设计一个好网关来实现‘智慧能源’部署？成功案例说话

如今，节能环保与信息技术产业已成为国家战略性新兴产业，分列第一、二位，代表产业发展和科技创新方向，对经济社会发展具有重大引领作用。今年7月印发的《“互联网＋”行动指导意见》中，“促进创业创新、协同制造、现代农业、智慧能源等11个重点领域及发展目标任务”被明确提出； 而9月刚刚结束的中美会谈中，构建全球能源互联网，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求，成为重点话题。 发现了吗？大佬们已经将‘互联网+’的触角深入到了能源产业，部署“智慧能源”成了香馍馍，公认市场潜力巨大。 要部署“互联网+能源”这样一个大课题，真的仅凭借添加一个网关，使所有设备联网传递数据就能搞定？带着这样的疑问，EDN China记者走进2015中国能源互联网大会现场，并参与了2015英特尔能源管理解决方案峰会，看看巨头眼中如何将智慧能源切实落地。 端到端的智慧能源管理，网关是核心部件 英特尔公司物联网事业部中国区总经理陈伟表示，“在英特尔看来，智慧能源是具有战略意义的重要领域，既顺应国策，也满足市场所需。‘智慧能源’着眼于通过端到端的物联网技术实现智能的能源管理，贯穿于能源的生产、传输和消费过程。定位于‘虚拟解决方案提供商’，英特尔正在积极联动产业创新，通过简化方案部署，帮助合作伙伴提升关键环节的智能程度，促进互联网与能源产业的深度融合。” 万事从需求谈起，对于新能源产业所催生的新需求，陈伟认为首先是信息的实时处理与响应。“我觉得物联网的关键第一就是感知，如果没有感知就无从谈效率，无从谈管理，无从谈优化。其次，是对现有设备的维护，提高其寿命，我们知道电力能源设备通常需要长久工作，怎样能够提高这些设备的寿命，减少维修。第三就是通过数据的采集，通过感知不断的提高，提高消费者的透明度，这个前提下，去满足消费者的期望，服务会是大的机会。作为一个IT公司来讲提供一个架构，能够从感知到分析，将其贯穿起来平台化，从而使不同垂直行业都能从中受益。” 对于如何利用物联网技术来优化能源，陈伟认为首先需要确保可靠性。“从技术角度来讲，怎样能够保证或者提高信息的安全程度，提高复杂系统的可信度是关键。第二个是降低能源的成本和风险，降低成本完全是对一个过程的具体感知。最后一点，我觉得可能是英特尔最大的一个愿景，就是为物联网这类碎片化的产业提供平台化解决。针对物联网不同的应用领域，往往公司要推出一个大的平台，就很难做到局部优化。从英特尔的角度看，能以能源作为一个入口，去考量类似的平台，看看这种平台是不是可以在不同的垂直行业里面共存，这是一大愿景。” 对于智慧能源的管理，英特尔希望能做到端到端的部署。“熟悉英特尔的人都知道，英特尔是芯片公司，主要部署的三块中，一部分是数据中心，数据中心90%以上的芯片是英特尔提供的。不管是物联网、互联网+，各种不同的垂直行业的大数据最终会进入数据中心，这是一大平台。第二就是个人笔记本电脑，大家很了解平板和手机这个行业对英特尔的冲击，但英特尔也不断在个人计算方面做创新。第三，是最小的，也是发展最快的，就是物联网。从芯片的技术考虑，从最高端、计算能力最强的芯片，往边缘走，物联网产品事业部希望在所选择的几个垂直行业里，通过芯片的技术，包括未来越来越多低端芯片的研发和推出，以及软件的捆 绑，去寻找在物联网行业里面的发展机遇。所以英特尔跟合作伙伴一起推出一个物联网的参考平台，这个参考平台主要是几块，一是终端，比如车载系统，机器人，里对计算要求比较高的器件。第二是我们认为物联网端对端平台很基础的技术，就是网关，尤其对工业物联网来讲，网关里面有几个重要的东西需要考量，包括数据安全、互连和远程的管理，在这些基础之上，才能够使我们放心去做数据分析。现有的传感器怎样能有效地接到一个更大范畴、整合到一个数据群里，非结构化的数据怎样能够汇总起来，能够共识，能够透明化，对网关提出了很大的挑战。”

图1：英特尔被授予“2015中国智慧能源产业领军企业”（左为颁奖嘉宾国家标准委工业一部主任丁吉柱，右为英特尔公司物联网事业部中国区总经理陈伟）
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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 架构师眼中的能源网关技术实现 刚谈到，从硬件层面来讲，若要实现真正的智慧能源管理，最为关键的就是智慧能源网关。网关不仅仅是一个通信设备，更是智慧能源的神经元节点。智慧能源网关解决方案可为能耗在线监测系统提供核心技术支持，满足相关机构对节能态势进行分析、预测的需要，并通过构建基本模块和通用接口连接新旧系统、实现设备和云之间的无缝连接。 对于英特尔中国物联网事业部平台方案架构师王爱喜而言，最重要的是能把智慧能源这样一个巨大的机会分解成一个个技术需求，把行业客户的痛点分解成技术需求，再从技术需求分解成产品形态，来予以解决。 据王爱喜介绍： “对于现有系统，我们观察到很多问题，包括复杂连接、重复采集、封闭接口设计、未优化的移动和云端体验等，从这些所观察的问题，就引出我们要做什么样的东西，具体来讲我们希望能做到预连接、预部署，有低的综合成本、数据分析友好、自适应与控制，并且开放，移动和云端优化。” 对于做能源网关的技术思路，王爱喜表示还需要站在客户的角度考虑，关注客户拿芯片时会如何设计，过程中会有哪些瓶颈。 比如标准化问题，就是业界头痛的焦点，对此王爱喜表示物联网网关没有办法做到像PC那样完全统一，但即使不能完全统一，是不是可以部分做成标准化？答案是可行的。” Intel就在对部分标准化做着尝试，针对常规应用需求对核心板开发提出了建议规格（图2），为部分标准化做着努力。

图2：能源网关建议规范示例
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为了加速能源网关的开发，在芯片的基础上，英特尔推动了一个核心板（图3），物理上可插拨，这是英特尔对于常规的应用需求做了总结之后梳理出来的，希望能够对整个行业有定推动。“核心板的作用就是不希望厂家在为各类应用做网关开发的时候再从底层做起，核心板接电后就最小限度可运行系统。所有基于核心板的参考设计也都是免费的。除了芯片外，英特尔也提供操作系统（基于Wind River、Linux）、软件中间件、在应用层协助的框架和管理的框架，在这些基础上，基本把一个网关除最终应用部分之外的软硬件考虑到位了。”

图3：能源网关核心模块
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图4：开源的可编程网关框架
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基于英特尔Quark平台和凌动平台的智慧能源网关不仅可以提供全面的软件堆栈，还具有开放性，使得网关不是一个封闭的系统，可以满足更多的二次开发工作，实现更多功能的拓展。此外，主要用于网关和前端设备的智能管理、诊断分析的英特尔设备管理云平台，拥有可连接性、可管理性、智能化、节约成本和能耗等突出优势。两者结合，一套建立在端到端解决方案之上的现代化能源管理思路也呼之欲出——通过传感器采集前端能耗数据，经过网关中枢的汇聚整合，将能耗数据和设备运行数据传输至云，通过云平台实现数据分析和管理，改进节能效果以及设备运行检测和故障预警。最终，整个智慧能源管理解决方案将不仅可以帮助用能单位了解能源消费端需求，解决能耗问题，还可以和可再生能源企业建立对接，帮助调配区域能源消耗情况。 不可否认，智慧能源管理的实现，非一家之力得以完成，需要整合基于云平台的服务方案。在软件层面，英特尔的做法是通过搭建开放平台，引入大量第三方合作伙伴，联合行业专家共同完善数据服务。英特尔通过与华云数据、天地互连这类云服务提供商合作，将共性的需求汇聚在一起，随着加入的公司不断增加，推动行业变革的力量也就越来越大。

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《电子技术设计》网站版权所有，谢绝转载 {pagination} 实例：友谊宾馆的绿色运营 以友谊宾馆为例，基于英特尔端到端能源管理解决方案，天地互连与中能兴科为宾馆打造的能源管理系统部署完毕之后，可将用能的主要部位、设备集中在管理平台上，实现对能耗情况的实时监测，使管理人员能够更有目标地进行节能减排，最大限度降低能耗。据初步测算，截至2015年3月，凭借该解决方案，友谊宾馆节能达到20%左右，相当于每年节约600多万人民币的能源开支。 在传统节能项目中，不仅数据不易保存，现场侧的设备维护往往需要耗费节能服务公司大量的人力及精力。天地互连于2014年开始在北京100多个住宅小区的锅炉房及换热站中部署基于英特尔Quark平台的网关设备，并通过英特尔设备管理云平台对现场设备进行远程监控及软件升级，轻松实现数据缓存、断点续传等复杂功能逻辑，并使运维人员通过远程IT手段替代现场作业的几率达到70%以上，大大降低了运维成本。此外，为应对新能源汽车的加速应用及充电基础设施的建设压力，天地互连与华商三优就基于“互联网+”模式的充电设施云服务管理平台达成合作，基于包括英特尔网关及设备管理云平台在内的技术和产品，对现有电动汽车充电桩终端设备进行升级，在提升用户体验的同时，降低设备管理的运维成本。

图5：友谊宾馆能源管理平台结构示意图
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同样取得显著节能成效的还有江苏省某医院，借助施耐德电气智能配电系统解决方案Smart Panels，工作人员得以更加有效地评估和监测配电设备的运行状况，为下一步节能增效提供保障，满足数字化医疗和配电系统的严格要求；而立华科技与英特尔合作推出的智能电力通讯管理平台，可为发展智能电网提供安全高效的信息通信平台支撑，助力电网的经济高效运行。（EDN China 麦迪）

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