移動物聯網 之 家電節能 （1）

本系列文章結合時下正熱的“物聯網”概念，介紹實現“家電節能”的一套解決方案。本部分講述“物聯網”和“家電節能”的概念，並給出了時下的應用情境。

1.移動物聯網

    物聯網（The Internet of things）的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、雷射掃描器等資訊感測裝置，按約定的協議，把任何物品與互連網串連起來，進行資訊交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網路。“物聯網”被稱為繼電腦、互連網之後，世界資訊產業的第三次浪潮。目前，美國、歐盟、中國等都在投入巨資深入研究探索物聯網。

 

    物聯網就是“物物相連的互連網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互連網，是在互連網基礎上的延伸和擴充的網路；第二，其使用者端延伸和擴充到了任何物品與物品之間，進行資訊交換和通訊。

    物聯網可以分為三個步驟：第一，對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態屬性，靜態屬性可以直接儲存在標籤中，動態屬性需要先由感應器即時探測；第二，需要識別裝置完成對物體屬性的讀取，並將資訊轉換為適合網路傳輸的資料格式；第三，將物體的資訊通過網路傳輸到資訊處理中心（處理中心可能是分布式的，如家裡的電腦或者手機，也可能是集中式的，如中國移動的IDC），由處理中心完成物體通訊的相關計算。

    目前，隨著3G在我國的應用，移動互連網時代已經到來。通俗的說，移動互連網就是移動通訊和互連網二者的有機結合。與PC相比，行動裝置有其不足之處，如螢幕大小、處理能力、資料存放區等方面，都受到限制。但是，行動裝置也有PC無法比擬的優點，小巧輕便、通訊便捷。既然互連網已經延伸到了行動裝置，那麼，行動裝置也必然是物聯網的組成部分之一。隨著行動裝置的發展，其介面也越來越豐富，有線如USB，無線如Wifi、Bluetooth、紅外、RFID、ZigBee，雖然有些是需要中介軟體的支援，但是市場上早已存在整合RFID和條碼掃描器之類的行動裝置。正是因為有了這麼多的接入技術，使得行動裝置在物聯網中可以扮演重要的角色。

 

2.家電節能

    隨著社會的不斷進步與科學技術的不斷髮展，現在人們越來越關心我們賴以生存的地球，世界上大多數國家也充分認識到了環境對我們人類發展的重要性，節能減排也是目前大多數國家正在採取的有力措施。

    家電節能是節能減排中的重要組成部分，其目的是促進實現科學用電，節約環保的和諧理想環境。具體來說，家電節能是一套家庭用電節能自動化解決方案，對家庭用電情況進行建模分析，甚至可以移植到工業用電方面，對工廠的用電裝置進行監控，統計和分析。

 

 

    家電節能是智能家居的一部分，家電裝置嵌入感應器（溫度、濕度、耗電情況等等）以後，就成為了物聯網中的一部分。在家電節能方面，微軟已經有一個解決方案上線，地址是www.microsoft-hohm.com

，但是目前僅僅是美國本土的使用者才能享受免費的服務。其過程是，建立自己的賬戶，然後在網頁上輸入一些家庭的基本情況，包括建築類型、材料和家電的使用方式，然後Hohm會給出一份Energy報告，同時給出節能的建議，除此之外，還可以在Hohm community上和其他使用者分享經驗，同時學習其他家庭的節能方法。 

 

3. 應用情境（User Scenario）

    這裡我們給出幾個應用情境，包括商店導購、家庭和Office用電分析、樓宇和社區用電監控、智能電網等等。

3.1 商店導購

    通過插座與一個小型pad 即時顯示出用電器的用電情況，通過圖表等分析出使用者所使用電器的各項指標與節電情況。

3.2 家庭和Office用電分析

    通過安裝家庭智能插座，收集電器用電資訊，並上傳到伺服器進行分析，可以分析出該家庭或Office用電習慣，通過圖表等形式展現出來。

 

3.3 樓宇和社區用電監控

    以家庭、各個Office用電分析為基礎，藉助“雲端運算”技術的運用，為數以億計的各類用電裝置的即時動態管理創造可能。

3.4 智能電網

    就傳統的電力行業產業鏈來說，首先由發電站發電，然後通過電網把它輸送到變電站，再經過變電站輸送到千家萬戶的家庭裡。要把電網變成一個智能電網，第一步先從智能電錶這一個環節開始。通過安裝家庭智能插座，收集家庭用電器用電資訊，並且與能源供應商的收費系統連網，完成計費收費繳費等一系列工作。

 

參考連結：

http://baike.baidu.com/view/1136308.htm

http://baike.baidu.com/view/1168245.htm

www.microsoft-hohm.com

 

聲明和致謝：本項目由北京郵電大學微軟技術俱樂部成員施炯、曾陽和葉周全完成，感謝微軟亞洲研究院對本項目的資金支援，感謝MSRA UR李貝、張靜和王春暉。