، تُستخدم علوم الاجتماع والاقتصاد وعلم النفس لتحليل سلوك استخدام الطاقة لدى مستخدمي نظام الطاقة، مما يُحسّن بشكل فعال من القدرات التشغيلية لشركات الطاقة ويُقلل من مستويات استهلاكها.

3.7 تقنيات أخرى

بالإضافة إلى التقنيات الرئيسية المذكورة أعلاه، يشمل نظام إنترنت الأشياء واسع الانتشار تقنيات ذات صلة، مثل التعلم الإدراكي، وتفاعل المعلومات، والحوسبة الطرفية. ويستخدم البيانات التي تجمعها أجهزة الاستشعار الموجودة في معدات الطاقة لتحليل تشغيل نظام الطاقة. وتستخدم المراقبة والتحليل تقنية أمان المحطات الطرفية لضمان عدم تداخل إنترنت الأشياء أو تدميره من قِبل جهات خارجية أثناء عملية الاتصال، مما يضمن أمن المعلومات أثناء اتصال البيانات وتفاعلها. ومن خلال التكامل المستمر لهذه التقنيات، يمكن تحسين مستوى الذكاء وقدرات التفاعل وقدرات معالجة البيانات في نظام الطاقة بشكل فعال، مما يلعب دورًا بالغ الأهمية في تعزيز بناء منظومة الطاقة وأمن المعلومات. ومن خلال تعزيز قدرة الإدراك ومستوى التحكم في نظام شبكة الطاقة، سيحقق التكامل والإدارة الشاملة لمجموعة متنوعة من المعدات والأنظمة المختلفة في نهاية المطاف التحسين المستمر لمستوى الكهربة، واستخدام الطاقة، ومستوى الذكاء في نظام الطاقة.

4اتجاه تطوير إنترنت الأشياء للطاقة الشاملة

(١) ينبغي على شركات شبكات الطاقة تعزيز مستوى إدارتها وقدراتها على بناء المنصات باستمرار في عملياتها اليومية، وتعزيز قدرتها التنافسية الأساسية من خلال إدخال التقنيات والمعدات المتطورة بنشاط. في عملية تخطيط الطاقة الجديدة، يجب التخطيط الفعال بناءً على ظروف التشغيل الخاصة بها للحد من مخاطر السلامة التي قد تنشأ أثناء تطوير الشركة. ونظرًا لأن نظام إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان هو نموذج أعمال جديد، فإن عملية بناء النظام ستتأثر بالتكنولوجيا والسيناريوهات. لذلك، من الضروري صياغة منصات توحيد ومعايير مناسبة، وفي الوقت نفسه تعزيز أمن المنصة، مما يضمن منتجات آمنة وعالية الجودة.

في عملية بناء نظام إنترنت الأشياء للطاقة في كل مكان، من الضروري التحسين المستمر لمنهجية التقارب، وتقليل تأثير العوامل الخارجية والمخاطر المختلفة في العمليات التجارية، وتعزيز الفوائد الاقتصادية للمؤسسة. من خلال الاسترداد الفعال لأسعار نقل وتوزيع الطاقة، يمكننا تعزيز القدرة التنافسية للمؤسسات، وتحسين أنماط استهلاك الطاقة، وصياغة منتجات مناسبة بناءً على عادات الاستهلاك المختلفة للمستخدمين. في الوقت نفسه، يجب إجراء تعديلات علمية نشطة على خطة بناء شبكة الطاقة المزدوجة بناءً على المعلومات التي توفرها تكنولوجيا البيانات الضخمة الحالية، وبالتالي تحسين جودة خدمات نظام شبكة الطاقة.

5 الخاتمة

في الوقت الحالي، ساهم تطوير إنترنت الأشياء واسع النطاق للطاقة في تعزيز بناء وابتكار أنظمة الطاقة بشكل كبير. ولأن إنترنت الأشياء واسع النطاق للطاقة منتج جديد، فمن الضروري التعمق في دراسة أسماء التطبيقات المرتبطة به.

التكنولوجيا لتعزيز بناء وتطوير إنترنت الأشياء للطاقة الشاملة. في المستقبل، سيعتمد بناء نظام إنترنت الأشياء للطاقة الشاملة على هذا التطور المنهجي والذكي. ستوفر التقنيات الجديدة، مثل البيانات الضخمة والحوسبة السحابية، دعمًا أكبر لتطوير إنترنت الأشياء للطاقة الشاملة، مما يُحسّن أمن تشغيل نظام الطاقة في بلدي.

مراجع:

[1] دليل تصميم وتطبيق شبكات الطاقة الصغيرة من Acrel Enterprise. الإصدار 2022.05